در این مقاله از کیان باتری به معرفی شخصیت خیلی مهم نیکولا تسلا می پردازیم. نیکولا تسلا مخترع، فیزیکدان و یکی از مشهورترین چهرههای ماندگار جهان علم به شمار میرود که ایدهها و نظریههایش فراتر از زمان و آیندهنگرانه بود به طوری که هنوز بسیاری از دست نوشتههای باقی مانده از او به سختی قابل درک برای دانشمندان کنونی است.
نیکولا تسلا کیست؟
نیکولا تسلا مهندس و دانشمندی بود که به دلیل طراحی سیستم الکتریکی جریان متناوب (AC)، مشهور شد. سیستم الکتریکی که امروزه در سراسر جهان استفاده می شود. وی همچنین “سیم پیچ تسلا” را ایجاد کرد که هنوز هم در فناوری رادیو استفاده می شود.
اوایل زندگی نیکولا تسلا
تسلا در 10 ژوئیه 1856 در اسمیلجان کرواسی متولد شد. نیکلا تسلا 4 خواهر و برادر داشت به نام های: دان، آنجلینا، میلکا و ماریکا. علاقه تسلا به اختراع برق توسط مادرش جوکا ماندیچ ایجاد شد که در اوقات فراغت خود وسایل کوچک خانگی را اختراع می کرد.
پدر تسلا، میلوتین تسلا، کشیش ارتدوکس صربستانی و نویسنده بود و وی اصرار می کرد که پسرش به روحانیت بپیوندد. اما نیکولا به علوم علاقه داشت.
تحصیلات نیکولا تسلا
او پس از تحصیل در مقطع دبیرستان کارلستات آلمان، به موسسه پلی تکنیک در گراتس اتریش و دانشگاه پراگ و سپس به بوداپست رفت و مدتی در بورس تلفن مرکزی کار کرد. هنگامی که در بوداپست بود، ایده موتور القایی برای اولین بار به ذهنش رسید. اما پس از چندین سال تلاش برای علاقه مند شدن به اختراع خود در 28 سالگی تصمیم گرفت اروپا را ترک کند و به آمریکا برود.
نیکولا تسلا در مقابل توماس ادیسون
در سال 1884 نیکولاتسلا با ثروت کمی که داشت و معرفی نامه به نزد توماس ادیسون رفت. در زمان کارهای الکتریکی توماس ادیسون، داشت به یکی از بزرگترین استانداردهای کشور تبدیل می شد که تسلا وارد ایالات متحده شد. ادیسون، تسلا را استخدام کرد و این دو نفر خیلی زود در کنار هم خستگی ناپذیر کار می کردند و باعث پیشرفت در اختراعات ادیسون شدند.
چندین ماه بعد، این دو به دلیل روابط متناقض تجاری، که از نظر مورخان به شخصیت فوق العاده متفاوت آنها نسبت داده شد، از هم جدا شدند. در حالی که ادیسون یک شخصیت قدرتمند بود که روی بازاریابی و قدرت مالی تمرکز داشت، اما تسلا از لحاظ تجاری تا حدی آسیب پذیر بود.
اولین اقدام انفرادی
در سال 1885، تسلا بودجه ای را برای شرکت نور الکتریکی دریافت کرد و سرمایه گذاران او مأموریت یافتند تا روشنایی قوس الکتریکی را ایجاد کنند. با این وجود ، تسلا پس از موفقیت در انجام این کار مجبور به خارج شدن از فعالیت شد و برای امرار معاش مجبور شد برای مدتی به عنوان کارگر دستی کار کند.
2 سال بعد به علت دریافت بودجه برای شرکت جدید تسلا الکتریک، شانس به او روی آورد.
اختراعات تسلا
تسلا در طول فعالیت حرفه ای خود، ایده هایی را برای تعدادی از اختراعات مهم – که بیشتر آنها به طور رسمی توسط سایر مخترعین ثبت اختراع شده بود – کشف کرد و طراحی و توسعه داد، از جمله دینامو (ژنراتورهای الکتریکی مشابه باتری ها) و موتور القایی.
وی همچنین در کشف فناوری رادار، فناوری اشعه ایکس، کنترل از راه دور و میدان مغناطیسی گردان – پایه و اساس اکثر ماشین آلات AC – پیشگام بود. تسلا بیشتر به دلیل مشارکت در برق AC و سیم پیچ تسلا مشهور است.
سیستم برق متناوب AC
تسلا سیستم الکتریکی با جریان متناوب (AC) را طراحی کرد که به سرعت به سیستم قدرت برجسته قرن بیستم تبدیل می شود و از آن زمان تاکنون استاندارد جهانی باقی مانده است. در سال 1887، تسلا بودجه شرکت جدید تسلا الکتریک خود را پیدا کرد و تا پایان سال، با موفقیت چندین اختراع ثبت شده برای اختراعات مبتنی بر AC را ثبت کرد.
سیستم AC تسلا خیلی زود مورد توجه مهندس و بازرگان آمریکایی جورج وستینگهاوس قرار گرفت که به دنبال راه حلی برای تامین قدرت کشور از راه دور بود. وی با یقین به اینکه اختراعات تسلا به او کمک خواهد کرد تا به این مهم دست یابد، در سال 1888 حق ثبت اختراع خود را به مبلغ 60000 دلار پول نقد و سهام در شرکت وستینگهاوس خریداری کرد.
با افزایش علاقه به سیستم AC، تسلا و وستینگهاوس در رقابت مستقیم با توماس ادیسون، که قصد فروش سیستم جریان مستقیم (DC) خود را به ملت داشت، قرار گرفتند. به زودی یک کمپین مطبوعاتی منفی توسط ادیسون، در تلاش برای تضعیف علاقه به برق AC، انجام شد.
متاسفانه برای ادیسون، شرکت وستینگهاوس برای تامین روشنایی در نمایشگاه جهانی کلمبیای 1893 در شیکاگو انتخاب شد و تسلا نمایش سیستم AC خود را در آنجا انجام داد.
مقاله پیشنهادی: راهنمای خرید اینورتر خودرو و گرفتن برق از باطری ماشین
نیروگاه برق آبی
در سال 1895، تسلا آنچه در میان اولین نیروگاههای برق آبی AC در ایالات متحده بود، در آبشارهای نیاگارا طراحی کرد.
سال بعد، این نیروگاه برای تامین انرژی شهر بوفالو نیویورک، مورد استفاده قرار گرفت. شاهکاری که در سراسر جهان بسیار مورد توجه قرار گرفت و به پیشرفت بیشتر برق AC برای تبدیل شدن به سیستم برق جهان کمک کرد.
سیم پیچ تسلا
در اواخر قرن نوزدهم، تسلا کویل تسلا را ثبت اختراع کرد، که پایه و اساس فناوریهای بیسیم را بنا نهاد و امروزه نیز در فناوری رادیو مورد استفاده قرار میگیرد. قلب مدار الکتریکی، سیم پیچ تسلا واسطه القایی است که در بسیاری از آنتنهای انتقال رادیوی اولیه استفاده میشود.
سیم پیچ با یک خازن کار میکند تا جریان و ولتاژ را از یک منبع تغذیه در مدار تشدید کند. خود تسلا از سیم پیچ خود برای مطالعه فلورسانس، اشعه ایکس، رادیو، برق بیسیم و الکترومغناطیس در زمین و جو آن استفاده کرد.
انرژی آزاد
در سال 1900، تسلا که وسواس زیادی در انتقال بی سیم انرژی داشت، شروع به جسورانه ترین پروژه خود کرد: ساخت یک سیستم ارتباطی بیسیم جهانی – برای انتقال از طریق یک برج بزرگ برق – برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات و تامین انرژی رایگان در سراسر جهان.
با تامین اعتبار از سوی گروهی از سرمایه گذاران که شامل غول مالی جی پی مورگان بود، در سال 1901 تسلا با جدیت شروع به کار بر روی پروژه انرژی رایگان، طراحی و ساخت آزمایشگاه با نیروگاه و یک برج انتقال عظیم در سایتی در لانگ آیلند، نیویورک کرد، که به Wardenclyffe (واردنکلایف) معروف شد.
با این حال، در مورد قابل قبول بودن سیستم تسلا در بین سرمایه گذاران وی تردیدهایی به وجود آمد. به عنوان رقیب او، گولیلمو مارکونی – با حمایت مالی اندرو کارنگی و توماس ادیسون – با پیشرفت فناوریهای رادیویی خود به پیشرفتهای چشمگیر ادامه داد، تسلا چارهای جز کنار گذاشتن پروژه نداشت.
کارمندان واردنکلایف در سال 1906 از کار اخراج شدند و تا سال 1915 این سایت در محاصره قرار گرفت. دو سال بعد تسلا ورشکستگی اعلام کرد و برج برای کمک به پرداخت بدهیهایی که به او تعلق گرفته بود، متلاشی و به قراضه فروخته شد.
نور لامپ های فلورسنت
بدیهی است که نور اختراع تسلا و در واقع اختراع هیچکس نیست؛ اما تسلا بود که اختراع کرد چگونه نور تحت کنترل قرار گرفته و توزیع شود. تسلا چهل سال پیش از تولید صنعتی لامپهای فلورسنت آنها را ساخته بود و در کارگاهش استفاده میکرد.
تسلا در یک نمایشگاه لولههای شیشهای را به شکل حروف اول نام دانشمندان بزرگ خم کرد و در واقع اولین لامپهای نئون را ساخت هرچند که کویل تسلا مهمتر از همه اینها به نظر میرسد و میتواند تمام صنایع جهان را تحت تاثیر قرار دهد.
این کانسپت میگوید: زمین یک مغناطیس بزرگ است که بصورت امواج الکترومغناطیس برق تولید میکند و ما برای دریافت این برق فقط نیاز به یک دستگاه گیرنده مطابق با فرکانس این امواج داریم؛ چیزی شبیه یک رادیو که در هر جایی از کره زمین برق مورد نیاز خود را دریافت کنیم!
پرتوهای ایکس
پرتوهای یونیزه کننده و امواج الکترومغناطیس در پایان قرن ۱۹ مورد مطالعه قرار گرفتند ولی تسلا در این مورد مطالعات بسیار زیادی انجام داده است. هر چیزی، از عکسبرداری اشعه ایکس در تخقیقات پیشرفته تا عکسبرداری پزشکی، به نوعی حاصل تحقیقات او به حساب میآید.
اشعه ایکس هم مانند بسیاری از چیزهای دیگر در ادامه تحقیقات تسلا کشف شده است که میگفت: هرچیزی که لازم است در جهان باشد همیشه در اطراف ما هست ولی ما باید با استفاده از فکر خود آنها را به واقعیت تبدیل کنیم تا ادراک ذاتی ما از جهان هستی افزایش یابد.
امواج رادیو
اختراع رادیو به نام گاگلیلمو مارکنی ایتالیایی ثبت شده و امروزه همه او را به عنوان مخترع این وسیله میشناسند، در حالی که در سال ۱۹۴۳ دادگاه عالی آمریکا به دلیل اینکه تسلا سالها پیش رادیو را اختراع کرده بود، حق اختراع مارکنی را باطل کرد!
امواج رادیویی هم از فرکانسهایی هستند که نیاز به فرستنده و گیرنده دارند و تسلا در سال ۱۸۹۳ طی سمینار ملی لامپهای الکتریکی این موضوع را عنوان کرده بود. در سال ۱۸۹۷ تسلا اختراع رادیو را در اداره ثبت اختراعات آمریکا به ثبت رساند؛
با این حال در سال ۱۹۰۴ این اداره تصمیمش را عوض و اختراع رادیو را به نام مارکنی ثبت کرد. حمایت توماس ادیسون و آندره کارنجیو از مارکنی دلیل اصلی این موضوع بود که تسلا را از دریافت مزایای اختراعش محروم کرد!
کنترل از راه دور
این اختراع هم همانند رادیو بود. پتنت اولین قایق کنترل از راه دور با سیستم محرک پروانهای که انرژی مورد نیازش را از باتریهای بزرگ تهیه میکرد و مجهز به سیستم کنترل رادیویی بود در سال ۱۸۹۸ بنام تسلا به ثبت رسید.
سالها از این تکنولوژی استفاده نشد تا این که امروزه در ارتش به منظور جنگهای از راه دور استفاده از این قایقها را مشاهده میکنیم و بر اساس همین اختراع هم، تانکهای کنترل از راه دور در جنگ جهانی دوم توسط ارتش آلمان مورد استفاده قرار گرفتند. پس متاسفانه در بسیاری از موارد اختراعات مهم در خدمت بشریت نیستند!
موتور الکتریکی
استفاده موتور الکتریکی اختراع شده توسط تسلا، با نصب روی یک اتومبیل به نام او رواج یافت. در حالی که مشخصات فنی موتور خیلی خوب بود، برای جذب مردم، نام تسلا به عنوان مخترع این موتورالکتریکی که با مغناطیسهای چرخنده کار میکرد موثرتر از مشکلات و محدودیتهای انواع دیگر موتورها بود.
هرچند که این اختراع نیز در سال ۱۹۳۰به دنبال بحران اقتصادی ناشی از جنگ جهانی به شکست انجامید ولی انواع تغییر یافته آن در طیف زیادی از وسایل زندگی امروز ما مانند: پمپ آب، ابزارهای برقی، لوازم خانگی، درایوهای نوری کامپیوتر، ساعت عقربهای و… مورداستفاده قرار میگیرند.
روباتیک
فکر خلاق و علمی تسلا او را به این ایده رساند که موجودات زنده را صرفا با محرکهای بیرونی هدایت کند. او گفت: من با هرچه که در اندیشه و عمل خودم است زندگی میکنم و کارهای روزانه را انجام میدهم.
برای این که با رضایت کامل فقط به محرکهای بیرونی پاسخ دهم لازم است یک آدم آهنی باشم! بر همین اساس ایده ربات متولد شد. هرچند که ایده تسلا محدودیتهای زیادی داشت و نیازمند بسط و گسترش بود و در ضمن فقط مربوط به یک آدمک هدایت شونده بود، اما برای ساخت اتومبیلهای هوشمند و بسیاری از تجهیزات روباتیک مورد استفاده واقع شد.
لیزر
اختراع لیزر توسط تسلا نمونه بارز استفاده از فکر یک انسان بصورت توامان برای مقاصد انسانی و شیطانی است. از سویی لیزر به عنوان یک ابزار جراحی و استفاده در بسیاری از دستگاههای دیجیتال در خدمت بشریت قرار دارد و از سوی دیگر به عنوان اشعه مرگبار در اسلحههای لیزری به کار گرفته میشود و از هر دو سو نیز به سرعت در حال گسترش است!
ارتباطات بیسیم و انرژی رایگان نامحدود
این دو عنوان از هم تفکیک نشدنی هستند. چقدر خوب است که انرژی به راحتی انتقال یابد و رایگان و نامحدود هم باشد؟! جی.پی مورگان از تسلا با مبلغ ۱۵۰ هزار دلار حمایت کرد تا برجی را بسازد که از فرکانسهای طبیعی جهان برای انتقال اطلاعاتی شامل طیف گستردهای از اطلاعات مانند عکسها، صداها و پیامهای متنی استفاده کند.
این برج اولین وسیله ارتباط بیسیم در جهان است که بر اساس ایده تسلا، گذشته از هزینه خود برج، جهان از انرژی رایگان بهرهمند میشد که میتوانست در تمام جهان گردش داشته باشد ولی برج دیگری برای ادامه این ساختار احداث نشد.
نیکلا تسلا در اندیشه انتقال آسان و بدون هزینه دیتا و انرژی در سراسر جهان بود ولی پایان داستان را همه ما میدانیم. این دانشمند بزرگ ایدههای بسیار زیادی در سر داشت و آزمایشهایی انجام داد که ما را به یاد داستانهای علمی تخیلی میاندازند.
7 مورد از ازختراعات عجیب نیکولا تسلا که هرگز ساخته نشدند
در ادامه این مقاله به معرفی هفت اختراع عجیب و غریب از “نیکولا تسلا” از دستگاه موج جزر و مدی مصنوعی گرفته تا یک دوربین که از افکار افراد عکس میگیرد، میپردازیم که تاکنون پا به دنیای واقعیت نگذاشتهاند.
“نیکولا تسلا” یکی از بزرگترین مخترعان تاریخ است که با کارهایش زندگی نسلهای بعد از خود را در جهان برای همیشه تغییر داد. وی صاحب بیش از ۲۷۰ حق اختراع ثبت شده در ۲۷ کشور دنیا از جمله ۱۱۲ اختراع در ایالات متحده است که به حق، جایگاه خود را در تاریخ تثبیت کرده است. با این حال، همه اختراعات تسلا به تولید نرسیدهاند. اکنون ما به سراغ هفت مورد از عجیبترین اختراعات تسلا رفتهایم که هرگز ساخته نشدهاند.
1- انتقال دهنده بیسیم انرژی
نیکولا تسلا به عنوان کسی که کاملاً با برق مرتبط بود، تعجب آور نیست که بسیاری از اختراعاتش در زمینه تولید و انتقال برق باشد. آنچه بسیاری از مردم نمیدانند این است که تسلا سعی کرد برجی بسازد که برق را از طریق هوا منتقل کند.
وی حتی از “جی.پی مورگان” سرمایهدار آمریکایی برای تأمین مالی این برج موسوم به “برج واردنکلیف”(Wardenclyffe Tower) در ساحل شمالی “لانگ آیلند” کمک گرفت و امیدوار بود بتواند آن را برای انتقال برق به شهر نیویورک سازگار کند.
مورگان از زیر هزینه این طرح انتقال برق شانه خالی کرد و از تأمین بودجه بقیه پروژه خودداری کرد و تسلا مجبور شد آن را رها کند و سرانجام این برج را یک دهه بعد در سال ۱۹۱۷ از بین برد.
2- کشتیهای هوایی مافوق صوت با پشتیبانی از برجهای برق بیسیم زمینی
وقتی همین چند سال پیش فناوری شارژ بیسیم معرفی شد، یک فناوری انقلابی به نظر میرسید. این در حالی است که اگر نیکولا تسلا امروز زنده بود ما را بابت این خوشحالی ملامت میکرد، چرا که وی در سال ۱۹۱۹ ایده یک کشتی هوایی مافوق صوت را در سر میپروراند که کاملاً از طریق انتقال بیسیم برق از برج های زمینی تأمین نیرو شود و بتواند در ارتفاع ۱۲ کیلومتری از سطح زمین و با سرعت ۱۶۰۰ کیلومتر در ساعت پرواز کند. وی میخواست با ساخت این کشتی هوایی سفر از نیویورک به لندن را به کمتر از چهار ساعت برساند.
3- نیروهای دریایی قابل کنترل از راه دور
در حالی که تسلا بیشتر به خاطر کار با برق مشهور است، این تنها حوزهای نیست که او در آن کار میکرد. یکی دیگر از زمینههای اصلی کار تسلا، فناوریهای نظامی بود. وی مانند “آلفرد نوبل” معتقد بود که بهترین راه برای جلوگیری از جنگ این است که درگیری در آن کاملاً بیهوده باشد و یا برای شرکت کنندگان در آن آنقدر فاجعه بار باشد که هیچ کس آنقدر دیوانگی به خرج ندهد که یک جنگ را شروع کند یا در آن درگیر شود.
تسلا با توجه به این موضوع، قایق کوچکی را اختراع کرد که میتوانست با سیگنالهای رادیویی و به صورت کاملا کنترل از راه دور شروع به حرکت کند و متوقف و هدایت شود. وی امیدوار بود که با چنین فناوریهایی انسانها را از معادله جنگ حذف کند.
4- دوربین ذهن
یکی از عجیبترین ایدههای تسلا این بود که بتوان از افکار اشخاص عکس گرفت. او در سال ۱۹۳۳ به خبرنگاران گفت: در سال ۱۸۹۳ در حالی که به تحقیقات خاصی مشغول بودم، متقاعد شدم که یک تصویر مشخص در اندیشه آدمی باید یک تصویر متناظر در شبکیه چشم ایجاد کند که ممکن است بتوان آن را با یک دستگاه مناسب خواند و از افکار خود عکس بگیریم.
اگر این درست باشد که هر فکر یک تصویر را در شبکیه منعکس میکند، میتوان از آن عکس گرفت و سپس از روشهای معمول موجود برای ظاهر کردن آن استفاده کرد.
وی افزود: اگر این کار با موفقیت انجام شود، اشیای تصور شده توسط یک شخص در هنگام شکلگیری به وضوح روی یک صفحه نمایش منعکس میشوند و از این طریق میتوان فکر هر فردی را خواند. بنابراین ذهن ما واقعاً مانند کتابهای باز خواهد بود.
بدیهی است که هنوز مشخص نیست که فرآیندهای تفکر در ذهن انسان چگونه کار میکنند، اما در مورد مکانیسم بیولوژیکی اندیشه و شعور انسان اطلاعات زیادی وجود دارد که نمیتوان به طور قطع گفت که تسلا در اشتباه بوده است.
5- ماشین زلزله
تسلا در سال ۱۸۹۳ حق اختراع یک لرزشساز مکانیکی را ثبت کرد که با بخار کار میکرد و میتوانست از ارتعاشات آن برای تولید برق استفاده کند. همانطور که بعدها تسلا به خبرنگاران گفت، در حالی که این دستگاه را برای انجام یک آزمایش کالیبره میکرد، این دستگاه آزمایشگاه وی را در شهر نیویورک چنان لرزاند که تقریبا در حال تخریب همه ساختمان بود.
وی گفت: ناگهان تمام ماشین آلات سنگین موجود در آزمایشگاه به اطراف به پرواز درآمدند. من یک چکش به دست گرفتم و این دستگاه را شکستم. اگر چند دقیقه دیگر به فعالیت خود ادامه میداد، ساختمان روی سرمان خراب شده بود.
همه بیرون ساختمان در خیابان جمع شده بودند و سپس پلیس و آمبولانسها رسیدند. به دستیارانم گفتم چیزی نگویند. ما به پلیس گفتیم حتما زمینلرزه بوده است. این تنها چیزی است که آنها در مورد این حادثه میدانند.
این دستگاه مرموز، الهام بخش تسلا برای ساخت یک لرزشساز تله ژئودینامیکی شد که در واقع یک ماشین زلزله بود و میتوانست به دانشمندان برای کشف خصوصیات زمین شناسی زمین و به مهندسان و محققان برای یافتن ذخایر سنگهای معدنی و فلزات در زیر زمین کمک کند.
تسلا هرگز موفق به ساخت ماشین زلزله خود نشد، اما دانشمندان و مهندسان امروزی از همان اصل استفاده میکنند تا دقیقاً همان کاری را انجام دهند که تسلا آن را در تصور خود داشت.
6- امواج جزر و مدی مصنوعی
تسلا در طول زندگی خود ساخت سلاحهایی آنچنان مخرب را در ذهن داشت که اگر ساخته شده و مورد استفاده قرار میگرفتند، از نظر قدرت ویرانگری با بمب اتم قابلیت رقابت داشتند.
یکی از این سلاحها موج جزر و مدی مصنوعی بود که به اعتقاد تسلا آخرین دفاع در برابر ناوگان دریایی دشمن بود. امید تسلا این بود که بزرگترین سلاح دریایی را بسازد تا کشورها دیگر اقدام به ساخت ناوگان جنگی نکنند و شرکت در هر جنگی برایشان بیفایده باشد.
تسلا برای انجام این کار ساخت دستگاهی موسوم به “تلهاوتوماتونز”(telautomatons) را تصور کرد که میتواند چندین تن ماده منفجره را در نزدیکی نیروی دریایی دشمن منفجر کند. تسلا محاسبه کرد که حباب گاز حاصل از این انفجار، امواج جزر و مدی با ارتفاع بیش از ۳۰ متر تولید میکند که برای از بین بردن بزرگترین ارتشهایی دریایی نیز کافی است.
7- پرتوی مرگ
هفتمین اختراع عجیب نیکولا تسلا دستگاهی به نام “پرتوی مرگ” یا همانطور که تسلا آن را صدا میکرد، “پرتوی صلح” است.
تسلا معتقد بود که با سرعت بخشیدن به ایزوتوپهای جیوه تا ۴۸ برابر سرعت صوت، پرتویی تولید میشود که انرژی کافی را برای از بین بردن تمامی ارتشها از فاصله دور تولید میکند و فقط انحنای سطح زمین بود که میتوانست آن را محدود کند.
تسلا ظاهراً در سالهای قبل از مرگش سعی در فروش این ایده به چندین دولت از جمله ایالات متحده داشت، اما اتحاد جماهیر شوروی تنها کشوری بود که آزمایش آن را انجام داد و هرگز نتیجهای را که تسلا انتظار داشت، به بار نیاورد.
همچنین بخوانید: همه چیز درباره شوماخر