第三章  验证特斯拉的秘密

在我回到埃德格雷的冷电路的讨论之前，我想花一点时间来提出支持瓦西拉托斯论文的证据。

我试图获得一份特斯拉的讲座《电的耗散》的副本，但没有成功，因此我无法参考该文件来验证瓦西拉托斯的分析。然而，我觉得他的观点是以如此不同的方式看待特斯拉的成果，我不能简单地要求读者仅仅相信这些是事实。因此，我开始研究特斯拉的大量可用的材料，试图找到文献来验证瓦西拉托斯的论文。在题为《尼古拉·特斯拉：讲座、专利和文章》的大部头中，我相信我能够在特斯拉自己的著作中找到足够多的证据来支持瓦西拉托斯对其工作的分析。首先，这句话摘自特斯拉的文章《不断增长的人类能源的问题》，这篇文章首次出现在1900年6月的《世纪画报月刊杂志》上：  

自从我描述了这些简单的不用电线的电报原理后，我经常注意到，相同的特征和组件被用于明显的信念，即信号被赫兹辐射传输到相当远的距离。这只是这位悲叹的物理学家的研究所引起的众多“误解”之一。大约33年前，麦克斯韦对法拉第在1845年进行的启发性实验进行了跟踪，发展了一个理想的简单理论，该理论将光、辐射热和电现象紧密地联系在一起，将它们解释为都是由于一种被称为以太的不可思议的稀薄假设流体的振动。直到赫兹在亥姆霍兹的建议下为此进行了一系列实验，实验验证才得以实现。赫兹以非凡的聪明才智和洞察力继续前进，但却很少投入精力去完善这种老式装置。结果是他没能观察到空气在他的实验中发挥的重要作用，而我后来发现了这一点。重复他的实验，得出不同的结论，我冒昧地指出这个疏忽。赫兹为支持麦克斯韦理论而提出的证明的力量在于对他所用电路的振动速率的正确估计。但我确定他不可能得到他认为他得到的速率。他使用的相同设备的振动通常要慢得多，这是由于空气的存在，空气对快速振动的高压电路产生阻尼作用，就像流体对振动的音叉产生阻尼作用一样。然而，从那时起，我发现了错误的其他原因，我很久以前就不再把他的结果看作是对麦克斯韦诗歌概念的实验验证。这位伟大的德国物理学家的工作对当代电学研究起到了巨大的推动作用，但在某种程度上，它同样因其魅力而麻痹了科学头脑，从而阻碍了独立研究。每一个新发现的现象，都是为了捧场麦克斯韦的理论。所以，很多时候，真相都被无意识地扭曲了。

图15 特斯拉的机械电路控制器

显然，特斯拉不认同亥姆霍兹、赫兹和麦克斯韦的研究结果！对于那些不知道这些绅士是谁的读者来说，赫尔曼·冯·亥姆霍兹为现在被称为“热力学第一定律”的基础奠定了基础：“能量可以从一种形式转变为另一种形式，但它既不会被创造也不会被消灭。”詹姆斯·克拉克·麦克斯韦方程组是现代电磁理论的支柱，而海因里希·赫兹对麦克斯韦工作的假设验证被认为是如此重要，以至于他们以他的名字命名频率测量单位。这些受人尊敬的绅士是当今电学教学中的关键人物。但是，正如我们所看到的，特斯拉认为这些都与他的实验结果无关。换言之，如果我们沿着这条路回到以太，我们必须愿意抛弃“热力学第一定律”和麦克斯韦方程定义的思想和局限性。我们现在将超越这些工具的界限，进入一个完全不同的研究领域。 

在1904年3月发表在《电气世界与工程师》上的题为《无导线电能传输》的文章的结束语中，特斯拉指出：

当一个伟大的真理意外地被揭示并在实验中得到证实时，这个行星及其所有令人震惊的浩瀚对于电流来说，只不过是一个小金属球。由于这个事实，许多可能性、每一个莫名其妙的想象和无法计算的后果，无疑都是成就；当第一个计划开始实施时，它表明电报信息几乎和思想一样秘密且不可干涉，可以传送到地球上的任何地方，人类的声音，及其所有的语调和音调，被忠实地、立即地复制在地球上的其他任何地方，一个瀑布的能量可以为任何地方-在海上或陆地或高空提供光、热量或动力。人类将像一个被棍棒搅拌起来的蚂蚁堆：令人兴奋的事情来了。”

在这里听起来好像特斯拉真的有什么惊人的东西，他理解它，他期待它是无限的。这听起来比以前做过的任何事都重要。即使是现在，一百年后的今天，我们也只是打开了其中一些可能性的大门，特别是就人类声音的传播而言。但是我们肯定不能在陆地、海洋或者空中的任何地方获得能源。很明显，特斯拉指的是一些尚未被充分公开使用的东西。

那么，特斯拉在干什么？我们有什么证据表明特斯拉正在研究瓦西拉托斯先生在书中提到的那种系统？

首先，有证据表明特斯拉在研究一种电路，这个电路试图获得越来越高的火花间隙放电速度。

图15是特斯拉的众多专利中的一项，称为“电路控制器”。这项专利非常有趣，因为它由两个电动机组成，每个电机朝相反的方向转动，两个运动部件之间有一个火花隙。很明显，特斯拉显然是想达到比他只需转动一个组件就能达到的更快的速度。这是特斯拉在机械火花间隙控制器上的一个明显的例子，试图提高速度，正如瓦西拉托斯在他的书中所建议的那样。

图16是《讲座、专利、文章》书中关于磁熄灭式火花间隙的唯一插图。然而，它使用的是电磁铁，而不是瓦西里托斯所说的永磁体。由此可以清楚地看出，特斯拉是在用磁熄灭式火花间隙从事工作。这说明了他的许多实验之一，以“吹灭”或熄灭火花放电。这个机制特别有趣，因为它显然是为直流电火花设计的。直流火花放电不容易启动。两侧弹簧手柄的存在允许火花机制靠得更近，通过敲击一端或另一端来吸引初始火花。然后它们会弹回到预设的距离，使直流火花放电开始在这种非常困难的条件下启动。  

图16磁熄灭式火花间隙

图17是另一个火花间隙结构的图示。在这个例子中，特斯拉将热空气吹过火花放电路径，如随附文本所示，还有一个磁场存在，因为特斯拉在这个装置中同时使用了热空气和带有火花间隙的磁场，很明显，他正在研究各种各样的可能性，以获得更可控的火花放电，并且，显然，直流火花放电具有高电压。

图17热空气熄灭式火花间隙

一个被称为“电力变压器”的专利的封面页如图18所示。特斯拉说，这是他计划用来建造改进的线圈和利用它们进行远距离输电的发明。

图18 Tesla的电力变压器

该专利的一个插图（图19）清楚地表明，他拥有瓦西拉托斯所说的结构：初级只有几匝，次级是一个锥形线圈。所以瓦西拉托斯写的所有结构都有。

图20是特斯拉专利“通过自然媒介传输电能的技术”的插图。图21中的图表是这幅插图的一个部分的放大图，显示了与电源“B”的相同基本结构，该电源“B”为一个两匝初级线圈供电，该初级线圈中间有一个螺旋线圈。这种装置是为远距离传输电能而设计的，因此它还包括与地面和天空的连接。（E）是与大地的连接，（E）是特斯拉所说的“架高的电容”。这是特斯拉试图在纽约沃登克利夫建造的放大发射机系统的核心，以便将能量传播到地球上的所有点。

图20 特斯拉的放大传输图解

有趣的是，这是系统“B”的能量来源。当你看这个图表时，左边的“B”看起来像一个简单发电机的符号。然而，以下专利文本的摘录扩展了源“B”到底是什么的概念：

在图1中，A表示构成变压器一部分的初级线圈，通常由几匝电阻可以忽略不计的粗电缆组成，其端部连接到电源的端子上，用于电振荡，用B表示。这种高电位，通过初级线圈快速连续放电，就像我发明的一种变压器里的那样。

在图21中，我将右侧的图像称为“专利文本中描述的特斯拉放大发射器插图”。这显示了电容器和干扰式火花间隙（在这种情况下是一个磁熄灭式火花间隙），这样他就可以按照他想要的方式控制脉冲。

Tesla's Magnifying Transmitter Illustration       I Tesla's Magnifying Transmitter        特斯拉的放大发射机插图           Illustration as Described in the Patent Text

                              专利文本中描述的特斯拉的放大发射机插图

图21专利中描述的特斯拉放大发射机

再次引用本专利的文本，特斯拉声称:

我发现以这种方式产生的电子运动比最初的大几千倍是可行的。

所以他再一次提到了电流运动的巨大收益。这不仅仅是像普通变压器那样的电压增益，而是功率增益。

就在同一页，在这句话之前，特斯拉说:

这些调整和关系被仔细地完成，并严格地观察到其他结构特征，初级“A”的感应作用在次级系统中产生的电运动将被极大地放大...

特斯拉显然相信，并一再声明，这个系统能够产生比输入更多的能量。今天，这个概念被称为“自由能源”

要想获得更多证据证明瓦西拉托斯的分析是正确的，我参考了《讲座、专利、文章》这本书。在第L112页（图22）上，您可以看到“关于转换的装置和方法”。这里说明的是一个发电机，它可以向左侧电路产生交流电，并向右侧电路产生直流电。

图23是直流侧的特写视图。在中间的图像中，特斯拉正在从主发电机获取直流电，并通过另一个设备运行，正如文本所告诉我们的，这个设备将直流电压提高得更高。然后，该电路对电容器充电，并通过磁熄灭式火花间隙对其放电，以运行灯泡和其他设备。

在特斯拉出版的著作中，这是直接的证据，表明他正在使用瓦西拉托斯描述的所有组件。诚然，他在其他可能性的著作中模糊了它们，但是基本元素都是存在的，并且明确地定义了。

除此之外，特斯拉在1900年6月出版的《世纪杂志》（A145页）上发表了以下惊人的声明，摘自《增加的人类能源的问题》：

不管电是什么，它的行为就像一个不可压缩的流体，地球可能被看作是一个巨大的电力储存库。

考虑到尼古拉·特斯拉是当今世界上使用的多相配电系统的发明者，令人惊讶的是，他说他不知道电是什么，但它肯定像受压的流体一样工作！当然，这种对电的理解完全超出了公认的观点。

特斯拉说电的行为像不可压缩的流体，这只能引出一个问题：他指的是什么流体？这是不是像瓦西拉托斯所说的那样，特斯拉隐晦地提到了以太气体？

同一篇文章第A148页的正文中有以下其他相关陈述：

然而，最后，我还是满意地完成了一项任务，这项任务是通过使用一种新的原理来完成的，这种原理的优点是建立在电容器令人惊奇的特性基础上的。

其中之一是是它可以放电或应该具有电，除了具有教育性外，还应具有娱乐性，因此，一个简单的实验，例如所引用的那个，对演讲者要达到的目的不会有太大的帮助。因此，我必须选择另一种方式来说明，当然更壮观，但也许也更有启发性。1892 年 2 月，我在伦敦电气工程师学会的一次演讲中详细描述了这种具有特殊特性的感应线圈，而不是静电摩擦机和莱顿罐。这种感应线圈能够产生巨大电位差的电流，以极快的速度交替变化。有了这个装置，我将努力向你们展示三种不同类型的效应或现象，我希望每一个实验，在为说明的目的服务的同时，也能教给我们一些新颖的真理，或者向我们展示这门迷人科学的新颖的方面。但在做这件事之前，先详细介绍一下所用的设备，以及在这些实验中获得高电位和高频电流的方法，似乎是合适和有用的。

关于转换的装置和方法

图22 特斯拉讲座的插图。1893年2月

这些高频电流是以一种特殊的方式获得的。这种方法是我两年前在美国电气工程师学会的一次实验讲座中提出的。在实验室中实践过的，从连续或低频交替电流中获得这些电流的许多方法在图1中以图解方式示出，稍后将详细描述。总的计划是用直流或交流电源(最好是高压电源)给电容器充电，并在观察维持电流振荡所必需的众所周知的条件时对其进行破坏性放电。鉴于这次爆炸，它在不可思议的短时间内储存了能量。它的另一个同样有价值的特性是，它的放电可以以每秒几百万次的速度振动。

图23“转换方法”特写

我布置了这样一个装置，以便通过一个线圈快速、连续地交替充放电，线圈上有几圈粗壮的导线，构成了感应线圈变压器的初级线圈。

任何想要的特性和强度的电效应在以前都是想象不到的，现在可以通过这种完善的装置很容易地产生，经常提到这种装置，其主要部分如图6所示。对于某些目的，需要强一个感应效应；对其他目的来说，需要最大可能的突然性；再次对其他目的来说，需要异常高的振动速率或极端的电压；而对于某些其他目的，巨大的电运动是必要的。

所以，现在我相信特斯拉自己的话中有足够多的参考资料支持瓦西拉托斯的主要论点，事实上，特斯拉积极参与了用高压直流电源给电容器充电；他通过磁熄灭式火花间隙放电；他以极高的振动速率这样做，甚至达到每秒数百万次，最后，这就是操作他的“放大发射器”的方法，这个装置产生并捕获了特斯拉所说的“辐射能”。

问题是，尽管有这些书面证据，我们是否有任何直接证据表明特斯拉的放大发射器产生了不同形式的电？为了回答这个问题，我参考了图24，这是本书封面上显示的埃里克·多拉德放大发射器的彩色放电图像的黑白版本。

图24 辐射能放电

这张照片是艾莉森•戴维森在1986年拍摄的，是汤姆•布朗在新西兰提供给我的。线圈的木质顶部大约有8英寸宽。这种放电所代表的电压谁也猜不到，但肯定会接近40万伏。线圈的另一端驱动超过4安培的电流进入接地连接，用射频安培计测量，整个系统从墙上吸取的电能不到2000瓦。这张图片显示了一个不完全纯化的以太放电，完整的“蓝色电弧”，就像特斯拉描述的那样。

在这一点上，我想补充一个目击者的证词，关于特斯拉的辐射能和冷电的性质。就在艾莉森·戴维森拍照的同一天，汤姆·布朗和我进行了一个惊人的实验。我拿起一个普通的灯丝灯泡，右手拿着外面的螺丝底座。然后我让汤姆走过去，用手指触摸灯泡的底部连接。当他这样做的时候，我们手里的灯泡灯丝就亮了。我离放大发射机大约6英尺远，汤姆大约8英尺远。我一点也不觉得有什么不寻常的感觉，但我还是吓了一跳。当时我不知道这种能量有多安全。

总结一下，特斯拉在试图验证赫兹发现电磁波时，意外发现了静电“超级充电”效应。经过数百次实验，他学会了如何控制和最大化这一现象。这使他发现，电是由不同的成分组成的，它们可以相互分离，在一个设计用来产生短时间单向脉冲的电路中，纯的气态以太能量可以从电子流中分离出来。当所有条件都合适时，这种气态以太能量将会以空间分布电压的形式显现出来，从电路中辐射出来，成为一种“类光射线”，可以给能量场中的其他表面充电。

从现在起，我将这一现象称为“电辐射事件”，并将其特征概括如下：

当高压直流电通过火花间隙放电，并在电流发生逆转之前突然中断时，就会产生电辐射事件。

当直流电源是一个被充电的电容器时，这种效应大大增加。

电辐射事件离开导线和其他电路组件的方向垂直于电流流动的方向。

电辐射事件产生的空间分布电压可能比初始火花放电电压高数千倍。

它以纵向静电“类光射线”的形式瞬时传播，其行为类似于压力下的不可压缩气体。

电辐射效应的唯一特征是脉冲持续时间和火花间隙中的电压降。

电辐射效应穿透所有材料，在铜和银等金属中产生“电子响应”。在这种情况下，“电子响应”意味着暴露于电辐射效应的铜表面上会积聚电荷。

短于100微秒的电辐射效应脉冲是完全安全的，不会造成电击或伤害。

短于100纳秒的电辐射效应脉冲是冷的，很容易在真空球中引起照明效果。

“电辐射事件”本质上是特斯拉发现的“增益机制”，这是他的放大发射器的基础。这是他声称他能够在放大发射器的输出中创造比在起动它的输入更加多的能量的基础。