22世紀十大科技發明第八項 無線輸電
無限遠距離無線精確傳輸能量裝置
張衛民
第八項 :無限遠距離無線精確傳輸能量裝置(無線輸電)
自然界的雷擊現象、閃電現象、電光火球現象,都是遠距離無線精確傳輸能量的自然現象。到二十二世紀,無限遠距離無線精確傳輸能量裝置將被人類能工巧匠製造出來,那時,全世界的任何指定地點都可以獲得能量供給,孤島、沙漠中的基地、月球上的太空基地……任何地點,都可以通過無線輸電方式獲得電力供給,不但節約了電線、電纜,而且大大降低了線路電損。
本傑明·富蘭克林(BenjaminFranklin)(1706.1.17—1790.4.17)是18世紀美國的實業家、科學家、社會活動家、思想家、文學家和外交家。他是美國歷史上第一位享有國際聲譽的科學家和發明家。為了對電進行探索曾經作過著名的「風箏實驗」,在電學上成就顯著,為了深入探討電運動的規律,創造的許多專用名詞如正電、負電、導電體、電池、充電、放電等成為世界通用的辭彙。他借用了數學上正負的概念,第一個科學地用正電,負電概念表示電荷性質。並提出了電荷不能創生、也不能消滅的思想,後人在此基礎上發現了電荷守恆定律。他最先提出了避雷針的設想,由此而製造的避雷針,避免了雷擊災難,破除了迷信。富蘭克林注意觀察自然現象,研究科學問題.他從實踐出發,從事科學實驗和觀察,在電學上解答了「電為何物」的問題,將不同狀態下的電稱為「正電」和「負電」,提出了電學中的「一流論」,在大氣電學方面揭示了雷電現象的本質,被譽為「第二個普羅米修斯」。這些電學上劃時代的研究成果使他成為蜚聲世界的第一流的科學家.他在光學、熱學、聲學、數學、海洋學、植物學等方面也有研究,並有新式火爐、避雷針、電輪、三輪鍾、雙焦距眼鏡、自動烤肉機、玻璃樂器、高架取書器、新式路燈等一系列發明創造.因而,他以僅讀過兩年小學的學歷,被美國的哈佛大學、耶魯大學,英國的牛津大學、愛丁堡大學、聖安德魯大學等六七所大學授予碩士學位或博士學位。
1752年7月的一天,陰雲密布,電閃雷鳴,一場暴風雨就要來臨了。富蘭克林和他的兒子威廉一道,帶著上面裝有一個金屬桿的風箏來到一個空曠地帶。富蘭克林高舉起風箏,他的兒子則拉著風箏線飛跑。由於風大,風箏很快就被放上高空。剎那,雷電交加,大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風箏線,父子倆焦急的期待著,此時,剛好一道閃電從風箏上掠過,富蘭克林用手靠近風箏上的鐵絲,立即掠過一種恐怖的麻木感。他抑制不住內心的激動,大聲呼喊:「威廉,我被電擊了!」隨後,他又將風箏線上的電引入萊頓瓶中。回到家裡以後,富蘭克林用雷電進行了各種電學實驗,證明了天上的雷電與人工摩擦產生的電具有完全相同的性質。1753年,俄國著名電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗,不幸被雷電擊死,這是做電實驗的第一個犧牲者。
邁克爾·法拉第在1831年發現了電磁感應理論,這促成了最早的近距離無線供電技術投入實際應用。1885年根據這種原理製作的變壓器至今仍在使用,隨便拆開一個家用變壓器,就可以看到變壓器里會有兩組導線纏在一個鐵芯框架上,但它們彼此並沒有直接相連,完全依靠空氣中的電磁感應傳輸能量。
電磁感應桌面。雖然電磁感應無線供電技術已經被應用得非常廣泛,但是仍舊有一些演進和發展。最典型的就是微軟亞洲研究院最近幾年仍在研發的無線供電桌面。這個桌面基於電磁感應原理,供電桌面由很多小線圈組成,構成了一個供電線圈矩陣,其中每個線圈都有獨立的開關控制是否導通。供電桌面只對負載設備下面的一小塊區域的線圈供電,對其他沒有負載的區域將不會發射電能。當桌面上沒有負載設備時,整個供電線圈矩陣的每個線圈都是被關閉的。這樣不僅增加了系統的效率,而且降低了電磁輻射。
為了應對無線供電的電磁輻射,供電桌麵線圈矩陣的下面和設備模塊接收線圈的上面及四周均包裹著磁性材料和金屬材料,並在內部形成了封閉式的閉合磁路,極大地降低了泄漏出來的電磁輻射,並提高了系統效率。檢測負載設備位置時用的RFID是在超近距離下工作,採用了較微弱的信號。目前,無線供電桌面原型板長度和寬度均是30cm,系統整體效率約為50%~60%,而整體效率仍在努力提高中。
電磁感應方式的無線充電存在一個致命的缺陷,就是距離太短。隨著距離的增加,充電過程中的電能損耗將變得非常大。其實除了電磁感應外,還有其他無線的能量載體可以供我們使用,最典型的就是電磁波。電磁波,俗稱無線電波,它是人們非常熟悉的一個東西。正是由於它被發現,才奠定了廣播、電視和現代通信技術的基礎。電磁波不僅能傳輸信號,它也能傳輸電能,特別是微波的能量傳輸能力最強。微波是指那些頻率在300MHz到300KMHz之間的電磁波,它的波長在1m到1mm之間。因為電磁波的頻率越高,能量就越集中,方向性也越強。因此,使用微波來進行無線能量傳遞也是一種可行的辦法。通過硅整流二極體天線將微波轉換成電能,轉化效率可以高達95%以上。
共振輸電。共振是一種非常高效的傳輸能量方式。共振進行的能量傳輸甚至可以引起的鐵橋坍塌、雪崩等災害,高音歌唱家唱歌時引發的共振可以震碎身邊的玻璃杯。這一原理的基本含義就是:兩個振動頻率相同的物體之間可以高效傳輸能量,而對不同振動頻率的物體幾乎沒有影響。
麻省理工大學的小組創新性地設計了共振輸電方式。2007年6月,麻省理工大學的物理學助理教授馬林·索爾賈希克和他的研究團隊公開做了一個演示。他們給一個直徑60厘米的線圈通電,點亮了大約2m之外連接在另一個線圈上的60瓦燈泡。這項被命名為「WiTricity」的技術就是運用了共振的原理,通過一個磁共振系統進行電能傳輸。
普通的電磁感應技術被用於短距離無線電力傳輸,因為磁場能量會隨距離的增加而迅速衰減,因而在傳統的磁感應中,距離只能通過增強磁場強度來增加。與此不同,Witricity使用匹配的諧振天線,可使磁耦合在幾英尺的距離內發生,而不需要增強磁場強度。在這項技術中,發送端和接收端的線圈被調校成了一個磁共振系統,通電後能夠以10兆赫茲的頻率振動。當發送端產生的振蕩磁場頻率和接收端的固有頻率相同時,接收端就產生共振,從而實現了能量的傳輸。根據共振的特性,能量傳輸都是在這樣一個共振系統內部進行,對這個共振系統之外的物體不會產生什麼影響。這個原理就像是幾個厚度不同的玻璃杯不會因為同一頻率的聲音而同時炸碎一樣。
共振輸電技術的優勢在於,當發射端通電時,它並不會向外發射電磁波,而只是在周圍形成一個非輻射的磁場。這個磁場用來和接收端聯絡,激發接收端的共振。因此在傳輸能量時的損耗可以做到更小。它所消耗的電能只有傳統電磁感應供電技術的百萬分之一。而且在遠距離電力傳輸時,這項技術產生的磁場也更小,強度只和地球磁場強度相似,完全不用擔心會產生什麼不良影響。
無線充電底座。在2009年的CES2009上,至少有3家廠商對外展示了其專為移動設備設計的無線充電底座。這些產品都採用了電磁感應技術。除了PlamPre的無線充電器外,還有由Fulton公司推出的iPhone充電器,該充電器採用仿木質的外形設計,由於並非原廠附件,要使用該設備對iPhone進行充電,需要將iPhone電池更換為專用電池。而PowerMat公司則推出了針對不同移動設備的無線充電器,可以對手機、藍牙耳機、5號電池進行充電。不過這些設備都需要安裝在專用的底座上才可以進行充電。無線充電除了擺脫累贅的輸電線路外,另外一個重要作用是在不適宜安裝供電線纜的環境下提供能源。
無線充電城市。日本總務省為推動實現家庭內的電氣化產品不用外接電源即可實現無線電電力供給的家電無線化實用項目,組織召開了有關人員參加的電波頻帶分配、電磁輻射安全等研討會。為實現2015年無線供電家電進入實用化階段的目標,總務省將今後重點推進無線供電家電對人體影響的安全性調查論證。目前總務省正在組織對三種技術方式:電磁感應、電磁波發射、磁場共振進行效率性、安全性的比對測試,在確認不存在問題時,進行頻率的分配,從而穩步推動家電產品無線化進入高效安全的實用化階段。
根據北美電力研討會發布的論文顯示,在2008年9月,他們已經在美國內華達州的雷電實驗室成功的將800W電力用無線的方式傳輸到5米遠的距離。此次試驗通過使用更加複雜的間隔線圈方式無線傳輸了大量的電力,通過該實驗裝置所創造的新記錄是800W電力,距離五米。去年,Intel和美國麻省理工學院聯合開發的無線系統,使用磁耦合方式在2米的距離上傳輸了60W的電力。現在,這一紀錄已經被該實驗室打破。
美國試驗148公里遠距離無線傳輸電力
新浪科技訊北京時間2009年9月16日消息,據美國宇航局太空網9月15日報道,一位曾供職美宇航局的科學家利用無線電波,將太陽能在兩個夏威夷島嶼之間傳輸了92英里(約合148公里)的距離。他宣稱,實驗成果證明這一技術可以將太陽能從衛星傳回地球。 約翰·曼金斯(JohnC.Mankins)向《探索頻道》演示了這項太陽能傳輸技術。《探索頻道》為這次歷時4個月的實驗提供了經費,並於美國東部時間9月12日晚9點播出了實驗結果。曼金斯的構想是將重達1102磅(約合500公斤)的軌道衛星收集的太陽能傳輸至地面一個大型接收站。 曼金斯曾在美宇航局工作25年之久,長期負責宇航局太空太陽能項目,直至該項目被取消。今年5月,他成功將20瓦的太陽能在兩個島嶼之間傳輸。據曼金斯介紹,由於島上的接收站過於小,只有千分之一的能量被接收到。這次實驗耗資約100萬美元,曼金斯表示,他要是有更多的資金,那麼就能造出更大的太陽能陣列。 按照設計,在實驗所用的9個太陽能電池板中,每一個的傳輸能力達到20瓦左右,不過為了讓美國聯邦航空管理局批准這次實驗,每個太陽能電池板傳輸的能量只能限制在2瓦。儘管接收站接收的能量極為有限,但曼金斯說,地面實驗證明通過大氣層傳輸太陽能是可行的。他說:「實驗並沒有獲得完全的成功。但我認為,此次實驗表明快速、經濟有效地傳輸太陽能是可能的。」http://hr.bjx.com.cn/html/20080917/145858.shtml
目前,加拿大科學家計劃製造一架藉助微波飛行的無人飛機,飛行高度33km,可以在空中連續飛行幾個月。這可能是世界上第一架可以真正投入使用的遠程供電飛機,它本身不攜帶燃料,而是從地面的微波站中獲取能量。在這架無人機起飛之後,地面的高功率發射機通過天線將發射機所產生的微波能量匯聚成能量集中的窄波束,然後將其射向高空飛行的微波飛機。微波飛機通過將微波轉換成直流電帶動飛機的螺旋槳旋轉。沒有了燃料的羈絆,這種飛機的有效載荷將會大大提升。
尼古拉.特斯拉曾經發明無限遠距離無線精確傳輸能量裝置——世界無線輸電塔
在一百多年前,當愛迪生還在大肆鼓吹並建立他的直流電供電帝國時,他當年的僱員尼古拉·特斯拉卻發明了交流電馬達,而且特斯拉認為,交流電更適於整個城市的供電系統,因此他開始嘗試用交流電來營造整個城市的供電體系。最終尼古拉·特斯拉和他的交流電系統打敗了愛迪生,也建立我們現在整個世界的供電系統。在交流電上的一戰成名,雖然沒給特斯拉帶來巨大的經濟利益(當初交流電發展窘迫,特斯拉放棄了自己的專利利益),但是卻給他帶來了足夠的名氣。讓他有能力吸引風險投資商。搞定了全世界的有線供電問題,特斯拉又高瞻遠矚地看到電線是如此多餘,自1890年起開始構想無線輸電的方案,決心設計無線供電系統。
1892到1893年間,特斯拉在英國倫敦的皇家科學院作了著名演講。他只是把真空氖管置於傳輸器的能量場中,燈泡就奇蹟般地被點亮了。
當特斯拉1893年周遊列國巡迴演講回到美國的時候,特斯拉開始著迷於無線電通信技術、遙控和無損失長距離的能量無線傳輸。他成功地完成了實驗,在科羅拉多直接利用地球電磁場無線傳輸了能量。但是這一時期他的工作日記一直保密沒有公開發表,也沒有對外公開最重要的科研成果。不過,這些成功讓他有了建一個無線傳輸能量和信息的世界系統的想法。也只有基於不帶鐵芯的特斯拉共振器和特斯拉放大器行星尺度的能量傳輸才可能成功。特斯拉對激振器寄予了厚望,這是一種能激發地球的特殊的裝置。藉助於這個裝置,他在科羅拉多進行了高能量的電磁放電。這次放電導致大範圍的大氣層發光現象,並使置於實驗室數英里外的兩百多盞燈達到熾熱程度。對特斯拉來說,這是證明他無線能量傳輸(遠距離作用)真實性的不可辯駁的證據。
(上圖為在莫斯科西北方數百公里處某地的森林中的輻射能量接收器,該設備的電壓高達9兆伏,而1兆伏的特斯拉線圈都是極為罕見的設備。因此,這很有可能是俄羅斯秘密武器開發項目——定向能武器。該設備可能是與特斯拉無線輸電塔的配套接收能量裝置,可以預防裝置附近地區遭受足以造成通古斯大爆炸的死光武器的攻擊。)
據各方面的作家報導,特斯拉在科羅拉多進行輸電試驗時,曾經不用電線成功地點亮了一排共二百個50瓦的白熾燈,這些燈距離他的試驗站26英里。可是在他自己所寫的材料里,從來沒有提到過這類事,而且也沒有別的證據說明他做成了這一試驗。但特斯拉確實寫過,他使用放大發射機發出過一股環繞地球的電流,這股電流足供點亮二百個以上的白熾燈。
「我還沒有實際辦到這樣一點,就是使用這種新的方法,將具有工業價值的大量電力輸送到很遠距離之外」,特斯拉返回美國東部之後寫道。「但是,我們按照與大型設備完全相同的條件試驗了好幾種樣機,結果這種系統的實用性完全得到了證實,」特斯拉還寫道,他還觀測到了信號傳送到600英里之外的情況。
特斯拉聲稱,他在科羅拉多斯普林斯作出過電光火球之外的一項發現。事情發生在一天深夜,當時他正在操作他的大功率高靈敏度無線電接收機,只有上了年紀的木匠多澤爾先生留下值班。突然間,發明家感覺接收機發出奇怪而有節奏的聲音。對於這種有規律的聲音,他怎麼也想不出其產生的可能原因。莫非是別的行星上有生物,他們要和地球通訊?他推測,聲音很可能來自金星或火星。從太空傳來有規律的聲音這種現象,當時還沒有人聽到過。
特斯拉又驚又怕,只有端坐不動,耐心傾聽。很快特斯拉就產生了一個強烈的念頭,要回答信號。他認為一定會有辦法。
1900年1月,特斯拉快要離開科羅拉多之前,曾給費城《北美人》雜誌的朱里安·霍桑寫信談到,這些信號給他以啟示,說明「鄰近行星上有智能生物」,他們在科學上一定比地球人先進得多。這種推測是哲學博士們所難以接受的。
特斯拉一心想答覆這些來自太空的「信息」。他相信,他率先站在一項重大的革命性技術的最前沿,因此他立即根據他在科羅拉多所作的試驗,申請登記無線電和輸送電力的新專利。
第一步,特斯拉設想建設一座世界無線電中心,要提供我們今天享受到的各種服務項目——無線電電話網路、同步時間信號、股票市場公報、袖珍接收機、私人通信以及無線電新聞廣播等。特斯拉將這些統稱為世界情報傳輸系統。
「近來整個新聞界興高采烈地大談尼古拉·特斯拉,大談特斯拉關於將來能用電氣幹什麼的預言,」匹茲堡《快信報》(1901年2月23日)從威斯汀豪斯駐地發出的電訊談道,「聽到他的一些樂觀想法,倒如把信號送往火星,大家不由得產生一個看法。特斯拉先生最好還是少做預言,多講實效。」「但是,在俄亥俄南區美國巡迴法院新近作出的一項決定中,重新充分肯定,特斯拉絕不是沒有取得過完全和徹底的成就……」
「特斯拉先生滿懷熱情,對未來充滿了豐富的想像力,這自然引起人們的冷嘲熱諷。但是,誰要是閉眼不看特斯拉在電氣發明家當中名列前茅,不懂得他實際取得了何等成就,誰就是對近代電子歷史一竅不通。」
電氣工程編輯托馬斯·柯默福特·馬丁對這一評價給予有力支持,他寫道:「特斯拉先生一向被認為是個空想家,都說他被那偶然爆發的火球的閃光弄花了眼睛。但是,他的同行兄弟們越來越心誠悅服地相信,因為他看得遠,因此他最先窺見了在那真實的科學新大陸地平線上映現的霞光……」
特斯拉給威斯汀豪斯寫信說,他在科羅拉多進行的試驗完全證明,「依照我已經改進完善的機器」建立溝通地球上任何地點的電報通訊,是切實可行的。特斯拉要在大西洋兩側各安裝一套至少300匹馬力的發動機和直流發電機,而這些設備費用很大。
「您當然知道,」特斯拉透露自己的隱衷道,「依我的考慮,建立這樣的通訊只不過是第一步。它是為了開展下一步更為重要的工作做準備,這就是輸送電力。但是,輸送電力的工程規模大得多、費用高得多,所以我只好先搞通訊,以便取得投資人的信任……」他還要求威斯汀豪斯借給他6000美元,以他的英國專利權稅作保證金。
特斯拉還對別人透露過他的世界無線電系統計劃,其中包括阿斯托爾和萊思。阿斯托爾上校涉足這個項目至何種程度,我們不得而知,但是特斯拉從他那裡必定有所收穫,因為1913年對阿斯托爾的財產進行清點時,發現他擁有尼古拉·特斯拉公司的500張股票。
不少人讀過特斯拉在《世紀》雜誌上發表的文章以後,都對他的遠見卓識深為讚賞。其中有一位人物正中發明家的下懷,這就是J·彼邦特·摩根。他們兩人相約一起討論了世界無線電系統問題。特斯拉這次不象對待威斯汀豪斯,他從心底里不願深談技術細節,他覺得沒有必要過多介紹技術問題而使這位金融家分散精力。他反過來卻大談特談金錢和能力問題。特斯拉向摩根介紹了可以從單獨一個台站廣播所有波長信道的計劃。在這個領域裡,別人的想法都很有限,他們只看到兩點之間的傳播,例如船舶和陸岸之間、大洋兩岸之間的無線電傳播,而特斯拉談的卻是向全世界廣播。摩根很感興趣。
會見之後,特斯拉接著在1900年11月26日給摩根寫了一封信,直接了當地明確說明他要拿出來的是什麼東西。特斯拉說,他已經在將近700英里範圍內進行過傳播,而且可以製成越過大西洋進行電報通信的設備(如果需要的話還能越過太平洋)。他可以對許多套設備有選擇地進行操作,相互之間不會發生干擾,而且能為通訊絕對保守秘密。特斯拉還補充說,他已經有了各種各樣必需的專利,隨時可以簽定協議。
特斯拉沒有對摩根提到無線輸送電力問題,這並不是因為他放棄了這一打算,而是為了慎重起見。因為一提到輸送電力,很可能使這位銀行家收回他現有的投資。不管怎麼說,要在將來把電力白白送給一文莫名的祖魯人或俾格米人(祖魯人,分布於非洲南部;俾格米人,分布於中非,東南亞和大洋洲一帶。),摩根先生絕不會有那份好心腸。與摩根的想法相反,特斯拉心裡總想著怎樣使得全世界的人們都從他的發明成果中受益。特斯拉是多麼的高尚和偉大啊!特斯拉就是毛澤東所稱讚的「一個高尚的人,一個純粹的人,一個有道德的人,一個脫離了低級趣味的人,一個有益於人民的人。」
摩根回信說,他同意給特斯拉資助到15萬美元。可是他有言在先,他就到此為止了。但是摩根提供的只是所需款項的一部分,當時美國正在瘋狂的通貨膨脹之中痛苦掙扎,這使得特斯拉的資金一下子就虧損不小。儘管如此,特斯拉還是欣喜若狂。
他們兩人之間的關係(摩根無疑是深知這種關係的),立刻就變成了臣僕與國王之間的那種關係。摩根儼然是一位「偉大的開明人物」。特斯拉的工作,「會使您的名字響亮地傳揚世界。您很快就會看到,我不僅深深感激您的崇高行動,而且我能夠使您當初的慈善投資生輝,讓您這筆投資的價值,比起您當初寬宏大量,慷慨為懷地交我使用的款項超出一百倍……」
摩根對慈善事業並不感興趣,讀過信後,他便派人給特斯拉送來一份協議草案,並且要求特斯拉將他各種無線電專利的百分之五十一的權益,簽字讓與摩根本人作為貸款保證金。
眼看資金有了著落,特斯拉便著手尋找修建發射機的地皮。薩福克縣土地公司董事長兼經理詹姆士·D·沃登,在長島有兩千英畝士地,他答應將肖拉姆一地的兩百英畝撥給發明家。這一小塊地比較僻靜,長滿林木,靠近傑明瑪·蘭達爾和喬治·赫奇曼兩處農場,離布魯克林65英里。特斯拉滿心歡喜,將這塊地命名為「沃登克里弗」,並且已在心中看到它就要變成第一批工業園地之一。世界廣播站要僱用兩千人,職工家屬都居住在周圍新興地區。
W·D·克勞是在懷特手下任職的建築師,他密切配合特斯拉設計一座高塔,在塔頂上要安放一個餅圈狀的巨大銅電極,它的直徑有100英尺。後來這個電投又改成了巨大的蘑菇冠形狀。塔為八角形,完全用木樑預先在地上裝好,然後吊到一座巨大的磚石建築物上。但是,這座巨大無比的建築物的總高度太大,帶來了一個叫人焦慮的風的阻力問題。
他們有一段時間考慮退回到舊的設計上,修建兩座,也許是三座小得多的塔,但他們最後還是修建了單獨一座,高達187英尺。塔的內部是一根很長的鋼軸,深深打入地下120英尺。環繞軸的四周,是一座鑲上木板的井筒,其斷面面積為12平方英尺,有環形梯可供上下。按照設計,鋼軸可通過空氣壓力向上提升,直至接觸塔頂平台。無論從構思上或者實際上看,沃登克里弗都堪稱美國電氣工程黃金時代一座空前絕後的輝煌里程碑。
1907年初,情緒低落很長時間後,特斯拉恢復了在沃登克里弗廣播塔進行的試驗,他經常乘夜間火車回到那裡,繼續採用自己的方法,組裝這個巨型裝置。
特斯拉說:「我必須儘快把廣播站建好,人類將因此向前邁進1個世紀。」
「1908.6.30」通古斯大爆炸是由於尼古拉.特斯拉的死光實驗造成的。根據其樹木的炭化程度及土地的磁化,可發現這並不是一般的線形閃電所造成,而更像球形閃電所釋放的巨大能量。在此爆炸發生前期的夜晚,莫斯科等城市上空均出現極亮的閃電,那很可能就是特斯拉在進行遠距離無線能量傳輸試驗。並經過精準的運算後(誤差不超過一度),準確將強大的交流電集中於通古斯這個杳無人煙之地。1912年特斯拉在美國國會的聽證會上提到:他已經可以讓強大的電力在任何時間在任何地點釋放出來!特斯拉在長島沃登克里弗的遠距離無線能量傳輸裝置——全球無線輸電塔(worldwireless)本身就是一台威力無比的全球超距死光武器。
特拉斯曾經做過這樣一個比喻:地球就是一個擁有超大容量的球形電容器,一個給大氣充電的旋轉磁力發電機,特別是大氣中的電離層,讓它充滿了電荷。」特斯拉的設想很簡單:在世界範圍內得到這種電能進行轉換,再以無線方式輸送到世界上最偏遠的地方。他開始在美國科羅拉多的多山地帶檢驗他的那些想法,這裡因為大雷雨和球形閃電而聞名天下。特斯拉很快就摸清了閃電的實質,他說:「我懂的比上帝自己還多。」特斯拉下面給自己布置的任務是:測試利用無線方式,將能量進行遠距離傳輸。
通過實驗,特斯拉很快得到了確切的結論:電荷可以通過陸地進行傳輸,不需要電線和無線電波。這些試驗可以說非常危險,因為實驗人員需要穿行在神秘莫測的電的魔幻世界。特斯拉的實驗室製造出了長度達到40米的閃電,隆隆的雷聲響徹方圓幾十公里的範圍,一個巨大的火球在高塔的周圍發光,人們十分驚奇地發現,火花就在自己的腳和地面之間迸發出來,金屬物體都被環上一層淺藍色的光暈。特斯拉異常欣喜[1899年寫道]:「我終於製造出了閃電,它的能量已經超過了自然界中的閃電。」
特斯拉相信:「我們將完全沒有必要去輸送電力。因為不久的將來,我們的機器將由在宇宙任一點獲取的能量來驅動……能量遍布整個空間……」特斯拉說:「我們的世界存在於巨大的能源海洋之中,我們正以極快的速度飛翔在宇宙空間,一切都在旋轉,包括所有形式的能源,我們的任務是尋找辦法,開發這些能源,從永遠不會枯竭的源頭獲取能量,讓人類以更快的速度不斷前進」、「宇宙是一個完整的有機體,它包含著數目龐大的組成部分,它們非常相似,但振動的頻率並不相同,每一個部分都是彼此平行的世界,當我們與他的頻率發生共振,就等於打開了通往這個世界的大門,我們可以任意穿越整個宇宙。」「我能夠劈開世界,但我永遠不會那麼做,我只希望分享我的設想,使我的設想能夠成為今後研究者的起點。」
後來有一些好奇的記者和從事研究工作的工程技術人員來到長島的沃登克里弗,他們經許可爬到沃登克里弗塔頂,將長島海峽一覽無餘。長島的沃登克里弗塔看上去很輕,可是一根釘子都不用,甚至木立柱和橫粱也是用木栓鑲嵌的。原先打算在塔頂安裝一個覆蓋銅板的圓穹,這個計劃取消了,後來特斯拉安裝了一個可拆卸的圓盤,通過它將輻射束射向蒼穹。
尼古拉·特斯拉:「多少人嘲諷我是一個空想家,他們都是頭腦最愚笨、目光最短淺的蠢才,還是讓時間來說話吧!」
維里米爾·阿拉莫維奇(教授):「特斯拉說過,我們可以自由地使用陸地上蘊藏的電能,不需要向誰支付任何費用,就像我們呼吸空氣那樣地自由、暢快。」
但特斯拉意識到,有一天這個複雜而殘酷的世界,將把他的發明當作武器,無線傳輸電力技術會變成彼此毀滅的工具。特斯拉的無線傳輸電力實驗造成的通古斯大爆炸釀成的災難,已經遠遠超出了他的想像。
儘管特斯拉的研究最終沒有結果,但是他當初的無線輸電構想絕對是足夠大膽。他把地球作為內導體、距離地面約60km的電離層作為外導體,在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振,再利用環繞地球的表面電磁波來遠距離傳輸電力,最終可以實現向全球供電的目的。這一構想從理論上講是完全可行的,不過至今沒有人根據這一理論製作出樣品。畢竟這種向全球免費供電的大公無私想法不會有多少電廠會接受,電線錢是省下了,但是電費找誰收呢?
無線輸電技術與裝置不是科學幻想,是曾經被發明、可惜又失傳的重大發明。特斯拉說:「未來是我的!」這個未來也許是指100年之後的22世紀。
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未完待續,請繼續閱讀《二十二世紀十大科技發明排行榜第九項——UFO科學的預言》。
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