恢复健康的特斯拉将睡眠之外的大部分时间都集中用来设计制造无换向器的电动机,以证明波什勒教授是错的。他查阅文献,并做了大量的计算,但最主要的还是他的想象。“我一开始在脑海里构想了一台直流电机,然后让其运转,再跟踪观察转子中不断改变的电流流向。接着,我会想象出一台交流发电机(也称AC发电机),以调查其在相似条件下运行的所有过程。接下来,我会想象出由电动机和发电机组成的系统,并以不同的方式进行操作。我在脑海中见到的那些形象,对我来说都是真实有形、可见可触的。”
这份工作又一次成了特斯拉的心理压力。“对于我来说,这是一句神圣的誓言,是生死攸关的大问题,”他后来如是评说,“我很清楚,如果失败,我也就彻底完了。”
1882年2月的一个傍晚,在和西盖蒂一同散步的途中,特斯拉经历了他研发电动机的“尤里卡瞬间”。他当时正在背诵诗歌,因为他有能力“逐字逐句地背下整本书”。
夕阳西下,他又重回歌德的《浮士德》。
天光渐隐,一日辛劳告终;
为开拓新生活,残阳行色匆匆。
啊,可惜没有羽翼将我举离大地,沿着它的轨迹一路跟随,扶摇上冲!
若有,我会看到永恒的黄昏
将金辉洒满我身下寂静的世界。
峰峦红似火,绿谷静幽幽,银色小溪向着金色大河奔流。
山脉莽莽,沟壑纵横,可再也阻挡不住我那庄严的追求。
正当特斯拉背诵着这些诗句,“灵感犹如闪电般划过,真理在一瞬间就被揭示”。他随手捡起一截树枝,飞快地在沙地上画出一幅利用旋转磁场的创新电动机的简图。“那些想象的图形非常具体清晰,而且就如金属和石头一样实实在在,”他说,“正因如此,我才(对西盖蒂)说:‘瞧,这就是我的电动机,你看我怎么把它发明出来。’”多年之后,有着精彩人生的特斯拉向同样引人瞩目的约翰·奥尼尔(John O’Neill),他的第一位传记作者,重新讲述了这段经历:“这一切难道不漂亮吗?难道不崇高吗?难道不简单吗?我解决了这个难题。我可以死而无憾了。但我还必须活着。我必须回去工作,把这台电动机造出来,我将把它献给世界。人们再也不会被繁重艰难的劳作奴役,我的电动机将解放他们。电动机将承担整个世界的工作。”
特斯拉以不那么炫耀的口吻,说他已经发现应该如何制造一台可以利用更强大的交流电所产生的波动电节律的电动机。他发现,这一旋转磁场就相当于电的水冲大木轮的角色。《纽约先驱论坛报》的一位记者后来在报道中这样解释特斯拉的创举:“截至目前,每一个试图制造出交流电电动机的人采用的都是单回路……而特斯拉的方法是采用双回路,每个回路所携带的都是同样的交流电频率,但两个回路的电流波相互并不同步。这就相当于给引擎加上了第二个气缸……(这些交流电形成了)一个旋转的磁场,它具有在空间进行无线传输的属性,是通过其磁力线或者说能源线来实现的。”
特斯拉把他的旋转磁场形容为“一种磁力旋流器,它紧紧地掌握着(电动机的)旋转部分,并使它旋转起来”。
在后来的生活中,他将这项发明视作与他最心灵相通的一项。“它不仅是一项宝贵的发现,可以在实践中加以广泛应用,”他说,“还揭示了以前的科学所未知的新力量和新现象。”
这位特立独行的发明家就喜欢颠覆标准的做法。对特斯拉而言,这几乎是一种不切实际的追求。当别的工程师使用单回路来研制交流电电动机时,特斯拉却使用双回路来产生相互之间存在90度相位差的双电流。当一路电流达到峰值而另一路是零值时,就能形成可以带动一块铁旋转的磁场。特斯拉的旋转磁场并非为了做一些无用的摆动,而是要产生一种回转力,同时也带来革命性的属性。在特斯拉之前,尚无人想象出磁场能够激起旋转。正如一位科学史学家分析所言,“旋转磁场的净效应就是,接收磁铁(或电动机中枢)通过感应在空间中旋转,从而持续地吸引稳定的电子流,而无论电荷是正的还是负的”。
特斯拉非但没有去改变转子,也就是电动机中那个旋转部件的磁极,还决定改变定子,即电动机的那个静止部件中的磁极。另一位科学史学家说,“特斯拉认识到,如果定子中的磁场能够旋转,就有可能在转子中诱发另一个相斥的磁场,从而带动转子旋转”。
在其一生中,特斯拉曾多次将人类,也包括他自己,形容为只会被动地对周围环境做出简单反应的机器人。“我不过是一个在思想和行动上缺乏自由意志的机器人,”他在1919年这样写道,“只会对周围环境的各种力量做出回应罢了。”
然而,在布达佩斯的那个傍晚,以及无数其他场合,主动出击的特斯拉却发明了许多完全崭新的东西,或者如他自己所说,通过“历经千辛万苦甚至以失去生命为代价”与大自然搏斗,他获得了许多启迪和洞见。
尽管特斯拉夸耀说,他可以在脑海里想象出完整的机器,以及完全按照预先设计运转的各种系统,但他还是用了很多年的时间来测试和调整自己发明的交流电电动机。后来在回忆布达佩斯公园里的重大发现时,特斯拉也许曾稍稍地修饰了一下历史,作为此事的佐证,我们看到特斯拉在申请专利时并未提及这个灵光一闪的“尤
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