科学发明家特斯拉传记-第21章
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一座离奇古怪的建筑物从大草原的地面上升起了。在它周围圈上了一道栅栏，栅栏上标着几个吓人的大字：“生命危险，严禁靠近”。试验站完全建成后，大门外甚至立了一块牌子，上面赫然写着从但丁《神曲》的《地狱篇》里抄下来的一句话，叫人看了更感可怕：“谁进到这里，就永远不得生还。”很快四下就风言风语地传说，特斯拉正在建造的设备能在一次闪电之中杀死上百人。
试验站开始兴建时象一座巨大的方形粮仓，末了却变得象一艘桅杆高耸的船只。房顶开有一个洞口，一座塔尖从中穿出，顶端离地面80英尺。塔尖竖着一报金属杆，高122英尺，直插云霄。金属杆尖顶上立着一个直径3英尺的大铜球。
所有机器设备一经运到施工现场，立即移入站内并安装妥善。形形色色大小不一的线圈或高频变压器都一一装配起来了。原先设在休斯敦街实验室的一套特制的双匝初级电路，也从纽约运到了。这条电路配有电路继电器，用来带动放大发射机。
特斯拉在科罗拉多制造的这套发射机，后来被他称为他最重大的发明。的确，正是特斯拉的这项发明，一直使他的许多现代信徒神往至极。近年来，无论什么时候，无论在什么地方，只要探测到按极低频率脉动的强大无线电信号所产生的现象，记者都会不约而同地谈到特斯拉效应。据称，俄国人使用巨大的特斯拉放大发射机来改造世界天气，造成极度的冰冻和干旱现象。听说这套发射机使加拿大和美国的无线电通讯发生周期性混乱，同时引起脑电波干扰以及莫明其妙的身体衰弱症状，至于由此产生的隆隆响声以及用别的原因无法解释的种种奇怪现象，就更不用提了。的确，近年来罗伯特·戈尔卡也在犹他州温多弗试图重复这一惊人的发明，并且取得了相当成就。他的目的是配合核聚变研究，专门探索球形闪电。
但特斯拉的发明到底是什么？《电气试验家》杂志请特斯拉写一篇文章，用一种叫青年读者能够明白的方式作一番介绍。但是他的说明却含糊不清，叫读者绞尽了脑汁仍然不知所云。“就这么说吧，第一点，”他写道，“这是一种共振变压器，它有一个次级电路，电路中接通高电位电流的部件，面积很大，沿着具有极大弯曲半径径的理想包络面排列于空中，而且相互保持适当距离，从而保证到处都具有很小的表面电荷密度，因此即使导体裸露也不会发生泄漏．它适合干任何频率，从每秒几千周到每秒上万周，可以用来生产电流量极大而电压较小的电流，或者电流强度较小而电动势极大的电流。最大电压完全取决于充电元件所在的表面曲率以及元件的面积。”
他说，1亿伏电压是完全可以达到的。这样一种电路，可以用任何一种脉冲甚至是低频脉冲来激发，而且能象交流发电机一样产生正弦连续振荡。
“但是退一万步来说，”特斯拉写道，“这种共振变压器除了具有这些特性之外，还能精确地进行调整以适应地球以及地球的电学常数和性能。由于这种设计上的优点，它具有极高的频率，而且能有效地进行电力的无线输送。这样一来，距离就彻底消除了，被传输的脉冲强度不会减弱。根据一项精确的数学定律，甚至有可能使作用强度随着与装置距离的加大而增强。”
发明家一旦建成了这座高能量设备并将其投入试验的话，就连最猛烈的暴风雨来临时发出的闪电，也能仿造出来。当发射机启动时，在距离试验站l2英里半径范围内的避雷器，就与连续不断的猛烈电弧相桥接。这些电弧比天然闪电造成的电弧更加强烈，更能持久。
他平生第一次仔细写日记，将他的研究工作备方面情况记录下来。肉眼的观察效应固然有用，但也很可怕，因此他用许多时间去做照相试验。
特斯拉希望，这套设备经他不断改进而臻干完善以后，终归有一天能适宜于商业应用。但是首先要进行千万次观测和精密调节。他再不相信他那神话般的记忆力能储存这么大量的信息了。他每天的日记不断谈到他的试验没有如愿以偿，而且他老是对自己问个为什么。他的这种办法，和他说他自己早年一直采用的办法相比起来，截然不同。他现在已经人到中年，他可能感到自己的记忆力稍微衰退了。当然，他由于给自己硬性规定了一个期限，因此只得硬着头皮上。
特斯拉毕生醉心于眼睛可及的现象，这在他的科罗拉多日记里跃然纸上。他经常在脑海中看到的闪闪发亮的电光，终于活生生地呈现在外了。日记里虽然夹杂着一大堆数学公式，但他的描写详尽而充满感情，他对那彩色绚烂、壮丽无比的科罗拉多雷电的细腻刻划，流露出他的一片痴情。
在使用这台放大发射机进行试验的夜晚，大草原上空不断爆发出轰鸣和闪光。大地似乎苏醒了，从放电器发出的隆隆雷鸣，数英里以外都能听到。发射机线圈的直径达52英尺，它造成的旋涡无情地将蝴蝶纷纷卷入。远离试验站观看这种景象的人，个个胆战心惊，都说看到砂粒之间、走路时鞋跟和地面之间，到处迸发出点点火星。他们说，在相距300英尺的地方！接地的金属物品都能冒出一英寸长的弧光。在半英里之外安详吃草和小跑的马匹，因为蹄上钉有铁掌而招来电击，一下子都变得狂暴了。
发明家和他的助手们，每夜在雷鸣电闪中工作，个个用棉花堵住耳朵，鞋底部钉上厚厚一层软木或橡胶掌。尽管如此，他们仍然不断地觉得耳朵里震天轰响，好象有什么东西往里猛扎。特斯拉真担心大家的耳膜会受到损伤呢。每次试验之后，耳朵里的嗡嗡声和疼痛，往往要持续好几个钟头。
1888年，赫兹的研究结果证实了麦克斯韦的电磁场动力理论，从而使科学家们相信，电磁波是直线传播的，这同光波一样。因此一般人都认为，无线电传输要受到地球弯曲的限制。然而我们知道，特斯拉认为，不但地球是一个优良导体，而且“空气上层能导电”，同时“据全部试验证明，高度颇低而易达到的空气层，也具有完美的导电通路。”
直到近年，这种无线电波传播理论还没有受到人们的重视。然而到了本世纪五十年代，有一些研究甚低（3至30千赫）以及极低（1至3000赫）频率电磁波的科学家，证实特斯拉的原理适用于低频传输。世界电磁波理论权威詹姆士·R·魏特博士看到，特斯拉在科罗拉多斯普林斯的试验“走在科罗拉多所有其他电磁研究之前……他的早期试验，同后来超低频通信方面的发展何其相似。”事实上，特斯拉的放大发射机，是世界上第一台具有足够功率、因而能在地面－电离层波导中造成超低频谐振的放大发射机。
他当时还预见地球按6、18及30赫兹谐振，这也是他的一种先见之明，他后来在长岛建造了一套设备，试图用它来验证这一预见，但是直到二十世纪六十年代，他想进行的试验最终才由他人加以实现。这个时期发现，特斯拉几乎命中月标；地球按8、14及20赫兹谐振。
由于他的无线输电主张涉及到地球谐振，因此，他定出的操作频率与地球的谐振频率越靠近，越有利于他的系统产生极大的电能运动。但是，就他的次级绕组的长度来说，低频会造成一个困难问题。例如他制造的按50千赫兹操作的放大发射机，绕组长度大约有0。9英里。采用500赫兹时，绕组长度将长达90英里。
试验进展报告和催货通知，在特斯拉和谢尔弗之间的电报线路上，往来飞驰。这位发明家觉得，普通货运太慢了，因此他命令谢尔弗使用费用很高的特快火车。他命令科尔曼·西多到现场来。特斯拉给谢尔弗写了一封信，告诉他将西多每周15美元的工资交给他的妻子，不久他又告知说，“西多已经到达，我很高兴，我又再次看到一张熟悉的面孔了。从我为他安排的工作来看，他是显得有点太胖了。”
他们还通过电报讨论特斯拉预定的二百只瓶子以及几十“英尺的大气球。据谢尔弗说，梅尔斯先生担心这些气球在你们那里的海拔高度上，遇到刮风天气没法上升．”这些气球的任务是将固定天线提升到空气稀薄的高空。气球最后是由行家设计的，每个花50美元。气（可能是氢）只吹足到三分之二，以避免在高空中破裂。
谢尔弗知道他渴知消息，因此不断向他告知家里的一切进展详情，特别是向他通报他的主要财政后台阿斯托尔上校的动向。他还向他报告马可尼的活动以及与特斯拉欧洲专利有关的一切事宜。
这两个人尽管忙得不可开交，但还是有闲情逸致传些闲话或互相训诫。谢尔弗说：“L先生醉醺醺地来到实验室车间，在钻孔时闹了许多乱子。”特斯拉告诫说，“告诉乌尔蒙先生，信中不要写‘谨叩’，而应当写‘谨拜’。”他在给谢尔弗的信中，落款后面都是写“谨拜”。他还补充一段火急的附官．“我的朋友阿斯托尔来过了吗？”
他对谢尔弗大谈安全问题，而且答应给他一心想得到的荣耀。“尽你的可能机敏地处理好各种事宜，时刻记住我的事业的利益，对新闻界的人物特别加小心。除了我在这里指出的以外，别的你什么也别谈。我想，等我回来时我将有话对你说……你要和我同心同德，而我一定带你一同奔向成功。”
8月l6日他写信给“我亲爱的路卡”，感谢他写了一首诗：《马尼拉之役的杜威》（●乔冶·牡威（1837－l917），美国海军上将，于美西战争期间率舰队夜袭马尼拉港而立下战功。——译者）。他说这首诗“简直太妙了！”接着又补充道。“我希望你能看到科罗拉多斯普林斯的雪莲和流水！我指的是在空中飘浮的雪莲和流水。路卡，它们仅次于你的诗，是世界上最美妙，最崇高的东西！请代你的尼古拉向所有人转达良好的祝愿。”
但是未过多久，他又给约翰逊写了一封信，不过口气不是那样兴高采烈了。“无线电鱼雷登场稍嫌晚了一点，而杜威挤上了不朽的征服者的交椅——但这纯粹是出于侥幸！路卡，我每天都感到，我们两个人跑到我们时代前面太远了！我的无线电报系统被一家科学学会的会刊埋葬了，而你歌颂马尼拉英雄人物的伟大诗篇，连蒙多若也拯救不了。我的仇敌一口咬定说，我只不过是抄袭别人的思想，你的仇敌也不例外，他们会说，正是你的诗篇连累蒙多若被判了罪！”
“但是，我的朋友，我们还要继续我们崇高的努力，抛开周围可恶而愚昧的世界，而且有时候……我要向阿基米得讲解我的智能机器（它将把枪炮和战舰统统打掉）的原理，而你为荷马诵读你的伟大诗篇……”
谢尔弗写道：“《纽约先驱论坛报》还在继续吹捧马可尼……”
尽管特斯拉对这项试验工程忧心忡忡，但是科罗拉多的天气和山川却使他心旷神怡。他的视力和听力一向是十分敏锐的，对空气清新的反应达到了异乎寻常的程度。这里的气候对他进行观测极为理想。太阳光线极其强烈，空气十分于爽，经常出现的雷电暴风雨具有几乎不可置信的威力。
六月中，他的设备已全部安装完毕，各种试验的准备工作正在全力推进。这时他布置好了一台接收机变压器，准备用它试验测定地球的电势，按照一项慎密的计划，他希望研究地球周期性的和偶然性的波动。
他在次级电路中安装一种控制记录仪器用的灵敏度极高的装置，然后将初级电路接地，并将次级电路装到设在高处的终端上。这样做产生了令人惊奇的结果：电势的变化引起了初级电路中的电涌，而电涌产生次级电流，次级电流又按其强度成比例地影响灵敏记录仪。
后来特斯拉在一篇文章中报导说，“我们发现，地球的的确确因有电振荡而生机勃勃，我也很快就被这一有趣的研究工作深深吸引住了。我要进行的这类观测，在任何别的地方都赶不上这里的机会好。”
在科罗拉多这带地方的天然雷电放电，不断频繁出现，而且有时候威力很大。有一次两个小时内发生大约一万二千次放电，距离特斯拉的试验站都不超过三十英里。据他形容，其中许多次就象是铺天盖地的巨大火树，树干自上往下倒着长。到了六月末，他发现一种奇异现象，他的仪器受到距离很远的放电的影响，其程度甚于附近放电的影响。“这使我十分迷惑不解，”他写道。“原因何在？”
一天晚上，草原上空布满了繁星，寒光闪闪。他在野地里步行回家，突然想到了一种可能的原因。多年之前，有一次他要到富兰克林学院和全国电灯协会作报告，正在预备讲稿，头脑里也曾出现过这种想法。但是后来他觉得这种想法不合情理，没有可能，于是也不放在心上了。“我又一次打消了这一想法，”他写道，“可是我的直觉被唤醒了，我不知怎的觉得我接近了一种伟大的启示。”
第十四章 科罗拉多斯普林斯的灯火熄灭了
“（1899年）6月3日——我永远不会忘怀的日子，这天我终于首次获得了有决定意义的实验证据，证明了一项对于推动人类向前发展具有无比重要意义的真理。”
那天晨光熹微，特斯拉看到密密一大片带有强烈电荷的云团汇集在西边天上。很快就爆发出一阵常见的猛烈暴风雨，“它在山峦间大发淫威，然后以极快的速度从平原上横扫而过。”
他发现一道道强烈而持久的电弧，按照几乎相同的时间间隔时随时现。他备有一套记录仪器，从其上可以看出，电活动的指示数随着暴风雨的远去而不断减弱，最后一同消失了。
“我怀着热切的期望在观看，”他在日记中写道。“可以充分肯定，稍过一会，指示数又重复出现，而且越来越强烈，在达到顶点之后，又渐渐减弱并再次停止。同样的作用按照有规则的循环间隔多次反复出现，直到最后，根据简单的计算证明，暴风雨的运行速度近于恒定，隐没到了大约300公里之外。但是，这类奇怪的作用此时仍不停止，而是继续表现出来，强度经久不衰。”
特斯拉很快就感到，他对这种“奇异现象”的真正性质有了把握。“无论怎么说，我看到的毫无疑问就是驻波。”
他将这次发现的意义总结如下：“乍看起来似不可能，但是在事实上，我们这个星球尽管广袤无比，却象尺寸有限的导体一样活动。从应用该系统输送电力来说，这件事实具有极其重大的意义，这点我已经十分清楚了。”
“我很早以前就认识到，不但可以不通过导线将电报信息发送到任何距离，而且还能将人声音的微弱调幅信号传播到整个地球。更有甚者，还可以将无限数量的电力几乎毫无损耗地传送到地球上任何距离之外。”
在特斯拉的眼里，地球是一个装有电流体的巨大无比的容器，电流体的谐振形成一系列就地凝结的波。他写道，现在可以肯定，能使用振荡器在地球内造成驻波。“这点有着据其重大的意义。”他已经知道，要经地球任一地点输送电力和发送情报信息，可以使用两种截然不同的方法：或者通过很高的变换比，或者通过谐振增强。现在他经过电振荡器的试验之后得出了一个结论，�
