2012年10月,小儿子Tommy带着孙儿孙女陪同我与老伴游览美国和加拿大。10月2日我们来到尼亚加拉大瀑布美国一侧,次日又到达大瀑布加拿大一侧。雄伟壮观似如万马奔腾的瀑布群,令我震撼不已。作为毕生从事水电技术工作的我,自然关心在这个水力资源丰沛的位置,是否修建了大型水电站。随后查阅网上资料,得知美加两侧都兴建了大型水电站。但限于旅游日程,未能探访这些水电站即随团去往下一景点。
近来,特斯拉(Telsa)这个名字不断在耳边响起。家人购买了特斯拉牌电动汽车,悉尼街头行驶的特斯拉牌电动汽车越来越多,世界首富埃隆·马斯克的多家公司中,特斯拉电动汽车和能源公司老幼皆知。特别的是,前几天乘坐外孙女Cindy的座驾时,车中播放的一段特斯拉生平的音频节目,使我对这个传奇人物有了认识,他与尼亚加拉大瀑布边建造的世界上第一座大型水力发电站的关系,更引起我对他的兴趣。
据网上资料,特斯拉在1856年7月10日出生于克罗地亚的一个塞尔维亚族家庭。他自幼展现出过目不忘的惊人天赋,以后他在奥地利格拉茨电子技术学校学习工程学,期间对交流电产生了浓厚的兴趣,但因家贫中途辍学。他曾一度辗转于布拉格和布达佩斯,在电话交换局担任工程师。
1884年,28岁的特斯拉怀揣着一封高度赞扬他的推荐信,踏上了前往美国的轮船。这封信是写给当时美国著名的“发明大王”托马斯·爱迪生(Thomas Edison)的,信中写道:“我知道有两个伟人,一个是你,另一个就是这个年轻人“。
爱迪生雇佣了特斯拉,并交给他改进其低效的直流发电机的任务,许诺完成后将支付他 5万美元的奖金。但当特斯拉辛勤地完成任务后,爱迪生却拒绝付款。特斯拉愤而辞职,甚至一度沦落到去街头挖沟维生。
1887年10月12日:特斯拉提交了第一批有关多相交流电机和输电系统的重要专利申请。1888年5月1日:美国专利局正式授予特斯拉一系列核心专利,包括著名的:US 381,968(电磁电动机),US 382,279,US 382,280(电力传输)。这些专利奠定了现代交流电输电系统和交流感应电机的基础。1888年5月16日:特斯拉在美国电气工程师学会(AIEE)发表著名演讲《交流电动机和变压器新系统》,使交流电系统受到广泛关注。1888年7月:乔治·威斯汀豪斯的西屋公司购买了特斯拉交流电专利的使用权,并聘请特斯拉担任顾问。1888年10月2日:特斯拉又获得了多项交流电配电系统专利(如US390,413,配电系统),进一步完善了整个交流电体系。
在特斯拉之前,托马斯·爱迪生主要推广的是直流电系统。直流电难以远距离输送,输电损耗较大。而特斯拉的专利首次系统地提出并实现了:多相交流发电机,感应电动机,变压器,高压远距离输电。这套完整的交流电系统后来成为世界各国电网的基础。
位于美国和加拿大交界的尼亚加拉瀑布蕴藏着巨大的水力资源。19世纪末,由金融巨头 J.P. 摩根、爱德华·亚当斯以及罗斯柴尔德家族等组建的“尼亚加拉瀑布建设委员会”,斥巨资准备在此建造世界上第一座大型水力发电厂。然而,摆在委员会面前的最大难题是:如何将瀑布产生的大规模电能,完好无损地传输到30多公里之外的工业重镇——布法罗市(Buffalo)。爱迪生的直流电技术成熟,但致命缺陷是无法进行长途高压传输,在尼亚加拉的远距离输电需求面前完全束手无策。
为了寻找最完美的方案,委员会在全球范围内征集设计稿。爱迪生开动了全部的宣传机器来贬低交流电。但在1893年,特斯拉与西屋电气公司合作,利用交流电成功点亮了芝加哥世博会数十万盏明亮的灯火,其高效、安全和低成本的表现震惊了全世界,也彻底打动了尼亚加拉委员会的决策层。1893年10月,委员会正式宣布:拒绝爱迪生的直流电方案,全盘采纳特斯拉的多相交流电系统。他们与西屋电气签约建造发电机,与通用电气(GE)签约建造输电线路。
在接下来的三年里,人们在尼亚加拉瀑布旁进行了艰苦卓绝的工程建设。特斯拉亲自参与了整个电力系统的核心工作。西屋电气根据特斯拉的专利,制造了三台当时世界上体量最大的5000马力特斯拉多相交流发电机。1896年11月16日半夜,随着电闸的合上,尼亚加拉水电站产生的巨大交流电,通过高压输电线成功奔涌到了30公里外的布法罗市。一瞬间,布法罗的整个有轨电车系统被点亮,工厂的机器开始轰鸣。几年之内,尼亚加拉电站的发电机增加到了十余台,不仅点亮了纽约州中西部,其电力甚至输送到了几百公里外的纽约市。从此,人类历史上第一个集高压发电、远距离输电、变压分配于一体的现代电网系统成功出现。今天我们在生产、生活中使用的电能运作模式,依然完全建立在当年特斯拉搭建的这套框架之上。
为了纪念这位改变世界的平民英雄,如今在尼亚加拉瀑布的美国山羊岛和加拿大一侧的维多利亚女王公园,各竖立着一座尼古拉·特斯拉的青铜雕像。美国一侧的雕像落成于1976年,是当时南斯拉夫政府为了庆祝美国建国200周年,赠送给美国政府的国家级礼物。加拿大一侧的铜像,揭幕于2006年7月9日-特斯拉诞生150周年的前一天。是由塞尔维亚政府和有关单位共同推动设立的。他身后那永不停歇的滚滚瀑布,正向每一位来此的旅人诉说着他那自强不息、照亮人类文明的长远担当。
为了让交流电这项造福全人类的技术能够普及,特斯拉主动撕毁了专利授权协议,放弃了每匹马力本应享有的专利税。如果他没有放弃,他将轻易成为世界首富,但他选择将巨额财富奉献给社会。
令人唏嘘的是,特斯拉晚年生活凄凉,1943年1月7日,87岁的特斯拉在纽约的一家酒店里因心脏衰竭孤独离世。
特斯拉的一生,是一首平民对抗资本、理想照亮现实的史诗。他没有建立自己的商业帝国,但他留下的遗产却编织在现代社会的每一根电线、每一次无线通信之中。时至今日,为了纪念这位自强不息的伟人,国际单位制中磁感应强度的单位被命名为“特斯拉”(T);而现代走在科技前沿的电动汽车与人形机器人品牌,同样标以他的名字作为对长远智慧与创新的最高致敬。
2026年7月11日完稿
文中各图取自网络,谨向原制作者致以谢意。

图1,2012-10-03攝于尼亚加拉大瀑布加拿大侧

图2,世界第一座大型现代化水电站-亚当水电站(尼亚加拉瀑布水电站)

图3,尼亚加拉瀑布电力公司1号发电厂(1895-1899年)的内部

图4,尼亚加拉瀑布美国侧山羊岛的特斯拉雕像

图5,尼亚加拉瀑布山羊岛特斯拉纪念碑上的纪念牌

图6,大瀑布加拿大侧的特斯拉雕像
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