BÍ ẨN KHOA HỌC 69
(ĐC sưu tầm trên NET)
Nikola Tesla (chữ Kirin Serbia: Никола Тесла) (10 tháng 7 1856 – 7 tháng 1 1943) là một nhà phát minh, nhà vật lý, kỹ sư cơ khí và kỹ sư điện người Mỹ gốc Serbia. Ông sinh ra ở Smiljan, Đế quốc Áo, sau này trở thành công dân Hoa Kỳ. Tesla được biết đến với nhiều đóng góp mang tính cách mạng trong các lĩnh vực điện và từ trường trong cuối thế kỷ 19 đầu thế kỉ 20. Các phát minh của Tesla và các công trình lý thuyết đã làm nên cơ sở của hệ thống phát điện xoay chiều, bao gồm cả hệ thống phân phối điện nhiều pha và động cơ điện xoay chiều, giúp tạo ra Cách mạng công nghiệp lần 2.
Vì tính cách lập dị và những tuyên bố kỳ lạ và khó tin về sự phát triển của khoa học kỹ thuật, Tesla bị cô lập và bị coi là một nhà bác học điên lúc cuối đời Ông qua đời năm 86 tuổi trong một phòng khách sạn ở New York với một số tiền ít ỏi trong túi.
Những công trình của Tesla gần như bị lãng quên sau khi mất, nhưng kể từ những năm 1990, tên tuổi của ông mới thực sự trở nên nổi tiếng. Họ của ông được đặt làm tên của đơn vị đo cường độ cảm ứng từ tesla trong hệ đo lường quốc tế. Tesla còn thiết kế ra một loại máy phát điện ở hiệu điện thế cao dạng tháp mà ngày nay người ta gọi là tháp Tesla.
Nikola Tesla sinh vào ngày 10, tháng 7, năm 1856 trong một ngôi làng của Croatia cũ. Cha ông là Milutin Tesla - một linh mục Chính thống giáo. Mẹ ông là Đuka Tesla (nhũ danh Mandić), một phụ nữ tài năng, bà tạo ra những công cụ thủ công, thiết bị cơ khí trong nhà và có khả năng nhớ các tác phẩm thơ dài tiếng Serbia. Nikola tin rằng trí nhớ siêu phàm (eidetic memory) và khả năng sáng tạo vô tận của ông được thừa hưởng từ mẹ. Tesla's progenitors were from western Serbia, near Montenegro.
Năm 1870, Tesla chuyển tới Karlovac để nhập học ở Higher Real Gymnasium. Tai đây ông bị ảnh hưởng sâu sắc bởi Martin Sekulić - một giáo viên dạy toán. Tesla có thể tính được tích phân trong đầu, điều làm cho giáo viên của ông không tin và nghĩ rằng Tesla đã gian lận. Ông tốt nghiệp vào năm 1873 (sớm hơn một năm của cấp học).
Năm 1874, ông trốn được lệnh cưỡng chế nhập ngũ của quân đội Áo-Hung bằng cách chạy đến Tomingaj. Tại đây ông khám phá về những ngọn núi, và nói rằng sự hòa hợp với tự nhiên làm ông trở nên khỏe hơn, về cả thể chất lẫn tinh thần. Ông đọc rất nhiều sách khi sống ở Tomingaj và từng nói rằng những tác phẩm siêu phàm của Mark Twain đã khôi phục bệnh tật trước đó của ông một cách kỳ diệu.
Năm 1875, Tesla nhập học Đại học Bách khoa của Áo, tại thành phố Graz. Trong năm đầu, ông không hề bỏ một buổi giảng nào, đạt được thứ hạng cao nhất bằng việc vượt qua 9 bài kiểm tra (gần gấp đôi so với thông thường ). Ông sáng lập một câu lạc bộ văn hóa của người Serb và nhận được là thư ca ngợi của hiệu trưởng tới cha ông, trong đó ghi rằng: "Con trai ông là một ngôi sao hạng nhất". Tesla kể rằng ông làm việc từ 3 giờ sáng cho đến 11 giờ tối, không có ngày nghỉ lễ, hay chủ nhật, kể cả trường hợp đặc biệt. Sau cái chết của cha ông năm 1879, Tesla tìm được một loạt những lá thư được gửi bởi những giáo sư cho cha ông cảnh báo rằng nếu Nikola không rời khỏi trường học thì có thể chết vì làm việc quá sức. Năm thứ hai, Tesla đã có xung đột với Giáo sư Poeschl trong máy phát điện Gramme, khi Tesla cho rằng máy chỉnh lưu là không cần thiết. Vào cuối năm thứ hai của mình, Tesla mất học bổng và trở thành một con nghiện cờ bạc. Trong năm thứ ba của mình, Tesla dùng cả phụ cấp và tiền học phí của mình để đánh bạc, sau đó đã đánh bạc thắng, lấy lại số tiền đã mất ban đầu của mình và trả lại tiền nợ cho gia đình. Tesla tuyên bố rằng "đã hoàn toàn kiểm soát được đam mê của mình" nhưng sau đó, ông đã lại trở thành tay chơi bi-a ở Mỹ. Khi thời gian của kỳ thi đến, Tesla đã không chuẩn bị và yêu cầu để được nghiên cứu, nhưng đã bị từ chối. Ông không bao giờ tốt nghiệp đại học và đã không nhận được thứ hạng nào cho học kỳ cuối cùng.
Vào tháng 6 năm 1884, Tesla dời đến thành phố New York. Trong suốt chuyến đi vượt Đại Tây Dương, vé, tiền bạc, và một số hành lý của ông đã bị đánh cắp, và ông đã gần như bị ném xuống biển sau khi một cuộc nổi loạn nổ ra trên tàu. Ông đến chỉ có bốn xu trong túi, một lá thư giới thiệu, một vài bài thơ, và một phần đồ chưa bị đánh cắp.
Tesla được thuê để làm việc cho Edison Machine Works. Công việc của Tesla bắt đầu với kỹ thuật điện đơn giản và nhanh chóng tiến triển để giải quyết một số vấn đề khó khăn nhất của công ty. Tesla thậm chí còn được cung cấp các nhiệm vụ để thiết kế lại từ đầu máy phát điện một chiều của Công ty Edison.
Tesla có thể thiết kế lại máy phát điện và mô tơ lỗi thời và không có hiệu quả của Edison, nâng cao cả hiệu quả kinh tế lẫn chất lượng. Theo lời Tesla, Edison đã nói rằng: "Nếu anh có thể làm được điều đó, chúng tôi sẽ ra anh 50 ngàn đô la". Đây là một lời nói khó tin từ Edison, người mà trả lương một cách bủn xỉn, và không hề có đủ từng ấy tiền mặt. Sau nhiều tháng làm việc, Tesla hoàn thành nhiệm vụ và yêu cầu được giữ lời hứa. Edison bảo rằng ông chỉ nói đùa thôi. "Tesla à, anh không hiểu kiểu hài hước của người Mỹ chúng tôi" Thay vào đó, Edison đề nghị chỉ nâng lương thêm 10 đô từ 18 đô một tuần cho Tesla, Tesla từ chối điều đó và ngay lập tức thôi việc.
Năm 1886, Tesla thành lập công ty riêng của mình, Tesla Electric
Light & Manufacturing. Công ty lắp đặt hệ thống chiếu sáng đèn hồ
quang điện dựa trên thiết kế của Tesla và cũng thiết kế cho máy chỉnh
lưu phát điện (dynamo electric machine commutators), những bằng sáng chế
đầu tiên phát hành cho Tesla ở Mỹ.
Tesla đã đề nghị các công ty nên tiếp tục phát triển ý tưởng của mình - phát triển hệ thống và động cơ truyền tải dòng xoay chiều. Nhưng những nhà đầu tư đã không đồng ý, thậm chí còn sa thải ông, mặc cho ông không một xu dính túi. Tesla buộc phải đi đào mương để sống. Tesla đã coi rằng mùa đông năm 1886/1887 là thời gian của "những cơn đau đầu khủng khiếp và những giọt nước mắt cay đắng". Trong thời gian cực khổ này, ông đã tự hỏi mình đã đi học để làm gì?
Vào tháng 4 năm 1887, Tesla mở lại công ty khác, the Tesla Electric Company, với sự ủng hộ của luật sư New York Charles F. Peck và Alfred S. Brown, giám đốc của Western Union. Họ thành lập một phòng thí nghiệm cho Tesla tại 89 Liberty Street ở Manhattan để Tesla có thể làm việc với những động cơ hiện tại của mình và các thiết bị phân phối điện khác, bằng một thỏa thuận mà họ thỏa thuận rằng sẽ chia sẻ công bằng năm mươi-năm mươi với Tesla cho bất kỳ lợi nhuận được tạo ra từ các bằng sáng chế của ông. Tại đây, năm 1887, ông xây dựng động cơ cảm ứng dựa trên một nguyên tắc từ trường quay ông tuyên bố đã hình thành năm 1882. Ông đã nhận được bằng sáng chế Mỹ cho động cơ này vào tháng 5 năm 1888. Vào thời điểm đó, nhiều nhà phát minh cố gắng để phát triển động cơ AC. Vì lợi thế của nó trong việc truyền tải điện cao áp. Động cơ cảm ứng từ trường quay dường như đã coi là một phát minh độc lập của Tesla, nhưng nó không phải là một phát minh độc đáo vào thời điểm đó. Nhà vật lí người Italy Galileo Ferraris xuất bản một bài báo về từ trường quay dựa trên động cơ cảm ứng vào 11 Tháng ba năm 1888, một mô hình làm việc có thể đã được ông chứng minh tại Đại học Turin vào đầu năm 1885. Trong năm 1888, một tháng trước khi Tesla chứng minh động cơ cảm ứng AC của mình, kỹ sư Westinghouse Oliver B. Shallenberger phát minh ra đồng hồ điện được dựa trên nguyên tắc từ trường quay.
Tesla sinh ngày 10/7/1856 trong một gia đình người Xec-bi ở vùng biên
giới của đế quốc Áo-Hung, ngày nay là Croatia. Khi còn thiếu niên, Tesla
học kỹ thuật ở trường Bách khoa Joanneum ở Graz, Áo. Ở đó, những bài
giảng về vật lý của giáo sư Jacob Poeschl đã cuốn hút rất nhiều người
trẻ tuổi. Từ những bài giảng của Poeschl, Tesla đã bắt đầu suy nghĩ về
một trong những phát minh quan trọng nhất của mình, một động cơ AC (điện
xoay chiều).
Tesla đã dành tới 5 năm tiếp theo để thử nghiệm và định hình nên chiếc
động cơ của mình. Sau khi giúp anh em nhà Puskas xây dựng trạm điện
thoại ở Budapest, Tesla cùng với Tivadar dời đến Paris, tại đó họ tham
gia vào việc thiết lập hệ thống chiếu sáng của thành phố. Năm 1884,
Tesla đến New York để gặp Edison nhưng ông đã không có dịp để xây dựng
mối quan hệ với nhà phát minh lỗi lạc này. Ở New York, Tesla suýt nữa
thì đã có thể trình bày với Edison về ý tưởng chiếc động cơ của mình.
Vào thời điểm đó, các công ty sản xuất đèn điện đã tính đến việc chuyển
từ DC sang AC, vì AC có thể được truyền qua các khoảng cách xa hơn, đến
được với nhiều khách hàng hơn. Trong khi Edison vẫn tập trung vào các kỹ
thuật DC, thì Westinghouse lại quyết định đánh cuộc với AC. Chính vì
vậy, Peck và Brown đã có thể thuyết phục ông trả một số tiền hậu hĩnh
cho các phát minh của Tesla. Vào tháng 7/1888, Westinghouse đã trả trước
75.000 đô la và tiền bản quyền 2,5 đô la cho mỗi sức ngựa mà mỗi động
cơ được sản xuất. Tesla đã hào phóng chia cho hai người bảo trợ của mình
năm phần chín số tiền thu được.
Từ
ý tưởng cơ bản về hiện tượng cộng hưởng điện, Tesla đã đồng thời theo
đuổi những phát minh trong lĩnh vực chiếu sáng, truyền tín hiệu không
dây và phân phối điện năng không dây. Với hy vọng phát triển một loại
bóng đèn hiệu suất cao để thay thế bóng đèn nóng sáng của Edison, Tesla
đã không chỉ sáng tạo nên những bóng đèn huỳnh quang mà còn khám phá ra
rằng có thể sử dụng một ống chân không để phát hiện các sóng vô tuyến.
Mặc dù nhà phát minh thiên tài đã không tiếp tục theo đuổi khám phá này,
nhưng J. A. Fleming và Lee De Forest đã tiếp bước ông để chế tạo ra
những bóng đèn điện tử dùng trong kỹ thuật vô tuyến.
Nikola Tesla
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
| Nikola Tesla Никола Тесла |
|
|---|---|
Tôi đã đóng yên tia vũ trụ và bắt chúng phải chạy động cơ.
|
|
| Sinh | 10 tháng 7, 1856 Smiljan, Đế quốc Áo (nay thuộc Croatia) |
| Mất | 7 tháng 1, 1943 (86 tuổi) Thành phố New York, tiểu bang New York, Hoa Kỳ |
| Nơi cư trú | Đế quốc Áo, Đế quốc Áo-Hung Pháp Hoa Kỳ |
| Sắc tộc | Người Serbia |
| Ngành | Vật lý học, kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật điện |
| Nổi tiếng vì | Các phát minh, dòng thay thế, động cơ cảm ứng, từ trường xoay, và công nghệ vô tuyến |
| Giải thưởng | Huy chương Edison (AIEE, 1916), Huy chương vàng Elliott Cresson (1893), Huy chương John Scott (1934) |
Vì tính cách lập dị và những tuyên bố kỳ lạ và khó tin về sự phát triển của khoa học kỹ thuật, Tesla bị cô lập và bị coi là một nhà bác học điên lúc cuối đời Ông qua đời năm 86 tuổi trong một phòng khách sạn ở New York với một số tiền ít ỏi trong túi.
Những công trình của Tesla gần như bị lãng quên sau khi mất, nhưng kể từ những năm 1990, tên tuổi của ông mới thực sự trở nên nổi tiếng. Họ của ông được đặt làm tên của đơn vị đo cường độ cảm ứng từ tesla trong hệ đo lường quốc tế. Tesla còn thiết kế ra một loại máy phát điện ở hiệu điện thế cao dạng tháp mà ngày nay người ta gọi là tháp Tesla.
Tượng Nikola Tesla ở Smiljan, Crotia
Những năm đầu (1856–1885)
Tesla mặc bộ đồ truyền thống Serbia, k. 1880
Rebuilt, Tesla's house (parish hall) in Smiljan, Croatia, where he was born, and the rebuilt church, where his father served. During the Yugoslav Wars, several of the buildings were severely damaged by fire. They were restored and reopened in 2006
Tesla's baptismal record, 28 June 1856
Năm 1870, Tesla chuyển tới Karlovac để nhập học ở Higher Real Gymnasium. Tai đây ông bị ảnh hưởng sâu sắc bởi Martin Sekulić - một giáo viên dạy toán. Tesla có thể tính được tích phân trong đầu, điều làm cho giáo viên của ông không tin và nghĩ rằng Tesla đã gian lận. Ông tốt nghiệp vào năm 1873 (sớm hơn một năm của cấp học).
Năm 1874, ông trốn được lệnh cưỡng chế nhập ngũ của quân đội Áo-Hung bằng cách chạy đến Tomingaj. Tại đây ông khám phá về những ngọn núi, và nói rằng sự hòa hợp với tự nhiên làm ông trở nên khỏe hơn, về cả thể chất lẫn tinh thần. Ông đọc rất nhiều sách khi sống ở Tomingaj và từng nói rằng những tác phẩm siêu phàm của Mark Twain đã khôi phục bệnh tật trước đó của ông một cách kỳ diệu.
Năm 1875, Tesla nhập học Đại học Bách khoa của Áo, tại thành phố Graz. Trong năm đầu, ông không hề bỏ một buổi giảng nào, đạt được thứ hạng cao nhất bằng việc vượt qua 9 bài kiểm tra (gần gấp đôi so với thông thường ). Ông sáng lập một câu lạc bộ văn hóa của người Serb và nhận được là thư ca ngợi của hiệu trưởng tới cha ông, trong đó ghi rằng: "Con trai ông là một ngôi sao hạng nhất". Tesla kể rằng ông làm việc từ 3 giờ sáng cho đến 11 giờ tối, không có ngày nghỉ lễ, hay chủ nhật, kể cả trường hợp đặc biệt. Sau cái chết của cha ông năm 1879, Tesla tìm được một loạt những lá thư được gửi bởi những giáo sư cho cha ông cảnh báo rằng nếu Nikola không rời khỏi trường học thì có thể chết vì làm việc quá sức. Năm thứ hai, Tesla đã có xung đột với Giáo sư Poeschl trong máy phát điện Gramme, khi Tesla cho rằng máy chỉnh lưu là không cần thiết. Vào cuối năm thứ hai của mình, Tesla mất học bổng và trở thành một con nghiện cờ bạc. Trong năm thứ ba của mình, Tesla dùng cả phụ cấp và tiền học phí của mình để đánh bạc, sau đó đã đánh bạc thắng, lấy lại số tiền đã mất ban đầu của mình và trả lại tiền nợ cho gia đình. Tesla tuyên bố rằng "đã hoàn toàn kiểm soát được đam mê của mình" nhưng sau đó, ông đã lại trở thành tay chơi bi-a ở Mỹ. Khi thời gian của kỳ thi đến, Tesla đã không chuẩn bị và yêu cầu để được nghiên cứu, nhưng đã bị từ chối. Ông không bao giờ tốt nghiệp đại học và đã không nhận được thứ hạng nào cho học kỳ cuối cùng.
Làm việc cho Edison
Năm 1882, Tesla đã bắt đầu làm việc cho Continental Edison Company ở Pháp, công việc của ông là thiết kế và cải tiến các thiết bị điện.Vào tháng 6 năm 1884, Tesla dời đến thành phố New York. Trong suốt chuyến đi vượt Đại Tây Dương, vé, tiền bạc, và một số hành lý của ông đã bị đánh cắp, và ông đã gần như bị ném xuống biển sau khi một cuộc nổi loạn nổ ra trên tàu. Ông đến chỉ có bốn xu trong túi, một lá thư giới thiệu, một vài bài thơ, và một phần đồ chưa bị đánh cắp.
Tesla được thuê để làm việc cho Edison Machine Works. Công việc của Tesla bắt đầu với kỹ thuật điện đơn giản và nhanh chóng tiến triển để giải quyết một số vấn đề khó khăn nhất của công ty. Tesla thậm chí còn được cung cấp các nhiệm vụ để thiết kế lại từ đầu máy phát điện một chiều của Công ty Edison.
Tesla có thể thiết kế lại máy phát điện và mô tơ lỗi thời và không có hiệu quả của Edison, nâng cao cả hiệu quả kinh tế lẫn chất lượng. Theo lời Tesla, Edison đã nói rằng: "Nếu anh có thể làm được điều đó, chúng tôi sẽ ra anh 50 ngàn đô la". Đây là một lời nói khó tin từ Edison, người mà trả lương một cách bủn xỉn, và không hề có đủ từng ấy tiền mặt. Sau nhiều tháng làm việc, Tesla hoàn thành nhiệm vụ và yêu cầu được giữ lời hứa. Edison bảo rằng ông chỉ nói đùa thôi. "Tesla à, anh không hiểu kiểu hài hước của người Mỹ chúng tôi" Thay vào đó, Edison đề nghị chỉ nâng lương thêm 10 đô từ 18 đô một tuần cho Tesla, Tesla từ chối điều đó và ngay lập tức thôi việc.
Năm 1886–1899
Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 381.968, giải thích nguyên lý động cơ xoay chiều của Tesla.
Tesla đã đề nghị các công ty nên tiếp tục phát triển ý tưởng của mình - phát triển hệ thống và động cơ truyền tải dòng xoay chiều. Nhưng những nhà đầu tư đã không đồng ý, thậm chí còn sa thải ông, mặc cho ông không một xu dính túi. Tesla buộc phải đi đào mương để sống. Tesla đã coi rằng mùa đông năm 1886/1887 là thời gian của "những cơn đau đầu khủng khiếp và những giọt nước mắt cay đắng". Trong thời gian cực khổ này, ông đã tự hỏi mình đã đi học để làm gì?
Vào tháng 4 năm 1887, Tesla mở lại công ty khác, the Tesla Electric Company, với sự ủng hộ của luật sư New York Charles F. Peck và Alfred S. Brown, giám đốc của Western Union. Họ thành lập một phòng thí nghiệm cho Tesla tại 89 Liberty Street ở Manhattan để Tesla có thể làm việc với những động cơ hiện tại của mình và các thiết bị phân phối điện khác, bằng một thỏa thuận mà họ thỏa thuận rằng sẽ chia sẻ công bằng năm mươi-năm mươi với Tesla cho bất kỳ lợi nhuận được tạo ra từ các bằng sáng chế của ông. Tại đây, năm 1887, ông xây dựng động cơ cảm ứng dựa trên một nguyên tắc từ trường quay ông tuyên bố đã hình thành năm 1882. Ông đã nhận được bằng sáng chế Mỹ cho động cơ này vào tháng 5 năm 1888. Vào thời điểm đó, nhiều nhà phát minh cố gắng để phát triển động cơ AC. Vì lợi thế của nó trong việc truyền tải điện cao áp. Động cơ cảm ứng từ trường quay dường như đã coi là một phát minh độc lập của Tesla, nhưng nó không phải là một phát minh độc đáo vào thời điểm đó. Nhà vật lí người Italy Galileo Ferraris xuất bản một bài báo về từ trường quay dựa trên động cơ cảm ứng vào 11 Tháng ba năm 1888, một mô hình làm việc có thể đã được ông chứng minh tại Đại học Turin vào đầu năm 1885. Trong năm 1888, một tháng trước khi Tesla chứng minh động cơ cảm ứng AC của mình, kỹ sư Westinghouse Oliver B. Shallenberger phát minh ra đồng hồ điện được dựa trên nguyên tắc từ trường quay.
Thí nghiệm tia X
Đầu năm 1894, Tesla bắt đầu đầu tư nghiên cứu một nguồn năng lượng phóng xạ không nhìn thấy được khi ông được thông báo rằng nguồn năng lượng này đã làm hỏng tấm phim trong phòng thí nghiệm của ông trong những thí nghiệm trước đó (sau này được xác định là "Tia Roentgen" hay "Tia X"). Các thí nghiệm trước đó của ông được thực hiện với các ống Crookess, một loại ống phóng điện tử ca-tốt lạnh. Không lâu sau đó, nhiều trong số hàng trăm các công trình nghiên cứu trước đó của ông như các mô hình, dự án, ghi chú, dữ liệu phòng thí nghiệm, các công cụ, hình ảnh có giá trị $50,000—đã bị mất trong trận cháy phòng thí nghiệm lần thứ 5 vào tháng 3 năm 1895 Tesla có thể đã vô tình chụp được ảnh tia X khi ông đang chụp ảnh Mark Twain dùng nguồn sáng từ ống Geissler, một loại ống phóng khí thời kỳ đầu. Điều duy nhất được ghi nhập trong ảnh là ốc khóa bằng kim loại trên kính của camera.Nikola Tesla: Nhà phát minh của những giấc mơ
Làm thế nào
mà cảnh hoàng hôn thơ mộng và lãng mạn lại có thể liên quan đến những
động cơ điện xoay chiều? Trong những giấc mơ thì mọi chuyện đều có thể
xảy ra, nhất là giấc mơ của một nhà phát minh thiên tài như Nikola
Tesla. Và ở đây, điều quan trọng là những giấc mơ của Tesla đã đem lại
cho loài người những phát minh được xếp vào hàng cơ bản và quan trọng
nhất của nền văn minh công nghiệp.
Khi các thành viên của Hội Thương mại Chicago đến nghe bài giảng của nhà phát minh điện học nổi tiếng Nikola Tesla
ngày 13/5/1899, họ đã rất sững sờ khi nhìn thấy cảnh một hồ nước nhân
tạo nằm ngay giữa hội trường. Mọi người bàn tán xôn xao, chắc chắn Tesla
sẽ làm điều gì đó rất thú vị với một chiếc xuồng nhỏ đang trôi trên mặt
hồ kia. Đột nhiên, cái xuồng bỗng di chuyển quanh hồ và phát ra những
luồng sáng loang loáng. Ở trên bờ, Tesla đang vận hành một bộ điều khiển
từ xa, dùng sóng vô tuyến vô hình để truyền các lệnh đến chiếc xuồng.
Trước đám đông đang vô cùng phấn khích, Tesla đã mời một số người hô lên
các lệnh: "Rẽ trái! Phát sáng!". Sử dụng bộ phát sóng không
dây của mình, Tesla liên tục truyền các tín hiệu cho chiếc xuồng. Kỳ thú
hơn nữa, Tesla còn trình diễn cho mọi người một màn trận giả đặc sắc,
điều khiển những khối thuốc nổ dynamite lao thẳng vào các tàu của kẻ
địch. Khi ấy, Tesla đã không thể biết rằng, cái mô hình "đồ chơi" của ông đã trở thành nguyên mẫu đầu tiên cho tên lửa dẫn đường - một thứ vũ khí cực kỳ nguy hiểm.
Giấc mơ về một loại động cơ
| Nhà phát minh điện học nổi tiếng Nikola Tesla (1899-1943) - (Ảnh: Occultopedia) |
Một ngày, khi quan sát giáo sư của mình đang cố gắng
khắc phục hiện tượng phát tia lửa điện từ các chổi quét đảo mạch của một
động cơ DC (điện một chiều), Tesla đã nảy ra ý tưởng chế tạo một loại
động cơ mà không cần đến bộ đảo mạch, anh lập tức đề xuất với thầy. Bực
mình vì sự ngang bướng của học trò, Poeschl đã diễn giải một tràng dài
về sự bất khả thi trong việc chế tạo một loại động cơ như vậy, cuối cùng
ông kết luận: "Anh Tesla có lẽ sẽ làm nên những thứ vĩ đại, nhưng chắc chắn là anh sẽ không bao giờ làm được cái động cơ ấy đâu!".
Tuy nhiên, sự quở trách ấy đã làm bùng lên trong Tesla những ngọn lửa
quyết tâm sôi sục của khát vọng tuổi trẻ. Trong suốt những năm còn ở
Graz và sau đó là Prague, anh đã không ngừng theo đuổi một cách miệt mài
việc nghiên cứu chế tạo một loại động cơ không phát sinh tia lửa điện.
Năm 1881, Tesla dời đến Budapest để làm việc cho hai
anh em Tivadar và Ferenc Puskas. Là một nhà tài trợ đầy tham vọng,
Tivadar đã từng thuyết phục Thomas A. Edison trao cho mình bản quyền
những phát minh để giới thiệu chúng ở lục địa Châu Âu. Anh em nhà Puskas
đang có kế hoạch xây dựng một trạm điện thoại ở Budapest sử dụng mẫu
thiết kế điện thoại cải tiến của Edison. Thật không may, họ đã không thể
tìm được người làm việc khi Tesla đột nhiên ốm nặng. Nhờ có sự quan tâm
của người bạn học Anthony Szigeti mà Tesla đã có thể hồi phục.
Chính trong một buổi đi dạo với Szigeti, Tesla đã nảy ra một ý tưởng xuất thần về chiếc động cơ của mình. Khi
họ đang say mê ngắm cảnh hoàng hôn, Tesla đã đột nhiên hình dung ra
việc sử dụng từ trường quay cho chiếc động cơ - đó chính là một ý tưởng
mang tính quyết định. Tesla đã thực hiện việc đảo ngược cấu
hình kỹ thuật, thay vì việc thay đổi cực từ ở rotor, ông đã thay đổi từ
trường ở bên trong chính stator. Cấu hình mới này đã loại bỏ một cách tự
nhiên sự phát sinh tia lửa điện. Tesla đã thấy rằng, nếu từ trường
trong stator mà quay, nó sẽ làm cảm ứng một điện trường trên rotor và do
đó khiến cho rotor quay. Ông cũng bắt đầu hình dung ra rằng, từ trường
quay có thể được tạo ra bằng việc sử dụng AC thay vì DC, nhưng ở thời
điểm đó ông vẫn chưa biết làm thế nào để biến ý tưởng này thành hiện
thực.
Phát minh của thợ đào kênh.
Chiếc xuồng điều khiển bằng sóng vô tuyến điện
|
Ông nhớ lại: "Lúc ấy là ở đảo Coney, tôi đang
chuẩn bị giải thích cho Edison thì một ai đó đã chạy đến kéo ông ấy đi.
Chiều hôm ấy tôi về nhà và bị sốt, lần này thì tôi quyết định sẽ không
nói với bất cứ người nào về chiếc động cơ của mình". Vài tháng sau,
khi Tesla vừa hoàn thành việc thiết kế một hệ thống phát sáng hồ quang
cải tiến, người quản lý của ông đã nuốt lời không trả món tiền thưởng
như đã hứa, nhà phát minh đã bỏ đi trong sự căm phẫn.
Sau đó Tesla đến làm việc cho hai nhà kinh doanh
Benjamin A. Vail và Robert Lane đến từ Rahway , họ đã khuyên ông đăng ký
bằng phát minh về hệ đèn hồ quang để họ có thể thương mại hóa nó. Tesla
đã ngây thơ trao bản quyền phát minh cho hai kẻ quỷ quyệt này với một
niềm tin rằng họ sẽ đưa vào sản xuất ra những thiết bị để cạnh tranh với
Edison. Tuy nhiên, Vail và Lane đã quyết định dành tiền đầu tư vào các
ứng dụng bóng đèn điện. Vì thế, khi các đèn hồ quang của Tesla vừa được
sử dụng ở Rahway thì hai nhà kinh doanh đã lập thức sa thải ông và tổ
chức lại nhà máy. Hoàn toàn trắng tay sau khi bị bỏ rơi, Tesla đã buộc
phải đi đào kênh để kiếm sống.
Mặc dù phải chịu đựng cả một năm cực nhọc, Tesla cũng đã tập trung tài năng của mình trong tháng 3 năm 1866 để hoàn thành một
bằng sáng chế ứng dụng cho động cơ từ nhiệt - đó là một thiết bị mới,
hoạt động dựa trên việc đốt nóng và làm lạnh các nam châm. Sau
khi trình bày phát minh của mình cho người quản đốc công việc đào kênh,
Tesla đã được giới thiệu đến gặp Charles Peck, một luật sư khá thông
minh. Bị hấp dẫn bởi cái động cơ từ nhiệt, Peck đã quyết định bảo trợ
cho nghiên cứu của Tesla. Vì không phải là một chuyên gia kỹ thuật nên
Peck đã mời Alfred Brown, một giám sát viên ở Western Union tham gia hỗ
trợ cho Tesla.
Peck và Brown đã thuê một phòng thí nghiệm cho Tesla ở
Manhattan, tại đó nhà phát minh lại miệt mài phát triển chiếc động cơ
từ nhiệt của mình. Cho đến khi thấy được sự không hiệu quả của mô hình
động cơ này, Peck đã để Tesla tiếp tục hoàn thiện các động cơ AC. Tesla
đã bắt đầu làm thí nghiệm với một tổ hợp các dòng xoay chiều dùng cho
động cơ. Cách làm này tỏ ra khá là bất thường, bởi vì hầu hết các nhà
thực nghiệm thời đó đều chỉ làm việc với một dòng xoay chiều trong hệ
thống của họ. Đến tháng 9/1887, Tesla đã khám phá ra rằng, ông
có thể tạo ra một từ trường quay khi cho hai dòng xoay chiều riêng biệt
đi vào các cặp cuộn dây đặt đối diện nhau trên stator. Ngày nay
thì hai dòng điện đó được gọi là lệch pha nhau 90 độ, và chiếc động cơ
sẽ hoạt động với dòng điện hai pha. Rất tự hào và phấn chấn về thành quả
đạt được, Tesla cũng đã cho ra đời một số sáng chế khác, cũng dựa trên
nguyên lý từ trường quay. Đặc biệt quan trọng là, chính Tesla đã đưa ra ý
tưởng rằng dòng xoay chiều đa pha có thể truyền năng lượng qua những
khoảng cách đáng kể.
Khi động cơ AC của Tesla đã chứng tỏ một cách rõ ràng
tính hiệu quả, những người bảo trợ của ông đã bắt đầu nghĩ đến việc
quảng cáo nó để thu lợi. Peck và Brown đã lập kế hoạch bán đấu giá các
phát minh của Tesla, chứ không phải đưa chúng vào quy trình sản xuất.
Cuối cùng, họ đã sắp đặt để Tesla làm công việc giảng dạy trước khi Viện
Kỹ thuật Điện Mỹ ra đời vào năm 1888. Những bài giảng của Tesla được
đăng trên tạp chí đã sớm thu hút được sự quan tâm của George
Westinghouse, một người đã thành danh trong việc chế tạo các hệ thống
phanh khí và hệ thống tín hiệu cho đường ray xe lửa.
| (Ảnh: Geocities) |
Westinghouse hy vọng các động cơ của Tesla có thể
được sử dụng để chạy các xe điện trên phố, vì vậy Tesla đã tới
Pittsburgh để cải tiến thiết kế của ông cho phù hợp với ứng dụng này.
Tuy nhiên, nhà phát minh và các kỹ sư của Westinghouse đã gặp lúng túng
trước những khó khăn kỹ thuật. Vì động cơ của Tesla đòi hỏi hai dòng
xoay chiều và bốn đầu dây, nó không thể được mắc vào hệ AC đơn pha đã
có, vì vậy người ta cần phải lắp đặt thêm các dây bổ sung. Mặc dù Tesla
cũng đã phát triển một số động cơ hai dây, cái gọi là những thiết kế
chia pha hoạt động tốt nhất ở những tần số 50Hz hoặc thấp hơn, nhưng vào
thời điểm đó, hệ thống đơn pha của Westinghouse lại sử dụng dòng 133Hz
để sao cho khách hàng không thể nhìn thấy các bóng đèn nóng sáng bị nhấp
nháy.
Các kỹ sư của Westinghouse cuối cùng đã giải quyết
được vấn đề bằng việc điều chỉnh động cơ của Tesla và phát triển một hệ
AC mới sử dụng dòng ba pha 60Hz. Westinghouse đã trình diễn một cách
ngoạn mục kỹ thuật mới này khi xây dựng một trạm thủy điện ở thác
Niagara, công trình này đã truyền điện năng qua một khoảng cách 25 dặm
tới những nhà máy ở Buffalo. Ngày nay, động cơ của Tesla và hệ AC đa pha
đã trở thành nền tảng cho hệ thống cung cấp điện năng ở Bắc Mỹ.
Sự cộng hưởng điện
Từ lâu trước khi trạm Niagara đi vào hoạt động, Tesla
đã cảm thấy nóng ruột và rời bỏ Westinghouse. Sử dụng số tiền bản quyền
của mình, năm 1889 Tesla đã thiết lập một phòng thí nghiệm mới ở thành
phố New York. Để thu hút sự quan tâm của công chúng, ông đã tự tạo cho
mình hình ảnh về một nhà phát minh lập dị. Cũng như sự hiếu kỳ đối với
những phát minh của Edison ở Menlo Park trong những năm 1870, thì trong
những năm 1890, người ta cũng đổ xô đến phòng thí nghiệm của Tesla để
xem các phát minh kỳ lạ của ông.
Trong khi tìm cách để tạo ra ánh sáng hồ
quang bằng việc sử dụng hệ AC, Tesla đã tìm ra những hiện tượng mới rất
cơ bản, liên quan đến các hiện tượng điện tần số cao. Ông đã
băn khoăn, tự đặt ra câu hỏi rằng nếu có thể tạo ra những động cơ bằng
dòng AC 60Hz thì có thể chế tạo được cái gì với một dòng điện có tần số
10.000Hz? Trước đây, Tesla đã nối các cuộn cảm từ, điện trở và tụ điện
lại với nhau để tạo thành các động cơ chia pha của ông, còn bây giờ ông
lại nối cuộn cảm với tụ điện theo một cấu hình mới để tạo ra những dòng
tần số cao.
Nhà phát minh đã theo đuổi hướng nghiên cứu này trong
suốt 15 năm tiếp theo. Tesla đã nhận ra rằng, một mạch được cấu hình
thích hợp có thể khuếch đại các tín hiệu điện, nâng cao tần số và hiệu
điện thế của chúng. Từ đó, ông đã chế tạo những "máy phát khuếch đại khổng lồ"
- ngày nay được gọi là các cuộn dây Tesla, những thiết bị này có thể
sinh ra những tia lửa điện dài hơn 40m. Tesla còn nhận ra một điều rất
quan trọng là, hiện tượng cộng hưởng có thể được ứng dụng để dò các tín
hiệu vô tuyến. Một máy phát với một tụ điện và cuộn cảm nhất định có thể
sinh ra tín hiệu ở một tần số nhất định. Tương tự như thế, nếu ở máy
thu cũng có tụ điện và cuộn cảm như ở máy phát thì nó cũng sẽ phản ứng
mạnh nhất đối với tần số của tín hiệu máy phát.
Với những mạch điện hoàn chỉnh để thu và phát các
sóng vô tuyến, Tesla đã thử nghiệm chúng với các ăng-ten được treo vào
những quả bóng lơ lửng trên nóc phòng thí nghiệm và trên nóc khách sạn ở
Manhattan của ông. Nhưng thật bất hạnh, ngay khi bắt đầu có được những
kết quả đầy hứa hẹn thì phòng thí nghiệm của Tesla bị cháy tan tành vào
tháng 3/1895, toàn bộ những hệ thống thiết bị nghiên cứu và kết quả ghi
chép đều mất sạch.
Hệ thống phát năng lượng toàn cầu
Mùa xuân năm 1899, Tesla đã đóng cửa phòng thí nghiệm
xây lại của ông ở New York và lập nên một trung tâm nghiên cứu ở vùng
núi Pikes Peak, thuộc Colorado. Tại đó, nhà phát minh đã tập trung giải
quyết một vấn đề mà ông tin rằng nó sẽ trở thành ứng dụng quan trọng
nhất của sóng điện từ: sự truyền năng lượng không cần dây dẫn đến khắp
nơi trên thế giới. Vào thời đó, nhu cầu về điện ở Mỹ dường như không thể
được thỏa mãn, mặc dù khắp nơi đã chằng chịt các đường dây. Chính vì
vậy, nhà phát minh đã mơ về một mạng lưới viễn thông có thể vừa truyền điện năng vừa truyền thông tin mà không cần dây dẫn.
Giấc mơ mới mẻ đó của Tesla đã được dựa trên cơ sở về
hiện tượng cộng hưởng điện. Giống như những nhà nghiên cứu vô tuyến đi
trước, ông cũng đã nhìn nhận mối quan hệ giữa máy phát và máy thu như
hai yếu tố duy nhất của một hệ khép kín. Đầu tiên, máy phát gửi sóng vô
tuyến đến qua không khí đến máy thu. Sau đó, vì cả hai thiết bị đều được
đặt trên mặt đất nên một dòng phản hồi sẽ đi từ máy thu qua mặt đất đến
máy phát. Không giống như nhiều người chỉ chú trọng vào việc phát sóng
vô tuyến qua khí quyển, Tesla lại quyết định tập trung vào những dòng
điện trong lòng đất. Ông đã suy nghĩ rằng, tại sao lại không thể có một máy phát gửi các sóng qua lòng đất đến máy thu rồi sau đó phản hồi lại qua khí quyển?
Tesla đã tưởng tượng ra rằng có thể xây dựng một trạm
phát để truyền năng lượng điện từ vào vỏ trái đất cho đến khi đạt tới
tần số cộng hưởng điện của hành tinh. Khi đó toàn Trái đất sẽ phát ra
các xung năng lượng, và chúng có thể được thu nhận bởi các trạm thu trên
khắp thế giới. Tesla đã thiết lập một số máy phát lớn ở thành phố
Colorado Springs để thử nghiệm lý thuyết này và ông rất tự tin rằng
chúng đã thành công trong việc phát năng lượng khắp thế giới. (Tesla
thậm chí còn tin rằng, các tín hiệu của ông đã đến được sao Hỏa và ông
đã nhận được một thông điệp phản hồi từ những người sao Hỏa!).
Rất mãn nguyện với niềm tin rằng, năng lượng có thể
được truyền qua lòng đất đến khắp nơi trên hành tinh, Tesla trở về New
York vào năm 1900. Sau đó, Tesla đã viết một bài dài 60 trang cho tạp
chí Thế kỷ với tiêu đề "Vấn đề tăng cường nguồn năng lượng của loài người".
Và những nỗ lực của ông đã được đền đáp vào năm 1901, trùm tư bản J.
Pierpont Morgan đã đầu tư 150.000 đô la cho đề án truyền năng lượng
không dây của Tesla. Nhà phát minh đã nhanh chóng tận dụng số tiền này,
không tiếc chi phí để trang bị cho một phòng thí nghiệm mới ở
Wardenclyffe, bờ bắc của Long Island. Mặc dù Morgan đã từ chối cung cấp
thêm tiền và Tesla cũng đã không thu được những kết quả kỹ thuật mong
muốn song nhà phát minh vẫn xây dựng một tháp ăng-ten cao 57m ở
Wardenclyffe. Thậm chí những mối quan hệ với nhiều nhà tài trợ ở New
York cũng đã không thể giúp Tesla đảm bảo được các chi phí tài chính để
hoàn thành đề án của mình, ông nhanh chóng bị rơi vào tình trạng suy sụp
tinh thần.
Những năm cuối đời và di sản để lại
Tesla trong văn phòng của ông ở New York năm 1916
(Ảnh: cache.eb.com) |
Tesla đã hy vọng có được tiền để tiếp tục công việc ở
Wardenclyffe bằng việc chuyển những nỗ lực sáng tạo của ông từ kỹ thuật
điện sang kỹ thuật cơ khí. Nhận thức được rằng, các động cơ piston hơi
nước của những nhà máy điện đang được thay thế bởi những tua-bin hơi
nước có hiệu suất cao hơn, ông đã bắt đầu nghiên cứu một mô hình thiết
kế tua-bin hoàn toàn không có cánh quạt. Cũng giống như những phát minh
khác của ông, tua-bin không có cánh quạt được dựa trên một ý tưởng lớn.
Vì từ trường quay có thể làm quay rotor của động cơ AC nên Tesla đã nghĩ
rằng có thể dùng lực nhớt của hơi nước để tác động lên những đĩa mỏng
đặt gần nhau được gắn chặt vào một cán tua-bin. Thiết kế tua-bin của
Tesla đã hoạt động ở tốc độ vượt quá 10.000 vòng mỗi phút nhưng thật
không may tốc độ đó quá nhanh và vượt quá sức chịu đựng của tất cả các
đĩa thép mỏng.
Mặc dù Tesla đã không thể thuyết phục bất cứ ai đưa
vào sản xuất mẫu tua-bin của mình nhưng ông cũng đã có được bằng phát
minh về một loại đồng hồ đo tốc độ tự động dựa trên cùng một nguyên lý
giống với chiếc tua-bin. Trong suốt hai chục năm sau đó, Tesla đã sống
bằng tiền bản quyền cho phát minh về chiếc đồng hồ đo tốc độ của ông.
Ông cũng đã viết báo cho các tạp chí phổ biến khoa học, trong đó ông
thường nhắc đến tương lai của điện và vô tuyến. Tuy nhiên, càng ngày ông
càng cảm thấy buồn rầu và chán nản. Cuối cùng ông trở thành một người
ẩn dật, lang thang hết khách sạn này đến khách sạn khác.
Năm 1931, để kỷ niệm ngày sinh lần thứ 75 của Tesla,
tạp chí Time đã đăng trên trang nhất một câu chuyện kể về nhà phát minh
đánh tín hiệu lên các ngôi sao với chiếc "máy Tesla" của ông -
đó là một máy phát vô tuyến khổng lồ. Rất hứng thú với việc kỷ niệm này,
Tesla đã quyết định tổ chức những cuộc họp báo hàng năm vào ngày sinh
nhật ông. Trong những buổi họp này, Tesla đã liên tục cảnh báo về những
mối nguy hiểm của cuộc chiến tranh toàn cầu và cho rằng thảm họa đó có
thể tránh được bằng việc phát triển một loại siêu vũ khí có khả năng duy
trì sự cân bằng của các lực lượng. Ông tuyên bố rằng, nó chính là một
loại súng phát ra chùm tia có thể tập trung một lượng lớn năng lượng để
chiếu vào các máy bay, tàu chiến và quân đội. Năm 1937, khi Tesla đang
đi dạo quanh thành phố, ông bị một chiếc taxi đâm phải. Lần này thì nhà
phát minh vĩ đại đã không bao giờ có thể hồi phục được nữa, ông mất vào
ngày 8/1/1943.
Tesla đã để lại một di sản phong phú các phát minh. Ông được biết đến như cha đẻ của động cơ AC và năm 1956, cái tên "tesla"
được đặt cho một đơn vị quốc tế đo mật độ dòng của từ trường. Những
tiên đoán đầy bí ẩn và kỳ lạ của ông đã khiến ông trở thành một vị thánh
đối với những nhóm người đi theo những niềm tin tâm linh không chính
thống. Bị mê mẩn bởi những tuyên bố của Tesla về sự khám phá những bí ẩn
huyền ảo của vũ trụ, những tín đồ này đã cho rằng, các nhân vật quyền
lực như Edison và Morgan đã âm mưu ngăn cản Tesla hoàn thiện các phát
minh và sự nghiệp cách mạng hóa thế giới của ông.
Mặc dù những tuyên bố cường điệu và những đồn đại là
thiếu cơ sở, nhưng Tesla đã thực sự là một con người có những đóng góp
vĩ đại cho khoa học kỹ thuật. Khả năng tập trung vào những nguyên lý cơ
bản là sức mạnh lớn nhất của ông, nhưng nó cũng đồng thời là điểm yếu
lớn nhất của ông. Tesla đã quá say mê với vẻ đẹp của những khái niệm cơ
bản, say mê đến mức ông đã không thể ngừng được việc theo đuổi đến từng
chi tiết để hoàn thiện những phát minh của mình.
Trung Dũng biên dịch (W. Bernard Carlson)
Nhận xét
Đăng nhận xét