از برق تا بی سیم ، ارث نیکولا تسلا برای ما

«نیکولا تسلا» شخصی که با عبور از مرز علم و فناوری بزرگترین مخترع نابغه ی قرن بیستم شد و جهان را نورانی کرد.

او کسی بود که بشر را به سمت عصر جدید صنعتی هدایت کرد و پیش‌زمینه‌ی تکنولوژی امروز بشر را پایه‌گذاری کرد.

دوران کودکی و نوجوانی نیکولا تسلا

نیکولا تسلا در ،۱۰ جولای ۱۸۵۶، در خانواده‌ای صربستانی، در روستای اسمیلجان که در حال حاضر در کشور کرواسی قرار دارد به دنیا آمد؛

او فرزند چهارم خانواده بود؛ پدرش کشیش ارتودکس و مادرش خانم خانه‌داری بود که تسلا حافظه و توانایی‌های خلاقانه خود را مدیون صفات ژنتیکی مادرش می‌دانست.

وی تحصیلات ابتدایی خود را در همان روستا گذراند، منطقه که بیشتر مردانش یا کشیش کلیسا می‌شدند یا افسر ارتش؛ اما نیکولا برنامه‌های دیگری در سر داشت.

تسلا از همان کودکی هوش خارق‌العاده ای داشت، او پیوسته در حال مطالعه بود و علاقه بسیاری به پدیده‌های مکانیکی، الکترونیکی و علوم ریاضی داشت به همین علت در سال ۱۸۷۰ به شهر کارلواک (karlovac) رفت تا در دبیرستان فنی Higher Real Gymnasium تحصیل کند.

تسلا می‌توانست محاسبات انتگرالی را ذهنی انجام دهد و همین باعث شده بود معلمان او به این باور برسند که او تقلب می‌کند؛

اما بعد از مدتی که به توانایی‌های استثنایی او پی بردند، اغلب به او اجازه می‌دادند تا در کلاس، آزمایشات خود را انجام دهد.

تسلا بعدها نوشت توسط استاد فیزیک دبیرستان خود به الکتریسیته و برق علاقمند شده است.

نیکولا توانست دوره ۴ ساله را سه ساله به پایان برساند و در سال ۱۸۷۳ از دبیرستان فارغ التحصیل شد، و به زادگاه خود بازگشت؛

پس از مدت کوتاهی از بازگشتش به بیماری وبا مبتلا شد و ۹ ماه بستری شد و تا پای مرگ رفت.

در بستر بیماری از پدر کشیش خود خواهش کرد که اجازه دهد به جای پیوستن به کلیسا وارد دانشگاه مهندسی شود، پدرش نیز موافقت کرد و نیکولا به این امید توانست از بیماری نجات پیدا کند.

دوران دانشگاه نیکولا تسلا

او در سال ۱۸۷۵ با بورسیه به دانشگاه پلی تکنیک گراتس رفت.

تسلا دانشجوی بسیار خوبی بود و در همان سال اول نبوغ زیادی از خود نشان داد، به طوری که دانشگاه تقدیرنامه‌ای برای پدر تسلا فرستاد که در آن از نیکولا به عنوان “ستاره دانشگاه” یاد کرده بود.

در سال دوم تحصیل با یکی از استادانش بر سر ماشین گرام* (یک مولد الکتریکی که جریان مستقیم تولید می‌کرد) اختلاف نظر بسیاری داشت و به مجادله برخاست؛

چون تسلا معتقد بود که این دستگاه نیازی به جابجاگر(commutator) ندارد.

(جابجاگر: یک سوئیچ مکانیکی که جهت جریان را در موتور الکتریکی جریان مستقیم عوض می‌کند)

عتیاد و ترک تحصیل نیکولا تسلا

تسلا ادعا می‌کرد، که هر روز هفته از ساعت ۳ صبح تا ۱۱ شب مشغول کار و تحقیق بوده، و گاهی اوقات هم برای سرگرمی ورق بازی یا قمار می‌کرد.

او در سال سوم تحصیل به قمار کردن معتاد شد و بسیاری از درآمد و پس‌انداز خود را از دست داد، و بعد از اینکه نتوانست در امتحانات پایان سال سوم موفق شود، در سال ۱۸۷۸ شهر گراتس را ترک کرد و به شهر ماریبور رفت؛ و به عنوان طراح مشغول به کار شد.

او ارتباط خود را نیز با تمام اعضای خانواده‌اش قطع کرد، چون نمی‌خواست خانواده اش متوجه ترک تحصیل او شوند.

یک سال بعد،

پدرش میلوتین تسلا بعد از اطلاع از این موضوع به شهر ماریبور رفت تا خواهش کند، و پسرش را به خانه برگرداند اما موفق نشد او چندین ماه بعد به علت بیماری فوت کرد.

نیکولا پس از مرگ پدرش دچار نوعی فروپاشی روانی شد.

آخرین تلاش‌های تسلا برای تحصیلات دانشگاهی در سال ۱۸۸۰ بود، که عموهای او مبلغی را برای ادامه تحصیل در دانشگاه چارلز فردیناند به نیکولا اهدا کردند، اما او زمان درخواست برای تحصیل را از دست داده بود، به علاوه هرگز بر زبان لاتین که درسی اجباری و ضروری بود مسلط نشد و نتوانست در این دانشگاه شرکت کند.

نیکولا تسلا هرگز موفق به فارغ التحصیلی از دانشگاه نشد؛ که البته، تاثیری بر ارزش ابداعات و کشفیات علمی او نداشت، و او در نهایت به عنوان یکی از بزرگترین مخترعان و مهندسان تمامی زمان‌ها شناخته شد.

همکاری نیکولا تسلا با ادیسون

او در سال ۱۸۸۱ برای گذراندن زندگی به یک دفتر تلگراف در بوداپست، پایتخت مجارستان رفت و ابتدا به عنوان طراح، و سپس به عنوان “مدیر بخش برق” مشغول به کار شد.

جستجوی کار بهتر او را به پاریس کشاند و در شرکت continental ادیسون مشغول به کار شد؛

اینجا بود که تخصص الکتریکی تسلا برای اولین بار شناسایی شد. نیکولا مسئولیت نصب سیستم روشنایی معابر را به عهده داشت، و گاهی هم برای تعمیر به نیروگاه‌های آلمان و فرانسه اعزام می‌شد.

مدیر او آنقدر تحت تاثیر استعداد تسلا قرار گرفت که توصیه نامه‌ای برای توماس ادیسون نوشت و از تسلا خواست تا به آمریکا برود و در شرکت اصلی ادیسون مشغول به کار شود؛

در نهایت تسلا در سال ۱۸۸۴ به آمریکا رفت و در شرکت الکتریکی ادیسون مشغول به کار شد.

این شرکت مسئول برق رسانی به بخش بزرگی از شهر نیویورک بود، یکی از پروژه‌هایی که به تسلا داده شد “اجرای سیستم روشنایی معابر با استفاده از لامپ قوسی” بود؛

این نوع روشنایی نیازمند ولتاژ بالایی بود و با سیستم لامپ کم ولتاژ ادیسون ناسازگاری داشت و قابل راه‌اندازی نبود، این یک شکست برای شرکت بود.

تسلا سعی کرد ادیسون را متقاعد کند که از موتور جریان متناوب (AC) به جای موتورهای موجود و جریان مستقیم (DC) استفاده کنند، اما ادیسون حرف‌های او را مزخرفات خواند، و تاکید کرد که مدت‌هاست از سیستم جریان مستقیم در آمریکا استفاده می‌کند و آن را ادامه خواهد داد.

ادیسون پیشنهادی به تسلا داد، که اگر او بتواند طراحی ژنراتورها را بهبود دهد ۵۰ هزار دلار پاداش به تسلا خواهد داد؛

این پیشنهاد خوبی برای تسلا بود، او توانست ۲۴ ژنراتور را باز طراحی و اصلاح کند و حتی کنترل‌های خودکار هم روی آنها نصب کرد پس از پایان کار هنگامی که برای دریافت پاداش نزد ادیسون رفت، ادیسون بهانه تراشی کرد و گفت:

«شما ظاهرا شوخ طبعی آمریکایی‌ها را درک نمی‌کنی!»

در نهایت، تسلا به علت اختلاف نظر و اختلافات مالی که با ادیسون داشت در سال ۱۸۸۵ شرکت وی را ترک کرد.

تسلا شرکت خود را ثبت میکند

پس از ترک شرکت ادیسون، تسلا سریعا کار بر روی ثبت اختراع یک “سیستم روشنایی قوسی الکتریکی” را شروع کرد؛ که احتمالاً همان روشی بود که در شرکت ادیسون ابداع کرده بود، او دو تاجر سرمایه‌گذار جذب کرد و به کمک آنها “کارخانه تجهیزات برق تسلا” را در نیوجرسی راه انداخت و در سال اول تسلا روی ساخت و توسعه ژنراتور DC پیشرفته خودکار کرد.

فناوری پیشرفته ژنراتور تسلا، باعث تعریف و تمجید رسانه‌های فناوری آن زمان از نیکولا تسلا شد؛ اما در سال ۱۸۸۶ مدتی پس از شروع کار کارخانه، سرمایه‌گذاران به این نتیجه رسیدند که بخش تولید آنها بازدهی کافی ندارد؛

پس تصمیم گرفتند تسلا و کارخانه‌اش را رها کنند.

تسلا حتی امتیاز ثبت اختراع خود را از دست داد، چون در ازای سهام آنها را به شرکت اختصاص داده بود و در نهایت به علت مشکلات مالی و برای گذراندن زندگی به عنوان تعمیرکار مشغول به انجام کار یدی شد.

او از این سال‌ها به عنوان سخت‌ترین سال‌های عمرش یاد کرده است، و گفته است: «احساس می‌کردم تمام مطالعات حرفه‌ایم در زمینه‌های مختلف علمی، از جمله برق ،مکانیک و ادبیات بسیار بیهوده بودند».

پس از مدتی، تسلا باز هم دو سرمایه‌گذار به نام‌های آلفرد براون (سرپرست شرکتWestern union) و چارلز پک (وکیل) را جذب کرد، و با کمک آنها توانست شرکت برق تسلا (Tesla Electric Company) را در آوریل سال ۱۸۸۷ تاسیس کند؛

در قرارداد این شرکت،سود ثبت پتنت‌های تسلا بین هر سه نفر تقسیم می‌شد.

آنها آزمایشگاهی در نیویورک تاسیس کردند، تا تسلا بتواند در آن روی ژنراتورها و موتورها و دیگر تجهیزات برقی آزمایش انجام دهد.

اختراع موتور القایی توسط نیکولا تسلا

در همان سال، تسلا موتوری القایی اختراع کرد که با برق جریان متناوب کار میکرد، و برای فعالیت خود به جابجاگر(Commutator)جهت جریان نیازی نداشت.

بعد از ثبت پتنت موتور القایی،آن را در انجمن مهندسان برق آمریکا به نمایش گذاشتند، و جورج وستینگ هاوس رئیس شرکت Westinghouse که مدت‌ها بود به دنبال موتوری با انرژی برق متناوب می‌گشت، پیشنهاد خرید را به تسلا و شرکایش داد آنها هم پذیرفتند و حق استفاده از این پتنت را به قیمت بالایی به شرکت وستینگ هاوس فروختند.

همکاری تسلا با جورج وستینگهاوس

جورج وسینگهاوس که نبوغ موجود در فناوری جدید تسلا را دریافته بود، نیکولا را به مدت یک سال و با حقوق بالای ۲ هزار دلار در ماه (برابر با ۵۳ هزار دلار امروزی) در شرکتش استخدام کرد تا به عنوان مشاور بخش برق و ساخت و تولید کارخانه در آزمایشگاه‌های پیتزبورگ مشغول به کار شود.

تسلا و وستینگهاوس کسب‌وکار خود را آغاز کرده و جنگ جریان‌ها (بین AC و DC) آغاز شد.

بعد از مدتی که از قرارداد تسلا و وستینگهاوس گذشت، رقابت بین سه شرکت‌ الکتریکی ادیسون، وستینگهاوس و تامپسون-هیوستون شدت گرفت و پس از آن نیز، دوران رکود اقتصادی دهه‌ی ۱۸۹۰ فرارسید.

در این دوران، وستینگهاوس نمی‌توانست به تعهدات خود در قبال تسلا عمل کند و مدیر آن با معذرت‌خواهی از او، اعلام کرد که تسلا باید مطالباتش را از این پس از بانک‌ها درخواست کند. در نهایت تسلا قرارداد خود را با شرکت لغو کرد.

رونمایی از نیروی Ac توسط تسلا

در دهه 1890، نیکولا تسلا با استفاده از سیستم نیروی AC خود، اجراهای برقی شگفت‌انگیزی در سراسر دنیا داشت.

این نمایش‌ها به منظور نشان دادن قابلیت‌ها و اثربخشی سیستم توزیع AC بودند.

تسلا توانست با استفاده از سیستم نیروی AC، لامپ‌هایی را که به یک قطب متصل بودند، بدون نیاز به سیم فیزیکی روشن کند تا ثابت کند نیروی AC قادر به انتقال برق به فواصل بلند و به صورت بی‌سیم است.

همچنین، تسلا توانست جریان‌ها را به طور ایمن به داخل بدن خود ارسال کند و ثابت کند که برخلاف ادعاهای ادیسون، نیروی AC غیرقابل‌کنترل و خطرناک نیست.

او از فرکانس بالای نیروی AC استفاده می‌کرد و با ایجاد میدان‌های الکتریکی در اطراف خود، جریان‌ها را از طریق بدن خود عبور می‌داد؛ و حضار را شگفت زده میکرد.

بهره برداری از آبشار نیاگارا

تسلا از کودکی رویای بهره‌برداری از نیروی آبشار نیاگارا را در سر داشت. یکی از اولین پروژه‌های او در مدرسه ساخت یک مدل توربین آبی بود.

در سال ۱۸۹۶ وقتی جورج وستینگهاوس اعلام کرد که قرارداد ساخت اولین ژنراتور برق را در آبشار نیاگارا بسته، رویای او به حقیقت پیوست.

موفقیت این پروژه ، تسلا را به یکی از بزرگترین مخترعان و مهندسان برق تاریخ تبدیل کرد.

سیستم چند فازی AC او به عنوان یک نوآوری انقلابی شناخته شد که تأثیر بسزایی در صنعت برق داشت.

این سیستم توانایی تولید ۱۵ هزار اسب بخار برق را داشت و می‌توانست انتقال برق را به فاصله‌های بزرگتر و با کمترین اتلاف انرژی امکان‌پذیر کند.

نتایج موفقیت تسلا در پروژه نیاگارا توسط رسانه‌ها و موسسات مختلف تحسین شد.

نیویورک تایمز پروژه توربین آبی آبشار نیاگارا را “افتخار” دانست و موسسه آمریکایی مهندسان الکتریک به تسلا مدال افتخار اهدا کرد.

همچنین، شاهزاده مونته نگرو و لرد کلوین انگلیس نیز او را تحسین کردند.

سوختن آزمایشگاه نیکولا تسلا

تسلا آزمایشگاهی در نیویورک داشت که حتی در دوران جنگ جریان‌ها با ادیسون، در این آزمایشگاه مشغول آزمایش‌ بود، تا رویایش مبنی بر توزیع بی‌سیم الکتریسیته در سراسر جهان را به واقعیت تبدیل کند.

او پیوسته به دنبال ایده ها و اکتشافات جدید بود.

اما در یک فاجعه ناگوار، در سال ۱۸۹۵ آزمایشگاه تسلا در طی یک آتش سوزی سوخت و تسلا که هیچگاه برای مواجه با چنین وضعیتی آماده نبود و هیچ بیمه ای نداشت با ضربه‌های روانی و مالی بزرگی روبرو شد.

او به دنبال سرمایه‌گذارانی بود که بتوانند ایده‌های بزرگ بعدی او را حمایت کنند.

اختراع قایق کنترل از راه دور توسط تسلا

با وقوع فاجعه در آزمایشگاه تسلا، او تصمیم گرفت با استفاده از ارتباطات پروژه نیاگارا یک آزمایشگاه جدید بسازد.

او به آزمایش‌های کنترل ریموت بازگشت چون این فناوری را سودآور می‌دانست.

تسلا در سال ۱۸۹۸ در نمایشگاه الکتریکال اولین قایق کنترل از راه دور را به نمایش گذاشت و کاربردهای نظامی این فناوری یعنی ربات‌های قابل‌کنترل از راه دور که در جنگ‌ها شرکت میکنند را به حضار نشان داد.

البته اعتقاد قلبی تسلا این بود که این فناوری به جنگ ها پایان خواهد داد.

اما با وجود جنگ با اسپانیا، هیچ کس علاقه ای به این فناوری نشان نداد و روزنامه‌ها شک و تردیدی درباره آن داشتند.

تسلا در کنار این فناوری، به استفاده از انرژی خورشیدی و تلگودینامیکس نیز علاقه‌مند بود. با وجود درخواست‌های زیاد برای تامین مالی، تسلا نتوانست حتی از سرمایه‌گذاران صمیمی اش مانند جورج وستینگهاوس حمایت بگیرد و ایده‌هایش را به واقعیت تبدیل کند.تسلا هرگز نتوانست رویای انتقال بی‌سیم انرژی را محقق کند.

آخرین سالهای زندگی تسلا

نیکولا تسلا بیش از 300 اختراع و اکتشاف داشت؛ که هر کدام به نوعی در زندگی مدرن ما در حال استفاده اند.

دیگران از قِبَل اختراع فناورانه ی او ثروتمند می‌شدند؛ اما نیکولا در آخرین سالهای زندگی خود، با مشکلات مالی بسیاری مواجه بود، به طوری که در هتل های ارزان قیمت نیویورک زندگی میکرد .

او هرگز ازدواج نکرد، و در سال‌های پایانی عمرش عنوان کرده بود که ازدواج نکردن، یکی از بزرگ‌ترین فداکاری‌های او برای کارش بوده است.

سرانجام، نیکولا تسلا، در ۷ ژانویه‌ی سال ۱۹۴۳ در سن ۸۶ سالگی از دنیا رفت، و جسدش دو روز بعد توسط خدمتکار هتل، در اتاقش پیدا شد.