نیکولا تسلا

نیکولا تسلا
تسلا، در سن ۳۴ سالگی، سال ۱۸۹۰
زادهٔ	۱۰ ژوئیه ۱۸۵۶ سمیلجان، امپراتوری اتریش-مجارستان
درگذشت	۷ ژانویهٔ ۱۹۴۳ (۸۶ سال) نیویورک سیتی، نیویورک
شهروندی	آمریکایی
محل تحصیل	دانشگاه فنی گراتس دانشگاه چارلز پراگ
شناخته‌شده برای	دانشمندی، فیزیکدان و آزمایش فیلادلفیا
پیشینه علمی
شاخه(ها)	مخترع، فیزیکدان و مهندس
محل کار	وستینگهاوس
امضاء

نیکولا تسلا (به انگلیسی: Nikola Tesla) زاده ۱۰ ژوئیه ۱۸۵۶ در امپراتوری اتریش-مجارستان - متوفی ۷ ژانویه ۱۹۴۳ در نیویورک در ایالت نیویورک، مخترع، مهندس برق و مهندس مکانیک صربی الاصل آمریکایی است. وی بیشتر به دلیل سهمش در طراحی سیستم نوین برق‌رسانی براساس جریان متناوب (AC) شناخته می‌شود. تسلا از اینکه جریان متناوب برای اولین بار در صندلی الکتریکی به منظور اعدام قرار گرفت بسیار ناراحت بود. وی همچنین طراح تولید برق در آبشار نیاگارا نیز بود. به پاس خدمات وی یکای SI میدان مغناطیسی را با تسلا نشان می‌دهند.

تسلا پیش از مهاجرت به آمریکا، در زمینهٔ مکالمه از راه دور و مهندسی برق تجاربی کسب کرده بود. وی در سال ۱۸۸۴ به ایالات متحدهٔ آمریکا مهاجرت کرد تا در شهر نیویورک برای توماس ادیسون مشغول به کار شود. تسلا پس از مدتی کوتاه با کمک حامیان مالی فعالیت مستقل خود را آغاز و با احداث آزمایشگاه‌ها و کارخانه‌هایی، اقدام به تولید طیف گسترده‌ای از محصولات الکتریکی کرد. حق امتیاز موتور القایی و ترانسفورماتور جریان متناوب که از اختراعات ثبت شدهٔ تسلا هستند، توسط جورج وستینگهاوس، که برای مدت کوتاهی نیز تسلا را به عنوان مشاور خود استخدام کرده بود، خریداری شد. فعالیت‌های تسلا در سال‌های آغازین توسعه توان الکتریکی همچنین منجر به وارد شدن او در اختلافات شرکتی بر سر اتخاذ جریان متناوب یا جریان مستقیم به عنوان استاندارد انتقال توان الکتریکی شد. از این اختلافات به نام جنگ جریان‌ها یاد می‌شود. لازم است ذکر شود که ایدهٔ جریان متناوب تسلا، نظریهٔ جریان مستقیم ادیسون را مغلوب کرد و یکی از بارزترین دلایل آن هم همین ترانسفورماتورها (مبدل‌های ولتاژ) بودند. با استفاده از جریان برق متناوب امکان تبدیل ولتاژهای مختلف به یکدیگر فراهم می‌شود که این برگ برندهٔ جریان متناوب بود.

تسلا امروزه مخترع رادیو و نیز «مخترع قرن بیستم» شمرده می‌شود.

تسلا حداقل در سه کشور، کرواسی، صربستان و ایالات متحده آمریکا به عنوان قهرمانی ملی مورد تجلیل است.

سال‌های اولیه (۱۸۵۶–۱۸۸۵)

نیکولا تسلا در دهم ژوئیه سال ۱۸۵۶ در روستای سمیلجان، امپراتوری اتریش (کرواسی کنونی) زاده شد. پدر او، میلوتین تسلا (به انگلیسی: Milutin Tesla)، یک کشیش ارتدوکس بود. مادر تسلا، دوکا تسلا (نام خانوادگی اصلیش Mandić) که پدر وی نیز یک کشیش ارتدکس بود، در ساخت لوازم خانگی، تجهیزات مکانیکی و به خاطر سپردن اشعار حماسی صربستانی استعداد داشت. نیکولا هیچ‌گاه از تحصیلات رسمی برخوردار نشده بود. تسلا حافظهٔ هویدا و توانایی‌های خلاقانه خود را مدیون صفات ژنتیکی و تأثیرات رفتاری مادرش می‌دانست.

زندگی

تسلا نخست در ۱۸۸۴ وارد آمریکا گردید و در ۳۰ ژوئیه ۱۸۹۱ به تابعیت رسمی ایالات متحده آمریکا درآمد. وی نخست مدتی در نیویورک زندگی کرد، و برای توماس ادیسون کارهای مهندسی انجام می‌داد. او در ابتدا مسئول شد تا طرح جریان مستقیم ادیسون را که ایرادات فراوانی داشت اصلاح کند. در ادامه طرح جریان غیرمستقیم خود را با ادیسون مطرح کرد ولی با مخالفت ادیسون روبرو شد. ادیسون به او پیشنهاد مبلغی را برای پاداش اصلاح طرح جریان مستقیم داد ولی زمانی که اصلاحات را به ادیسون نشان داد و خواهان دریافت پاداش گردید ادیسون زیر حرفش زد و لذا او شرکت ادیسون را ترک کرد. ادیسون حاضر نبود به نظرات تسلا در مورد برق متناوب توجهی کند، و برق جریان مستقیم را برتر از جریان متناوب می‌دانست. ادیسون در اواخر عمر خود البته از این تصمیم خود سخت پشیمان گشت. تسلا در حالی نظریات برق جریان متناوب چند فازهٔ خود را تکمیل کرد که در کانال‌ها برای ادیسون بیل می‌زد. وی در سال ۱۸۸۸ طرحی نوین از موتور القایی را برای انجمن مهندسان برق و الکترونیک (به انگلیسی: IEEE) معرفی کرد.

آزمایشگاه تسلا در کلرادو

تسلا در نهایت مدتی بعد به کلرادو اسپرینگز تغییر اقامت داد، و یک آزمایشگاه بزرگ برای خود تأسیس کرد.

او از اختلال وسواسی جبری رنج می‌برد، و به کبوترهای پارک مرکزی نیویورک علاقه وافری داشت. او هرگز ازدواج نکرد و با مارک توین دوستی نزدیکی داشت. تسلا به گیاه‌خواری نیز علاقه داشت..

او با اینکه به ثروت دست یافت اما تمام آن را صرف پژوهش علمی کرد، و در فقر و بدهکاری در نیویورک در یک اتاق در یک هتل درگذشت. تسلا عقیده داشت که می‌توان الکتریسیته را به صورت بیسیم انتقال داد و در این راه سعی بسیار کرد اما موفق نشد.

در فیلم حیثیت ساخته کریستوفر نولان، تسلا می‌تواند انرژی الکتریسیته را بصورت بیسیم منتقل کند و حتی انسان را شبیه‌سازی کند.

اختراعات بزرگ تسلا

با وجود پیشرفت‌های بزرگ در زمینه تکنولوژی، هنوز هم راز تمام آزمایش‌هایش برملا نشده و شخصیت و کارهای او همیشه مورد بحث و اختلاف نظر فراوان بوده است. عده‌ای او را یک نابغه استثنایی و عده‌ای دیوانه می‌دانند، آزمایش‌های عجیب و غریب تسلا او را سال‌ها و قرن‌ها از زمانی که در آن می‌زیست جلوتر نشان می‌دهد. مهمترین اختراعات این دانشمند که جهان را تغییر دادند و تکنولوژی امروز مدیون آنها است!

۱- جریان متناوب

تسلا از همکاران مخترع بزرگ، توماس ادیسون بود که به خاطر اختلاف نظرهای به وجود آمده به همکاری با او پایان داد. یکی از موارد مورد اختلاف تسلا و ادیسون در سال ۱۹۸۳، موضوع برتری جریان الکتریسیته مستقیم یا متناوب بود. دیدگاه ادیسون برتری الکتریسیته مستقیم به دلیل ایمنی بیشتر بود و از جانب شرکت بزرگ او، جنرال الکتریک ادیسون نیز مورد حمایت قرار می‌گرفت. در حالی که توزیع برق مستقیم هزینه‌های بسیار زیادی داشت و در دستگاه‌های مبدل مورد نیاز برای انتقال به مسیر‌های طولانی که به اصطلاح کموتاتور نامیده می‌شد، جرقه‌های خطرناک تولید می‌شد. دیدگاه تسلا برتری برق متناوب به دلیل سهولت و هزینه پایین توزیع و انتقال بود که همیشه با نظر مخالف ادیسون روبرو می‌شد و ادیسون برای اثبات خطرات برق متناوب، صندلی الکتریکی را اختراع کرد تا مرگ حیوانات مختلف را با این صندلی به مردم نشان دهد؛ هرچند که بعدها از این که اختراعش برای اعدام انسان‌ها مورد استفاده قرار گرفت به شدت پشیمان شد. به هر حال با وجود حمایت شرکت جنرال الکتریک و وستینگهاوس از ادیسون، امروزه ایده تسلا در تمام جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد و توزیع و انتقال برق به صورت جریان متناوب انجام می‌شود.

۲- نور

بدیهی است که نور 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!

۳- 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.

۴- 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!

۵- 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.

۶- 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.

۷- 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.

۸- 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!

۹- ارتباطات بی‌سیم و انرژی رایگان نامحدود

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. این دانشمند بزرگ ایده‌های بسیار زیادی در سر داشت و آزمایش‌هایی انجام داد که ما را به یاد داستان‌های علمی‌ تخیلی می‌اندازند.

برج واردنکلیف (برج تسلا)

در سال 1901-1902، در روستای شورهارن در ایالت نیویورک آمریکا، گروهی از کارگران مشغول ساخت بنایی فوق العاده بودند. آن ها در طول چندین سال برخلاف مشکلات مالی و مهندسی موفق شده بودند کار زیربنا و سیم کشی برج ۵۷ متری واردنکلیف را به پایان برسانند. سرپرستی این پروژه را همان طراح عجیب ولی نابغه ی برج واردنکلیف یعنی نیکولا تسلا بر عهده داشت.  

هدف برج واردنکلیف، مخابرات و انتقال اطلاعات و همین طور ایجاد جریان الکتریکی بدون نیاز به سیم بود. قله ی این برج، گنبدی ۵۵ تنی ساخته شده از فلز های رسانا بود و در زیر آن ریشه ای آهنی وجود داشت که عمقش به ۹۱ متر زیر سطح زمین می رسید. هدف اصلی این برج، تغییر دنیا برای همیشه بود. اختراعات تسلا قبلا هم دنیا را تغییر داده بودند. تسلا تکنولوژی جریان متناوب را همزمان با تکنولوژی جریان مسقیم ادیسون ابداع کرد. او با اثبات این که جریان متناوب، مفید تر و امن تر از جریان مستقیم است، مشهور شد.

شهرت او با اختراعات بعدی اش از جمله سیم پیچ تسلا، فرستنده ی رادیویی و لامپ فلوئورسنت، بیشتر شد. سال ۱۸۹۱، نیکولا تسلا در حین سخنرانی برای اعضای موسسه ی مهندسان برق آمریکا، نمایش شگفت انگیزی انجام داد که همه حضار را به تعجب آورد.

تسلا یک لوله ی تخلیه ی الکتریکی در دست داشت که به هیچ سیمی متصل نبود ولی در هر صورت در حال درخشیدن بود. تسلا به تماشاگران بهت زده توضیح داد که الکتریسیته از طریق هوا و دو صفحه ی فلزی که در کف و سقف اتاق قرار داده شده اند، جریان میابد. او در ادامه از امکان استفاده از این روش برای انتقال اطلاعات و الکتریسیته در سطح قاره و حتی کره ی زمین سخن گفت.تسلا در آزمایشگاهش در کلرادو اسپرینگز، برای یافتن دلیل قطعی اثبات نظریه اش، به جستجو در دنیای الکترومغناطیس ادامه داد. او تجهیزاتش را برای ایجاد اولین تخلیه ی الکتریکی به اندازه ی رعد و برق آماده کرد. این آزمایش به بسیاری از سوالات او در رابطه با رسانایی زمین و آسمان پاسخ می داد. او یک دکل ۴۳ متری در پشت بام آزمایشگاهش وصل کرد. یک گوی مسی در بالاترین نقطه ی این دکل قرار داشت که با سیم به یک سیم پیچ تسلای ولتاژ بالا متصل شده بود. در شب آزمایش، هنگام وصل جریان برق، آسمان کلرادو اسپرینگز در نور آبی خیره کننده ای درخشید. شعله های بسیار بزرگ الکتریسیته تا ده ها متر بالاتر از آزمایشگاه تسلا زبانه کشیدند. لحظاتی بعد ژنراتور نیروگاه محلی از کار افتاد و شعله ی آزمایش تسلا خاموش شد.

بعد از این آزمایش تسلا مطمئن شد که از خود زمین و آسمان هم می توان به عنوان رسانای الکتریسته استفاده کرد. او مدتی بعد موفق شد که لامپی را از دور و بدون نیاز به سیم روشن کند. تسلا بیشتر از همیشه مطمئن شد که رویای شبکه ی برق بی سیمش قابل دستیابی است.

در سال ۱۹۰۰، سرمایه دار معروف، جی پی مورگان، بعد از خواندن مقاله ای درباره ی تسلا و رویای باورنکردنی اش تصمیم گرفت که برای تسخیر صنعت برق بی سیم، ۱۵۰,۰۰۰ دلار بر روی ایده ی این دانشمند سرمایه گذاری کند. تسلا آزمایشگاهش را به لانگ ایلند برد و سال بعد کار ساخت برج واردنکلیف آغاز گشت.

در ماه دسامبر سال ۱۹۰۱، تنها چند ماه پس از آغاز ساخت برج، دانشمندی رقیب به نام گولیلمو مارکونی، توانست اولین سیگنال رادیویی را در مسافت ۲۱۰۰ مایل مخابره کند. با این که تسلا قبلا حق امتیاز مخابره ی بی سیم را ثبت کرده بود، سرمایه گذارانش زیاد خوشحال نبودند. با این که نقشه ی تسلا بسیار پیچیده تر از نقشه ی مارکونی بود، سیستم مارکونی بسیار ارزان تر از واردنکلیف بود.

کار ساخت برج ادامه یافت ولی تسلا می دانست که به احتمال زیاد کس دیگری روی پروژه اش سرمایه گذاری نخواهد کرد.به طور کل برج واردنکلیف به دو طریق جریان الکتریکی را برقرار می کرد. یکی از طریق جریان های تلوریک زمین (جریان تلوریک، جریانی الکتریکی است که در زیر پوسته ی زمین و دریاها ایجاد می شود) و دیگری از طریق یون کره. برای استفاده از این الکتریسیته، مصرف کننده در کنار خانه ی خود آنتی نصب می کرد که بخشی از این آنتن در زیر زمین قرار داشت. به این صورت مدار الکتریکی از یون کره به زمین کامل و جریان برقرار می شد. کشتی ها هم می توانستند از این روش برای دریافت الکتریسته وسط دریا استفاده کنند.

این برج ها علاوه بر الکتریسته، می توانستند با ساطح کردن امواج الکترومغناطیسی اطلاعات را با سرعت بسیار زیاد و در فاصله های طولانی مخابره کنند. با توجه به آزمایش های تسلا و موفقیت های قبلی او دلیلی برای شک کردن به کارکرد برج واردنکلیف وجود نداشت، با این حال ساخت این نیروگاه بزرگ چوبی همراه با گنبد ۵۵ تنی، سرمایه ی اصلی پروژه را به سرعت تمام کرد. این کمبود سرمایه با سقوط بازار در سال ۱۹۰۱ و دوبرابر شدن مواد اولیه بدتر شد. کمی بعد پس انداز های شخصی تسلا هم به پایان رسیدند و کاملا مشخص شد که سرمایه ی دیگر

ی در راه نیست. سال ۱۹۰۵ ساخت برج واردنکلیف متوقف شد. بالاخره در سال ۱۹۱۷ برج به طور کل خراب شد و مواد اولیه بازیافت شدند.سقوط واردنکلیف مخترع نابغه را به افسردگی و کمبود مالی شدید فرو برد، به طوری که در سال های بعد همکارانش نگران سلامت ذهن وی بودند.

تسلا دست نوشته هایی از آزمایش ها و ایده هایش نگه داشته بود ولی بیشتر آن ها گنگ و نامفهوم بودند. بنابراین بیشتر علم او همراه با خودش به قبر رفت. اگر واردنکلیف موفق می شد، تسلا بار دیگر هم می توانست دنیا را تغییر دهد.

قرار بود بعد از این برج، ده ها برج دیگر در سرتاسر دنیا ساخته بشوند. ممکن بود با وجود شبکه ی تسلا و با دسترسی آنی به الکتریسیته، انتقال اطلاعات و مخابرات،عصر اطلاعات یک قرن زود از از برنامه فرا برسد. تصور کنید دنیایی که ما اکنون در آن زندگی می کردیم چه قدر متفاوت می شد!

جستارهای وابسته

• الکتریسیته
• جریان برق متناوب
• ادیسون
• شبکه بی سیم

نگارخانه

• 
  تسلا در ۲۳ سالگی
• 
  انتقال بیسیم برق و انرژی حین سخنرانی تسلا در ۱۸۹۱
• 
  نیکولا تسلا
• 
  مارک توین در آزمایشگاه تسلا
• 
  سکهٔ ۲۰ دیناری صربستانی که در سال ۲۰۰۶ زده شده‌است
• 
  لامپ بیسیم تسلا

پیوند به بیرون

• نیکولا تسلا

[[رده:همه مقاله‌های فاقد منابع معتبر]