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最接近神的男人!馬斯克以他為師 | 溫哥華教育中心
   

[馬斯克] 最接近神的男人!馬斯克以他為師

壹手建立現代電力系統


如果要講特斯拉的發明貢獻,從來不是“單點突破”,而是系統設計、所建立的“現代電力文明基礎”。列出特斯拉的發明清單,清壹色都是現代科技的基石,包括感應馬達(Induction Motor),這是現代所有家電(洗衣機、電風扇),甚至特斯拉電動車(Tesla以此命名向其致敬)的核心心髒,但最核心的是交流電(AC)系統,不只是發電機或馬達,而是壹整套發電、輸電、使用的完整網絡,最終成為全球電力基礎。

根據德國專利與商標局資料,特斯拉的多相交流電系統正是現代電網的核心原型。專家直言,如果沒有特斯拉,你現在可能無法在室內舒適地閱讀這篇文章。

今天全球電網幾乎全面采用交流電,而特斯拉提出的多相交流架構與旋轉磁場原理,成為現代電力系統的關鍵基礎,其感應馬達(induction motor)利用旋轉磁場運作,成為工業設備的標准核心。

這套系統的影響可以量化;第壹個關鍵發明是,交流電讓電力可以長距離輸送。1895年尼加拉瀑布水力發電廠(約15MW)就是關鍵示范,成功將電力輸送至約40公裡外的水牛城,證明電力可以從“局部使用”變成“大規模基礎設施”,證明AC系統可行。

如果說交流電建立了“有線世界”,那特斯拉同時也在構想“無線世界”。他的特斯拉線圈(Tesla Coil)成為高頻電與無線技術的重要基礎。而他在1898年展示無線遙控船,實際上已是遠端控制技術的早期原型,是現代無線電、電視、電子設備的基礎技術之壹,也是無人機的早期原型。

同壹時期,他也參與X光實驗,並提出全球無線通訊與資訊傳輸的構想,這些想法後來被視為網際網絡與行動通訊的早期雛形。分析師指出,如果沒有特斯拉,現代的工業設備、電網、甚至部分通訊技術,可能會晚幾拾年出現。



從無線電塔到無線充電:特斯拉百年前構想正在成真。(法新社)

特斯拉無線電力夢 如今全線復活

特斯拉最激進、也最被低估的構想,是“全球無線電力系統”。1901年,他開始建造“特斯拉無線電塔”(Wardenclyffe Tower),這並不是單純通訊,而是同時傳輸“資訊與能量”,簡單來說,就是實現全球無線電能傳輸。


這背後原理是透過地球與大氣的共振,利用高頻電場將能量傳送出去。在當時的實驗中,特斯拉確實能在無線狀態下點亮燈泡,證明概念具備可行性)。只是,這個計劃因美國富豪J·P·摩根(John Pierpont Morgan)撤資,導致計劃終止了。

“磁共振耦合”的原理,如今已在無線充電(Qi)、Wi-Fi通訊與衛星太陽能研究中全面復活。這本質上就是特斯拉原理的工程化版本;Wi-Fi與行動通訊,實現了他當年構想的全球無線資訊網絡;物聯網讓低功耗設備在無線環境中持續運作;而衛星太陽能發電與遠距電力傳輸,則正試圖把他的長距離無線能源構想變成現實。

學術界普遍認為,現代無線電力技術的理論基礎可追溯至特斯拉的磁共振耦合概念。

如果把這些事情放在同壹條時間軸上看,就會發現壹件關鍵的事:特斯拉不是發明幾項技術,而是同時開啟了“有線電力世界”與“無線能源未來”兩條路徑,前者在20世紀快速成熟,成為今日電網;後者則在21世紀才逐步實現。

假如當年特斯拉的“全球無線電力系統”計劃得以順利完成,人類或許不用再被“電力短缺”所綁架。

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