尼古拉·特斯拉

尼古拉·特斯拉（塞尔维亚语：Никола Тесла；1856年7月10日—1943年1月7日），美国塞尔维亚裔机械工程师、发明家和未来学家，被视为电力商业化的重要推动者，因设计现代交流电供电系统而广为人知。特斯拉在电磁场领域有着多项革命性的发明。他的多项相关的专利以及电磁学的理论研究工作是现代的无线通信和无线电的基石。

特斯拉在奥地利帝国出生与成长，在19世纪70年代学习工程学和物理学，没有获得学位。19世纪80年代初，在新的电力行业背景下，特斯拉在大陆爱迪生公司研究电话通信领域，并在此期间取得实践经验。1884年，特斯拉移民到美国，加入美国国籍，成为一名归化美国公民，之后在纽约市的爱迪生机械厂工作过很短的一段时间，随后自立门户。在合作伙伴的帮助下，特斯拉在纽约建立自己的实验室和公司，以开发一系列的电器和机械装置，在此期间，其合作伙伴提供资金并推销他的想法。

在赢得著名的19世纪80年代的“电流战争”以及在1894年成功进行短波无线通信试验之后，特斯拉被认为是当时美国最伟大的电机工程师之一。他的许多发现被认为是具有开创性的，是电机工程学的先驱。他的交流电异步电动机和相关的多相交流电专利于1888年被西屋电气公司授权，这些专利为他赚取大量的资金，并成为该公司最终销售的多相系统的基石。

特斯拉作为发明家而闻名，他经常在个人的实验室向名人和富有的赞助人展示他的成就，并由于他在公开演讲中的表演风格而出名。为尝试开发出可以申请专利和销售的发明，特斯拉进行过一系列的机械振荡器、发电机、放电管和早期X射线成像的实验。他还创造过一艘无线控制的船，并进行过一次展出。

在整个19世纪90年代，特斯拉在纽约和科罗拉多斯普林斯的高电压、高频率电力实验中追求他的无线照明和全球无线电力分配的想法。1891年，特斯拉在成功试验把电力以无线能量传输的形式送到目标用电器之后，致力于商业化的洲际电力无线输送。特斯拉曾一直试图在他未完成的沃登克里弗塔项目中把这些想法付诸实践，但在他完成该项目之前就已经耗尽资金。1893年，特斯拉宣布通过使用他的设备进行无线通讯具有可能性。

在沃登克里弗塔项目之后，特斯拉在20世纪10年代至20年代进行过一系列的发明实验，并取得不同程度的成功。20世纪30年代，特斯拉接近生命的尾声，在花光大部分钱后，特斯拉住进纽约各地的旅馆，此时的特斯拉一度变得深居简出、足不出户，独居于纽约市温德姆纽约人酒店3327房间之中，偶尔会向新闻界发表一些不同寻常的声明。数家当今美国电子业龙头的前身公司曾经联合派出一群能言善道的律师将他的大部分专利夺走。1943年1月7日，特斯拉在居住的宾馆房间中去世。

特斯拉的工作在他去世后陷入相对无人问津的境地，直到1960年，国际度量衡大会为纪念他，将磁感应强度的国际单位制命名为特斯拉。去世之后，特斯拉的大多数成就不太为当时的人所知，直至20世纪90年代，他的成就才重现出现在世人面前，并被世人所认可，同时，人们对特斯拉的兴趣再度高涨。特斯拉的遗产在书籍、电影、广播、电视、音乐、现场戏剧、漫画和电子游戏中经久不衰，并且有许多以特斯拉命名的事物。

早年

东欧的年少时代

尼古拉·特斯拉于1856年7月10日（O.S.6月28日）出生在斯米连村，位于奥地利帝国治下的构成国克罗地亚王国（现为克罗地亚）克罗地亚军政国境地带，是一名塞尔维亚族人。他的父亲，米卢丁·特斯拉（1819-1879），是一名东正教会的神父。

特斯拉的母亲乔卡·曼迪奇（1822-1892），其父亲也是东正教会的神父。乔卡有制作家庭手工工具和机械器具的天赋，并能背诵塞尔维亚的史诗。她从未接受过正规教育。特斯拉将他的遗觉记忆和创造能力归功于他母亲的遗传和影响。特斯拉的祖先来自塞尔维亚西部，靠近黑山。

特斯拉是五个孩子中的第四个。他有三个姐姐，分别是米尔卡、安吉丽娜和玛丽卡，还有一个哥哥叫丹恩，丹恩在特斯拉5岁时死于骑马事故。1861年，特斯拉在斯米连上小学，学习德语、算术和宗教。1862年，特斯拉一家搬到附近的戈斯皮奇，特斯拉的父亲在那里做教区牧师。在那里，特斯拉完成小学和初中学业。1870年，特斯拉一家搬到卡尔洛瓦茨，他在皇家高等体育学院上高中，那里的课程是用德语进行的，这是奥匈帝国军政国境地带所有学校的惯例。

特斯拉后来写道，他对物理学教授的电学演示产生兴趣。特斯拉指出，这种 “神秘现象”的演示使他想“更多地了解这种奇妙的力量”。特斯拉能够在头脑中进行积分计算，这导致他的老师认为他在作弊。他在三年内完成四年的学期，于1873年毕业。

1873年，特斯拉回到斯米连。到达后不久他就被感染霍乱，并卧床九个月，在此期间多次濒临死亡。在绝望的时刻，特斯拉的父亲（其原本希望特斯拉进入神父行业），承诺如果他病愈，将送他去最好的工程学校。

1874年，特斯拉在斯米连躲避奥匈帝国军队的征兵，他从利卡的东南方向跑到格拉查茨附近的托明加伊。在那里，他穿着猎人的服装在山里探险。特斯拉说，这种与大自然的接触使他在身体和精神上都更加强大。他在托明加伊时阅读过很多书，后来特斯拉说，马克·吐温的作品帮助他奇迹般地从先前的疾病中康复。

1875年，特斯拉进入格拉茨工业大学的帝国皇家技术学院修读电机工程，学习交流电的应用，并获得军事前沿奖学金。在第一年里，特斯拉从未错过一堂课，并获得过最可能高的成绩，期间通过九次考试（几乎是要求的两倍），同时他还成立过一个塞尔维亚文化俱乐部，甚至还收到过技术学院院长给他父亲的表扬信，信中说：“你的儿子是一个一流的明星”。在格拉茨，特斯拉被雅各布·波什尔教授讲解的关于电力的深度讲座所吸引。

在他的自传中，特斯拉说，他从早上3点工作到晚上11点，没有星期天或节假日。1879年他父亲去世后，特斯拉发现一包他的教授们写给他父亲的信，警告说，除非他被调离学校，否则特斯拉会因过度劳累而死亡。一位传记作者认为，特斯拉并没有学习，可能因为赌博和嫖娼而被开除。至少有两份资料说明他在格拉茨工业大学得到学士学位，然而他的学校却宣称他从来没有获得过学位。

1878年12月，特斯拉离开格拉茨，并与家人断绝关系。 他的朋友们认为他在附近的穆尔河溺水身亡，但在1月份，他们中的一个人在斯洛文尼亚边境的马里博尔碰到过特斯拉，并向特斯拉的家人讲述这次遭遇。原来特斯拉搬到马里博尔，并在那里做绘图员，每月工资60弗罗林。在这段时间特斯拉利用业余时间与当地人在街上打牌。

1879年3月，特斯拉的父亲去马里博尔求他的儿子回家，但被特斯拉拒绝。特斯拉在同一时间患有一定的神经衰弱。特斯拉在当月晚些时候回到戈斯皮奇，当时他因没有居留证而被驱逐出境。

1879年4月17日，特斯拉的父亲，米卢丁·特斯拉，因患不明疾病而去世，享年60岁。有些资料说他去世于中风。这一年，特斯拉在戈斯皮奇的老校区给一大班学生教授过课程。

1880年1月，特斯拉的两个叔叔凑齐足够的钱，帮助他离开戈斯皮奇前往布拉格进修。但他来的太晚，无法进入布拉格查理大学学习；他从未学习过希腊语，而这是一门必修课；而且他不懂捷克语，这是另一门必修课。不过，特斯拉确实以旁听生的身份参加大学的哲学讲座，但他没有得到该课程的成绩。特斯拉在那里度过夏季学期后，又只读完一个学期，就再次离开大学。

在布达佩斯电话交换所工作

1881年，特斯拉来到匈牙利王国的布达佩斯，在提瓦达·普斯卡什手下的一家电报公司—布达佩斯电话交换所工作。到达后，特斯拉意识到，当时正在建设中的公司并没有发挥作用，所以他在中央电报局担任绘图员。在几个月内，布达佩斯电话局开始运作，特斯拉被分配到首席电工的位置。在他工作期间，特斯拉对中央站的设备进行许多改进，并声称已经完善电话中继器或放大器，但从未获得专利，也没有公开描述。

在大陆爱迪生工作

1882年，提瓦达·普斯卡什为特斯拉在巴黎的大陆爱迪生公司找到另一份工作。特斯拉开始在当时还是一个全新的行业工作，以规模电力的形式在全城安装室内白炽灯。该公司有几个分部，特斯拉在爱迪生电气公司工作，该分部位于巴黎郊区的塞纳河畔伊夫里，负责安装照明系统。在那里，他获得大量的电气工程实践经验。管理层注意到他在工程和物理方面的先进知识，并很快让他设计和建造改进版的直流发电机和电动机。他们还派他去解决法国和德国周围正在建造的其他大陆爱迪生设施的工程问题。同年特斯拉发明感应马达并开始开发各种用到旋转磁场的设备（于1888年取得专利）。

迁往美国

1884年，一直在巴黎监督设施的爱迪生公司经理，查尔斯·巴彻勒，被带回美国，被安排管理位于纽约市的爱迪生机械厂的制造部门，并要求将特斯拉也带到美国。1884年6月，特斯拉移民并几乎立即开始在曼哈顿下东区的机械厂工作，这是一个拥挤的车间，有几百名机械师、工人、管理人员和20名“现场工程师”，正在努力完成在该城市建设大型电力设施的任务。与在巴黎时一样，特斯拉正在努力排除设施的故障并改进发电机。历史学家 W·伯纳德·卡尔森指出，特斯拉可能只见过公司创始人托马斯·爱迪生几次。其中一次在特斯拉的自传中提到，在熬夜修理俄勒冈号海轮上损坏的发电机后，他遇到巴彻勒和爱迪生，他们调侃说“巴黎人”夜不归宿。当特斯拉告诉他们，他整夜都在修理俄勒冈号时，爱迪生对巴彻勒说：“这是个难以置信的好人”。在给特斯拉的一个项目中，有一项是开发基于弧光灯的街道照明系统。弧光灯是最受欢迎的街道照明类型，但它需要高电压，与爱迪生的低压白炽灯系统不兼容，导致该公司在一些城市失去合同。特斯拉的设计从未投入生产，可能是因为白炽灯的技术改进，也可能是因为爱迪生与一家电弧照明公司达成的安装协议。

特斯拉在机械厂总共只工作6个月就主动辞职。促使他离开的事件尚不清楚。可能是因为他没有得到奖金，无论是重新设计发电机还是被搁置的电弧照明系统。特斯拉以前曾因他认为自己应得的未付奖金与爱迪生公司发生冲突。特斯拉在他的自传中说，爱迪生机械厂的经理提供50,000美元的奖金，让他设计 “24种不同类型的标准机器”，“但结果是一个恶作剧”。这个故事的后期版本是，托马斯·爱迪生本人提供这个交易，然后又反悔。特斯拉说，他的工作持续将近一年，几乎将整个发电机重新设计，使爱迪生公司从中获得巨大的利润和新的专利所有权。当特斯拉向爱迪生索取5万美元时，爱迪生调侃说 “特斯拉，你不了解我们美国的幽默”。这两个故事中的奖金数额都被认为很奇怪，因为机械厂经理巴彻勒对工资很吝啬，而且公司手头没有那么多现金（这个金额相当于2021年的140万美元）。这笔奖金的金额相当于公司创始资本，而以特斯拉当时每周18美元的薪水，他需要工作53年才能赚到。特斯拉最后发现自己在爱迪生的公司仅仅是出卖体力，当特斯拉要求加薪至每周25美元遭到拒绝后辞职，但在这段时间里，他开始关注于交流电系统的设计。特斯拉的日记中只有一条关于他工作结束时的评论，他在1884年12月7日至1885年1月4日的两页中写道，“再见，爱迪生机械厂”。

特斯拉电气与制造公司

离开爱迪生公司后不久，特斯拉就开始为电弧照明系统申请专利，此专利可能就是他在爱迪生公司开发的那个系统。1885年3月，特斯拉会见专利律师莱缪尔·W·塞雷尔，此人也是爱迪生曾经使用的律师，以获得提交专利的帮助。塞雷尔将特斯拉介绍给两位商人罗伯特·莱恩和本杰明·韦尔，他们同意以特斯拉的名义资助一家电弧照明制造和公用事业公司，即特斯拉电气与制造公司。特斯拉在这一年的其余时间里，获得包括改进的直流发电机在内的专利，这是美国颁发给特斯拉的第一批专利，并在新泽西州的拉威建造和安装该系统。特斯拉的新系统在科技类媒体上获得关注，媒体对其先进的功能进行评论。

投资者对特斯拉关于新型交流发电机和电力传输设备的想法没有表现出兴趣。1886年，公司开始运行后，他们认为业务的制造方面竞争太过激烈，于是选择简单地经营一家电力公司。他们成立一家新的公用事业公司，放弃特斯拉的公司，这使得特斯拉身无分文。特斯拉甚至失去对他所创造的专利的控制，因为他已经将这些专利转让给公司以换取股票。特斯拉不得不从事各种电力维修工作，并担任挖沟工，每天的工资为2美元。在后来的生活中，特斯拉回忆起1886年的那段艰苦岁月，他写道：“我在科学、机械和文学的各个分支中接受的高等教育对我来说就像一个笑话”。

交流与感应电机

1886年底，特斯拉结识西联汇款公司的主管阿尔弗雷德·S·布朗和纽约的律师查尔斯·弗莱彻·佩克。这两个人在成立公司和推广发明及专利以获取经济利益方面经验丰富。基于特斯拉对电气设备的新想法，包括热磁电机的想法，他们同意在财务上支持这位发明家并处理其专利。他们于1887年4月共同成立特斯拉电气与制造公司，并达成协议，产生的专利利润三分之一归特斯拉，三分之一归佩克和布朗，三分之一用于资助开发。他们在曼哈顿自由街89号为特斯拉建立一个实验室，他在那里致力于改进和开发新型的电动机、发电机和其他设备。

1887年，特斯拉开发一种在交流电上运行的无电刷感应电动机，这种电力系统因其在长距离、高电压传输方面的优势而在欧洲和美国迅速扩张。该电机使用多相电流，产生一个旋转的磁场来转动电机（特斯拉声称在1882年就已经想到此原理）。这种创新的电机是一种简单的自启动设计，不需要换向器，从而避免火花和不断维修和更换机械电刷的高额维修费用，并于1888年5月获得专利。

在为电机申请专利的同时，佩克和布朗也在安排对电机的宣传，首先是进行独立测试，以证实它是一种功能上的改进，然后是向技术出版物发送新闻稿，让文章与专利的发布同步进行。物理学家威廉·阿诺德·安东尼（其测试过该电机）和《电气世界》杂志编辑托马斯·康莫福德·马丁安排特斯拉于1888年5月16日在美国电气工程学会展示他的交流电机。为西屋电气与制造公司工作的工程师向乔治·威斯汀豪斯报告，特斯拉有一个可行的交流电机和相关电源系统，这是威斯汀豪斯已经在销售的交流系统所需要的。威斯汀豪斯考虑为类似的无换向器、基于旋转磁场的感应电机申请专利，该电机于1885年开发，并在1888年3月由意大利物理学家加利莱奥·费拉里斯在一篇论文中提出，但事实上特斯拉的专利可能会控制市场。

1888年7月，布朗和佩克与乔治·威斯汀豪斯就特斯拉的多相感应电动机和变压器设计的许可交易进行谈判，价格为6万美元的现金和股票，以及每台电动机产生的每一交流马力2.5美元的使用费。威斯汀豪斯还以每月2,000美元（按今天的美元计算为71,700美元）的高额费用聘请特斯拉在西屋电气和制造公司的匹兹堡实验室担任为期一年的顾问。