标签:
杂谈 |
节选自《文明之光》
虽然在亨利和法拉第奠定了发电机和电动机的理论基础之前,一些发明家已经开始根据经验研制电动机了,但是由于缺乏理论指导,同时没有足够的电力供应,因此这些电动机都无法进入实用。在这些发明家中,美国铁匠托马斯·达文波特(Thomas Davenport,1802—1851)是世界上第一位制作电动机驱动小车的发明家,但是因为动力来源于电池,当时成本极高而无法商品化。真正研制出可以广泛实用的电动机的人,是美国著名发明家尼古拉∙特斯拉(Nikola Tesla,1856—1943),1870年他利用亨利和法拉利的电磁感应原理发明了交流感应电动机,1887年他的实用的交流异步电动机获得美国专利,一下子使得电成为工业上一种主要的动力。
特斯拉原本是匈牙利人,从小随父母移民美国,1884他开始为爱迪生工作,但很快就找到了投资人,辞职创办了自己的公司。按照特斯拉的说法,他离开爱迪生是因为后者的一次食言。1885年,爱迪生让特斯拉改进直流发电机,并且许诺只要做到就奖励五万美元,这在当时是很大一笔钱,而特斯拉的工资一年还不到一千美金,而爱迪生的公司也没有这么多现金。后来特斯拉真的做到了,但是当他向爱迪生要奖金时,爱迪生却说,“哦,我那是开玩笑,你知道,这是美国式的幽默。”不过爱迪生将特斯拉的周薪从18美元增加到28美元,特拉斯很生气,便离开了爱迪生。后来特斯拉在他自己的回忆录中对这段经历有生动的描述。公平地讲,这件事理亏的是爱迪生,这也导致了二人一辈子的敌对。
回到其实比特斯拉早两年,意大利物理学家伽利略∙费拉里斯已经发明了这种交流异步的电动机,但是它的发明一种放在了实验室里。当然,后来西屋电气为了避免专利纠纷,还是买下了费拉里斯的专利。因此,特斯拉其实是最后一个发明人,不过,他是真正让发明改变世界的人。而费拉里斯没有成为特斯拉,除了个人因素外,主要是当时意大利不具备美国的工业发展环境。
图
5.16
比特斯拉更早发明交流异步电动机的费拉里斯
在电学和电气工程的发展过程中,实验和理论要先于实践,这和人类在过去几千年里认识事物的方法不同。在近代以前,人类是通过经验改进工具,然后获得技术,从技术中提炼科学。而从近代以来,人类对电的认识是通过假说来解释自然现象(富兰克林时代),然后通过实验来筛选假说,去伪存真(笛卡尔的方法论),然后从实验直接上升到理论(如安培、亨利、法拉第和麦克斯韦等人的工作),然后在理论的指导下做出产品(如达文波特、西门子、爱迪生和特斯拉等人的发明)。