🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Nikola Tesla - Thiên tài đi trước thời đại Ebooks Nhóm Zalo Table of Contents 01. LÝ TƯỞNG THỜI TRẺ (1856–1878) NGƯỜI LẠ ĐỨA CON CỦA ÁNH SÁNG TƯỞNG TƯỢNG PHONG PHÚ THẢM KỊCH GIA ĐÌNH HÀNH ĐỘNG CỦA Ý CHÍ TRƯỜNG CẤP HAI LỜI HỨA CỦA CHA BÀI HỌC TỪ GIA ĐÌNH 02. ƯỚC MƠ VỀ ĐỘNG CƠ (1878–1882) BIẾT VỀ ĐIỆN THỬ THÁCH VỚI TIA LỬA TỪ MÁY CHỈNH LƯU TƯỞNG TƯỢNG VỀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU NỔI ĐAU NGÀY CÀNG TĂNG CẢM HỨNG BUDAPEST ĐỘT PHÁ SÁNG TẠO VÀ ĐỔI MỚI THÍCH ỨNG 03. VỪA HỌC VỪA LÀM (1882–1886) DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TẠI GANZ AND COMPANY THAM GIA TỔ CHỨC EDISON TẠI PARIS ĐỘNG CƠ STRASBOURG QUAY LẠI PARIS, NGHĨ VỀ NEW YORK ÁNH SÁNG HỒ QUANG Ở RAHWAY 04. LÀM CHỦ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU (1886–1888) ĐỘNG CƠ NHIỆT ĐƯỢC GIẢI CỨU BỞI PECK VÀ BROWN MÁY PHÁT NHIỆT HỌC CÁCH SỬ DỤNG DÒNG ĐIỆN LỆCH PHA QUẢ TRỨNG CỦA COLUMBUS ĐỘNG CƠ NHIỀU PHA ĐỘNG CƠ CHIA PHA 05. BÁN ĐỘNG CƠ (1888–1889) Ì Ế ĐỊNH HÌNH CHIẾN LƯỢC KINH DOANH THÚC ĐẨY ĐỘNG CƠ TESLA BÀI THUYẾT TRÌNH TẠI AIEE BÁN BẰNG SÁNG CHẾ TẠM TRÚ TẠI WESTINGHOUSE MỘT SỐ SUY NGHĨ VỀ VIỄN CẢNH 06. TÌM KIẾM Ý TƯỞNG MỚI (1889–1891) CUỘN DÂY TESLA SÓNG HERT HAY SÓNG ĐIỆN TỬ? 07. THUẬT SĨ (1891) CHẤM DỨT HỢP ĐỒNG, TRÁI TIM TAN VỠ ĐÈN MỚI CHO THẾ GIỚI THUYẾT TRÌNH TẠI CAO ĐẲNG COLUMBIA BIẾN TRÁI ĐẤT THÀNH MẠCH ĐIỆN 08. TRÌNH DIỄN Ở CHÂU ÂU (1891–1892) CÁC BÀI THUYẾT TRÌNH Ở LONDON XUYÊN QUA LỤC ĐỊA 09. THÚC ĐẨY DIỆN XOAY CHIỀU (1892–1893) CUỘC ĐUA TỚI HỢP ĐỒNG THÁC NIAGARA BÁN SÁNG CHẾ ĐA PHA CHO ADAMS 10. ÁNH SÁNG KHÔNG DÂY VÀ MẠCH DAO ĐỘNG (1893– 1894) DIỄN THUYẾT TẠI PHILADELPHIA VÀ ST. LOUIS THỬ NGHIỆM VỚI TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY BỘ DAO ĐỘNG BỘ PHÓNG ĐIỆN, BỆNH TIÊU HÓA, VÀ ĐỘNG ĐẤT NHÂN TẠO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG KHÔNG DÂY 11. NỖ LỰC TIẾP THỊ (1894–1895) T. C. MARTIN VÀ CUỐN SÁCH “NHÀ FILIPOV”: ROBERT VÀ KATHARINE JOHNSON NỔI DANH TRÊN BÁO & BẰNG CẤP DANH DỰ CẬP NHẬT CÁC BẰNG SÁNG CHẾ ĐỂ BÁN: CÔNG TY NIKOLA TESLA TỪ CHIẾU SÁNG KHÔNG DÂY ĐẾN CỘNG HƯỞNG ĐIỆN Ì Ớ Ớ 12. TÌM HƯỚNG ĐI MỚI (1895–1898) BỀN RÌA SỤP ĐỔ NGHIÊN CỨU TIA X PHÁT TRIỂN TÀU ĐIỀU KHIỂN BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN KẾT THÚC CHIẾN TRANH, KẾT THÚC MỘT TÌNH BẠN TẠI SAO TESLA KHÔNG BAO GIỜ KẾT HÔN? BẢN CHẤT MÃNH LIỆT VÀ HOANG DÃ GIẢI CÂU ĐỐ VỀ MẠCH HỒI LƯU TÁN TĨNH JOHN JACOB ASTOR IV CẠNH TRANH VỚI MARCONI 13. SÓNG TĨNH (1899–1900) CHUYỂN ĐẾN COLORADO SPRINGS DÙNG TRÁI ĐẤT LÀM MẠCH THÔNG ĐIỆP GIỮA CÁC HÀNH TINH? MÁY PHÁT PHÓNG ĐẠI TIẾP CẬN HẢI QUÂN ĐIỀU CHỈNH VÌ “TÍNH BÍ MẬT, AN TOÀN VÀ CHỌN LỌC” KIỂM THỬ VÀ NHÂN CHỨNG SỨC MẠNH CỦA ẢNH XÁC NHẬN, KHÔNG XÁC NHẬN 14. WARDENCLYFFE (1900–1901) LẬP KẾ HOẠCH LỚN ĐÁ GIẢ KIM HAY SỰ THẬT ĐAU NHÓI THIÊN TÀI VÀ VĨ NHÂN PHÒNG THÍ NGHIỆM TẠI WARDENCLYFFE WARDENCLYFFE SẼ HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO? 15. THÁP TỐI (1901–1905) BỊ CHE KHUẤT BỞI MARCONI, CÚ ĐÂM THỨ HAI TỪ MARTIN “HỆ THỐNG ĐIỆN BÁO THẾ GIỚI” BONG BÓNG ĐẦU CƠ MẠNG KHÔNG DÂY TRANH GIÀNH TIỀN MẶT XOAY MORGAN TRÁI ĐẤT NHƯ MỘT QUẢ BÓNG NƯỚC HAY ĐẠI DƯƠNG? CHÌM VÀO BÓNG TỐI Ả Ả Ố Ù 16. ẢO ẢNH CUỐI CÙNG (1905–1943) TURBINE KHÔNG CÁNH PHÁ SẢN VÀ THẤT VỌNG TRANH CHẤP KHÔNG DÂY & CÁC PHÁT MINH NHỎ TIỆC SINH NHẬT CỦA NGƯỜI ẨN DẬT VŨ KHÍ CHÙM HẠT VÀ ÂM MƯU TOÀN CẦU CÁI CHẾT LẶNG LẼ & ẢO ẢNH CUỐI CÙNG PHẦN CUỐI TESLA TRONG VĂN HÓA ĐẠI CHÚNG TESLA & PHÁT KIẾN ĐỘT PHÁ TESLA VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT MINH TESLA VÀ THÚC ĐẨY SÁNG TẠO THIÊN TÀI VĨ ĐẠI NIKOLA TESLA: TỪ ĐÊM DÀI LÃNG QUÊN TRỞ THÀNH CÁI TÊN BẤT TỬ DƯỚI THỜI ELON MUSK 01. LÝ TƯỞNG THỜI TRẺ (1856–1878) Những nỗ lực đầu tiên của chúng ta hoàn toàn là bản năng, thúc giục từ trí tưởng tượng ‘sống động và vô kỷ luật’. Khi chúng ta phát triển chúng, chúng ta ngày càng trở nên có hệ thống và kỷ luật. Những xung động ban đầu, dù không hiệu quả ngay lập tức, là khoảnh khắc quan trọng nhất và có thể định hình số phận chúng ta. NIKOLA TESLA, Những phát minh của tôi (1919) Các nhà phát minh phải sống với sự căng thẳng tinh tế. Mặt khác, họ phải tiếp xúc với cảm xúc, hiểu biết sâu sắc những thôi thúc bên trong họ — cái mà Tesla gọi là “sự thúc đẩy trí tưởng tượng sống động và vô kỷ luật” — vì chúng thường là nguồn gốc của những ý tưởng và phát minh mới. Mặt khác, các nhà phát minh có thể chuyển đổi cái nhìn sâu sắc thành một sáng chế thực tế chỉ bằng cách kết nối nó với thế giới rộng lớn hơn của thị trường và nhu cầu, và họ làm điều này bằng cách suy nghĩ và thiết kế có hệ thống. Các nhà phát minh phải hợp nhất cái chủ quan (những gì họ biết từ bên trong bản thân) với cái khách quan (những gì họ học được về thế giới bên ngoài) Thời thơ ấu Tesla đã học như thế nào để trau dồi trí tưởng tượng và không để lý trí lấn át nó? ẳ Chúng ta có thể xem xét câu hỏi bao quát này về sự căng thẳng trong sáng tạo vì Tesla đã mô tả sự phát triển cảm xúc và trí tuệ của ông trong một cuốn tự truyện xuất bản vào năm 1919. NGƯỜI LẠ Nikola Tesla sinh năm 1856 tại Smiljan thuộc tỉnh Lika - Croatia ngày nay. Vào thời điểm đó, Croatia là khu vực biên giới quân sự của Đế chế Áo-Hung và khu vực này đôi khi được gọi là Krajina. Tuy nhiên, cha Tesla, Milutin và mẹ, Djuka, đều là người Serb và Serbia nằm xa hơn về phía nam của Balkan, nơi khi đó là Đế chế Ottoman. Gia đình Tesla sống ở Croatia vào giữa thế kỷ XIX như thế nào? Họ đã làm thế nào để đối phó với việc trở thành những người lạ ở một vùng đất xa lạ? Như nhà báo Tim Judah đã nhận xét, “Người Serb [luôn] là một dân tộc di chuyển.” Hậu duệ của những người Slav đã di cư xuống phía nam từ Đức và Ba Lan ngày nay, người Serb đã di chuyển định kỳ qua Bán đảo Balkan, đôi khi để tìm kiếm đất canh tác tốt hơn và đôi khi để đối phó với bạo lực và xâm lược. Trong thời kỳ đỉnh cao quyền lực của họ vào thế kỷ 15 và 16, người Thổ Nhĩ Kỳ Ottoman đã tràn về phía bắc qua phần lớn Bán đảo Balkan, khiến một số sắc tộc theo đạo Thiên chúa phải di cư. Người Thổ Nhĩ Kỳ đã đẩy người Serb khỏi quê hương của họ (ngày nay là Serbia hiện đại và một phần của Kosovo), kết quả là một số người Serb di cư đến Croatia. Lo lắng để bảo vệ biên giới Balkan khỏi Ottoman, chính quyền Áo đã khuyến khích người Serb định cư ở Croatia và gia nhập quân đội khi người Serb trở thành kẻ thù không đội trời chung với người Thổ. Không giống như các khu vực khác của Đế chế Áo, Croatia được kiểm soát chặt chẽ bởi các sĩ quan quân đội và mọi nam giới từ mười hai trong khu vực đều phải nhập ngũ. Do đó, người Áo coi Croatia như một nguồn cung cấp quân mà nước này không chỉ sử dụng để bảo vệ biên giới Balkan của họ mà còn để chiến đấu trong các cuộc chiến khác. Tổ tiên của Tesla đã di cư từ Tây Serbia đến Lika vào những năm 1690. Người Serb đã phải vật lộn để canh tác trên vùng đất cứng, nơi có nhiều đồi núi và dân cư thưa thớt. Theo Tesla, đất có nhiều đá đến nỗi người Serb Likan thích nói “khi Chúa rải đá trên trái đất, Ngài đã để chúng vào trong một chiếc bao tải, và khi ở trên đất của chúng ta, bao tải đã rách.” Cái tên Tesla, trong tiếng Serbo-Croatia, có hai nghĩa. Thông thường, nó đề cập đến một adze hoặc một chiếc rìu nhỏ có lưỡi vuông góc với tay cầm. Tuy nhiên, nó cũng có thể được dùng để mô tả một người có hàm răng nhô ra, một đặc điểm phổ biến trên khuôn mặt các thành viên trong gia đình Tesla. Ông nội Tesla, còn có tên là Nikola, sinh năm 1789 tại Lika. Trong thời thơ ấu của mình, Croatia được người Áo nhượng lại cho Napoléon và trở thành một phần của đế chế Pháp với tên gọi các tỉnh Illyrian. Giống như những người Serb Likan khác, ông nội Nikola theo đuổi sự nghiệp quân sự; trong Chiến tranh Napoléon, ông gia nhập quân đội Pháp, thăng cấp bậc trung sĩ và kết hôn với Ana Kalinic, con gái của một đại tá. Sau thất bại của Napoléon vào năm 1815, các tỉnh Illyrian trở lại Đế chế Áo. Để ngăn chặn người Thổ và duy trì sự kiểm soát chặt chẽ với dân số địa phương người Croatia và người Serb, người Áo tiếp tục điều hành tỉnh này như một biên giới quân sự. Mặc dù tôn giáo chính thức của Đế quốc Áo là Công giáo La Mã, nhưng người Áo đã cho phép người Serb có nhà thờ Chính thống giáo của riêng họ ở Croatia. Trong những năm sau Chiến tranh Napoléon, ông nội Nikola trở lại Lika, nơi ông thực hiện quá trình chuyển đổi từ quân đội Pháp sang Á phục vụ Đế chế Áo. Nikola và Ana có hai con trai, Milutin (1819–79) và Josif, và ba con gái, Stanka, Janja, và một người đã bị mất tên. Đầu tiên, cả hai người con trai đều được gửi đến một trường công lập nói tiếng Đức và sau đó đến Trường Huấn luyện Sĩ quan Quân đội Áo (có lẽ là Học viện Quân sự Theresia ở Wiener Neustadt). Josif phát triển mạnh trong môi trường này và trở thành giáo sư tại một học viện quân sự ở Áo. Một nhà toán học giỏi, Josif đã viết một số công trình tiêu chuẩn về toán học. Trái ngược với cha và anh trai, Milutin không quen thuộc với cuộc sống quân đội. Sau khi bị khiển trách ở trường vì không giữ cho những chiếc cúc áo bằng đồng của mình được đánh bóng, anh ấy đã bỏ học và thay vào đó chọn trở thành một linh mục trong Nhà thờ Chính thống Serbia. Milutin ghi danh vào Chủng viện Chính thống giáo ở Plaski và tốt nghiệp năm 1845 với tư cách là học sinh đứng đầu trong lớp. Năm 1847, Milutin kết hôn với Djuka (Georgina) Mandic (1822–92), con gái hai mươi lăm tuổi của một linh mục, Nikola Mandic từ Gracac. Cũng giống như gia đình Tesla theo đuổi sự nghiệp nhà binh, hầu hết đàn ông trong gia tộc Mandic đều gia nhập giáo sĩ; không chỉ cha Djuka là một linh mục mà ông nội và các anh trai của cô cũng vậy. Một số anh em của Djuka đã rất thành công; trong khi anh trai Nikolai trở thành Tổng giám mục của Sarajevo và Đại giáo chủ của Nhà thờ Chính thống giáo Serbia ở Bosnia, Pajo lên cấp đại tá tham mưu trong quân đội Áo, và Trifun trở thành một chủ khách sạn và chủ đất nổi tiếng. Ngay sau khi kết hôn với Djuka, Milutin được bổ nhiệm đến một giáo xứ có bốn mươi hộ gia đình ở Senj trên bờ biển Adriatic của Croatia. Ở đó, trong một nhà thờ đá sừng sững trên một vách đá dựng đứng, họ đã làm tổ ấm, và ba người con được sinh ra: Dane (1848–63), Angelina (1850) và Milka (1852). Tại Senj, Milutin được kỳ vọng sẽ xây dựng giáo đoàn cũng như đại diện cho người Serb trước “những người nước ngoài và Công giáo”. Cao và xanh xao, Milutin có gò má cao và bộ râu thưa, khiến ông có vẻ ngoài nghiêm nghị (Hình 1.1). Giáo đoàn nhận thấy ông là một nhà thuyết giáo tràn đầy năng lượng, và vì bài giảng “Về Lao động”, ông đã được giám mục của mình trao tặng Dải băng đỏ. Là một linh mục trẻ có lý tưởng, Milutin sẵn sàng thách thức chính quyền Áo. Năm 1848, ông yêu cầu chỉ huy quân sự địa phương cho phép binh lính Serbia tham dự các buổi lễ của Chính thống giáo vào Chủ nhật, nhưng người Áo từ chối và khăng khăng yêu cầu người Serbia tiếp tục tham dự thánh lễ Công giáo. Hình 1.1. Cha của Tesla, Milutin Có lẽ phản ánh kinh nghiệm của cha mình trong Quân đội Napoléon, thế giới quan của Milutin kết hợp tư tưởng tiến bộ và chủ nghĩa dân tộc. Trên khắp các lãnh thổ bị Napoléon chinh phục, người Pháp quét sạch những tư tưởng cũ về chế độ phong kiến và quân chủ chuyên chế, giới thiệu khoa học và tính hợp lý, thúc đẩy giáo dục bằng cách thiết lập các trường trung học và kích thích các nhóm dân tộc mơ ước tự trị. Giống như những người Serb có học thức khác vào giữa thế kỷ 19, Milutin tin tình trạng của người Serb sẽ chỉ được cải thiện nếu họ có thể bảo tồn truyền thống của mình và tạo ra một quốc gia riêng biệt với cả người Áo và người Thổ. Như Milutin đã viết trong một bức thư năm 1852, “Thưa Chúa! Không có gì thiêng liêng với con bằng nhà thờ và luật lệ và phong tục của tổ tiên, và không gì quý bằng sự tự do, hạnh phúc và thăng tiến của dân tộc và anh em con, và đối với hai điều này, nhà thờ và mọi người, dù con ở đâu, Con sẽ sẵn sàng từ bỏ cuộc đời mình.” Nhưng bất chấp sự nhiệt tình của mình, Milutin nhận thấy Senj là một nhiệm vụ khó khăn. Lương của ông chỉ đủ trang trải cuộc sống và không khí ẩm ướt bên bờ biển ảnh hưởng đến sức khỏe của ông. Do đó, Milutin yêu cầu chuyển trường, và vào năm 1852, ông được gửi đến nhà thờ Thánh Tông đồ Peter và Paul ở Smiljan ở Lika. Được dịch ra, Smiljan có nghĩa là “nơi của húng quế ngọt ngào”, và gia đình Tesla nhận thấy ngôi làng thân thiện hơn nhiều. Giáo xứ của các Thánh Peter và Paul phục vụ từ bảy mươi đến tám mươi hộ gia đình (khoảng một nghìn người) và gồm một nhà thờ màu trắng nằm ở chân núi Bogdanic, bên cạnh một con suối chảy có tên là Vaganac. Mặc dù đẹp như tranh vẽ, nhà thờ nằm biệt lập với những người hàng xóm gần nhất cách đó hai dặm. Bên cạnh nhà thờ, có một ngôi nhà đẹp cho gia đình và một phần đất nông nghiệp màu mỡ (Hình 1.2). Để Milutin đi đến các gia đình trong khắp giáo xứ, một pasha Thổ Nhĩ Kỳ đến từ Bosnia đã tặng ông một con ngựa Ả Rập to lớn như một phần thưởng. vì đã giúp đỡ một số người Hồi giáo địa phương. Hình 1.2. Nơi sinh của Tesla tại Smiljan, Lika Tại Smiljan, Djuka có đủ nguồn lực để tạo ra một ngôi nhà thoải mái cho gia đình cô. Tesla nhớ lại: “Mẹ là một người không biết mệt mỏi. Bà ấy làm việc thường xuyên từ 4 giờ sáng đến 11 giờ tối. Từ bốn giờ sáng đến giờ ăn sáng — sáu giờ sáng — trong khi những người khác đang ngủ say, tôi không bao giờ nhắm mắt khi nhìn mẹ với niềm vui sướng tột độ khi bà nhanh chóng tham dự — đôi khi chạy — với nhiều nhiệm vụ tự đặt ra cho mình. Bà ấy chỉ đạo người hầu chăm sóc tất cả các vật nuôi trong nhà, bà ấy vắt sữa bò, thực hiện tất cả các công việc không cần người giúp việc, dọn bàn ăn, chuẩn bị bữa sáng cho cả nhà. Chỉ khi đã sẵn sàng, những người còn lại trong gia đình mới thức dậy. Sau bữa sáng, mọi người đều noi theo tấm gương đầy cảm hứng của mẹ. Tất cả đều làm việc siêng năng, với sự thích thú, và rất hài lòng. Với sự trợ giúp đắc lực của Djuka, sức khỏe của Milutin đã được cải thiện và ông lại tiếp tục rao giảng với sự hăng hái. Milutin bắt đầu xây dựng một thư viện với các bộ sách về tôn giáo, toán học, khoa học và văn học với một số ngôn ngữ. Ông ấy ngâm thơ và khoe nếu một tác phẩm kinh điển cụ thể nào đó bị mất, ông có thể khôi phục nó từ trí nhớ của mình. Vật sở hữu quý giá nhất của Milutin là một ấn bản của Sluzhebnik hoặc cuốn sách về nghi lễ của Serbia được in ở Venice vào năm 1519. Tesla đã thừa kế cuốn sách từ cha và mang theo nó đến Mỹ. Milutin cũng bắt đầu viết bài cho một số tờ báo và tạp chí của Serbia, gồm Nhật ký người Serbia của Novi Sad, Srbobran xuất bản ở Zagreb, và một tạp chí Serbo-Dalmatian từ Zadar. Lo ngại nạn mù chữ sẽ ngăn cản người Serbia đạt được tiến bộ xã hội và chính trị, Milutin đã kêu gọi thành lập một trường học nơi người Serbia có thể được dạy bằng ngôn ngữ của họ. Do đó, Milutin là một nhà cải cách, người luôn tìm cách cải thiện cuộc sống hàng ngày của người dân Serbia. ĐỨA CON CỦA ÁNH SÁNG Chính trong hoàn cảnh tồi tệ tại Smiljan, Tesla đã được sinh ra vào lúc nửa đêm từ ngày 9 đến ngày 10 tháng 7 năm 1856. Truyền thuyết gia đình kể một cơn giông dữ dội đang hoành hành vào thời điểm đó, khiến bà đỡ trong làng sợ hãi. Bà đỡ nói, “Nó là đứa trẻ của giông tố.” Đáp lại, mẹ ông trả lời: “Không, ánh sáng.” Tesla đã được làm lễ rửa tội tại nhà vào ngày được sinh ra, cho thấy gia đình lo ngại cậu yếu khi còn là một đứa trẻ sơ sinh. Theo yêu cầu của luật pháp Áo, đứa trẻ được nhập ngũ vào Trung đoàn Lika thứ nhất, Đại đội IX Medak, có trụ sở chính tại Raduc, với kỳ vọng sẽ phục vụ từ năm 15 tuổi trở đi. Khi còn rất nhỏ, Tesla đã rất thích chơi với những người lớn tuổi. anh chị em cũng như em gái của cậu là Marica (sinh năm 1859). Họ sẽ cùng nhau chạy quanh sân nhà thờ hoặc trang trại với chim bồ câu, gà, ngỗng và cừu do gia đình nuôi. Nhưng người bạn đồng hành yêu thích của Tesla là con mèo đen Macak của gia đình. Macak đã theo chân Nikola trẻ tuổi đi khắp nơi, và họ đã trải qua những giờ phút vui vẻ lăn lộn trên sân cỏ. Chính chú mèo Macak đã giới thiệu Tesla với điện vào một buổi tối mùa đông hanh khô. “Khi tôi vuốt ve lưng Macak,” ông nhớ lại, “Tôi đã thấy một điều kỳ diệu khiến tôi không thốt nên lời vì kinh ngạc. Sau lưng Macak là một mảng sáng và bàn tay tôi tạo ra một trận mưa tia lửa đủ lớn loang khắp nhà.” Tò mò, cậu hỏi cha điều gì đã gây ra tia lửa. Ban đầu bối rối, Milutin cuối cùng trả lời, “Chà, đây không phải là gì ngoài điện, giống như thứ con nhìn thấy qua những cái cây trong một cơn bão.” Câu trả lời của cha, đánh đồng tia lửa với tia chớp, đã thu hút cậu bé. Khi Tesla tiếp tục vuốt ve Macak, cậu bắt đầu tự hỏi, “Tia chớp có phải là một con mèo khổng lồ? Nếu vậy thì ai vuốt lưng cho nó? Chỉ có thể là Chúa,” cậu kết luận. Quan sát đầu tiên được theo sau bởi một sự kiện đáng chú ý khác. Khi căn phòng trở nên tối hơn và những ngọn nến được thắp sáng, Macak đứng dậy và đi vài bước. “Nó lắc bàn chân của mình như thể đang giẫm trên mặt đất ẩm ướt,” Tesla nhớ lại vào năm 1939, Tôi nhìn nó chăm chú. Tôi đã nhìn thấy một cái gì đó hay đó là một ảo ảnh? Tôi căng mắt và nhận ra rõ ràng cơ thể nó được bao quanh bởi một vầng hào quang giống như vầng hào quang của một vị thánh! Tôi không thể phóng đại ảnh hưởng của đêm tuyệt vời này với trí tưởng tượng trẻ con của mình. Ngày qua ngày, tôi tự hỏi “điện là gì?” và không tìm thấy câu trả lời. Đã tám mươi năm trôi qua kể từ thời điểm đó và tôi vẫn hỏi câu tương tự, không thể trả lời được. Cũng giống như truyền thuyết kể chàng trai trẻ James Watt bị hấp dẫn bởi cách hơi nước có thể nâng nắp ấm lên, vì vậy chú mèo Macak đã tạo nguồn cảm hứng ban đầu để Tesla dành cả đời nghiên cứu về điện. TƯỞNG TƯỢNG PHONG PHÚ Ngay từ khi còn nhỏ, Tesla đã bắt đầu mày mò, lấy cảm hứng từ mẹ, Djuka. Trong khi những người nông dân xung quanh cô ở Lika sử dụng những công cụ thô sơ không thay đổi trong nhiều thế kỷ, thì Djuka đã tạo ra những thiết bị tốt hơn để quản lý gia đình một cách hiệu quả. Khi con trai bà nhớ mãi, Mẹ tôi là nhà phát minh và tôi tin sẽ đạt được những điều tuyệt vời nếu bà ở trong cuộc sống hiện đại và có nhiều cơ hội hơn. Bà đã phát minh và chế tạo tất cả các loại công cụ và thiết bị và dệt những thiết kế đẹp nhất từ sợi… Bà làm việc không biết mệt mỏi, từ đầu ngày đến khuya, và hầu hết các trang phục và đồ đạc của nhà là sản phẩm từ bàn tay bà. Khi bà đã ngoài sáu mươi, những ngón tay vẫn còn đủ nhanh nhẹn để buộc ba nút trên một sợi lông mi. Theo gương của mẹ, Tesla đã thành công khi còn là một chàng trai trẻ. Một phát minh ban đầu liên quan đến một nỗ lực, như Tesla đã nói, “khai thác năng lượng của tự nhiên để phục vụ con người.” Với hy vọng tạo ra một cỗ máy bay, Tesla đã tạo ra một trục quay với bốn cánh quạt ở một đầu và một đĩa ở đầu kia. Bằng trực giác, cậu nghĩ các cánh quạt quay tròn có thể tạo ra lực nâng đủ để đưa toàn bộ thiết bị lên không trung, giống như một chiếc trực thăng hiện đại. Để cung cấp năng lượng cho thiết bị, Tesla đã lên kế hoạch gắn chặt những con bọ vào cánh quạt cho đến khi một cậu bé lạ mặt, con trai của một sĩ quan đã nghỉ hưu trong quân đội Áo, đến cùng. Trước sự ghê tởm của Tesla, cậu bé đã ngấu nghiến những con bọ tháng sáu. Tesla đã từ bỏ dự án và quyết tâm không bao giờ chạm vào một loài côn trùng nào nữa trong đời mình. Chiếc máy bay bị hủy đã được tiếp nối bởi những nỗ lực sáng tạo khác. Giống như nhiều chàng trai tò mò khác, Tesla đã tách các đồng hồ cơ học ra chỉ để khám phá xem việc lắp chúng lại với nhau khó khăn hơn bao nhiêu. Cậu tự làm kiếm gỗ và tưởng tượng mình là một chiến binh Serbia vĩ đại. Tesla nhớ lại: “Vào thời điểm đó, tôi đã đắm chìm trong nền thơ ca dân tộc Serbia và vô cùng ngưỡng mộ những chiến công của những người anh hùng. Tôi đã từng mất hàng giờ đồng hồ để đốn hạ kẻ thù của mình dưới dạng những thân cây ngô, làm gãy chúng và bị mẹ tôi cho vài roi.” Dù bề ngoài Tesla có vẻ là một cậu bé vui vẻ nhưng bên trong trí tưởng tượng mạnh mẽ của cậu đôi khi có thể vượt quá tầm kiểm soát. Như ông đã mô tả trong cuốn tự truyện của mình: “Khi lên tám tuổi… cảm xúc đến từng đợt, trào dâng và rung động không ngừng giữa các thái cực. Những mong muốn của tôi tiêu tốn sức lực và giống như những cái đầu của hydra, chúng tăng lên gấp bội. Tôi đã bị áp lực bởi những suy nghĩ về nỗi đau trong cuộc sống và cái chết và nỗi sợ hãi tôn giáo. Tôi đã bị lung lay niềm tin và thường xuyên sống trong nỗi sợ hãi của linh hồn quỷ dữ, ma quỷ và yêu tinh và những con quái vật xấu xa khác của bóng tối.” Đáng lo ngại hơn nữa, Tesla cảm thấy rất khó để phân biệt hình ảnh với thực tế: Thời niên thiếu, tôi đã phải chịu một nỗi đau đặc biệt do sự xuất hiện của các hình ảnh, thường đi kèm với các tia sáng mạnh, làm mờ tầm nhìn của các vật thể thật và cản trở suy nghĩ và hành động của tôi. Đó là những bức tranh về những thứ và cảnh mà tôi đã thực sự thấy, chưa bao giờ là những hình ảnh mà tôi tưởng tượng. Khi tôi liên tưởng đến nó, hình ảnh của đối tượng sẽ hiện lên một cách sống động trong tầm nhìn của tôi và đôi khi tôi không thể phân biệt được liệu những gì tôi nhìn thấy là hữu hình hay không. Điều này khiến tôi vô cùng khó chịu và lo lắng... Chúng dường như là duy nhất. Tôi có lẽ đã sẵn sàng khi biết anh trai đã trải qua rắc rối tương tự... Chúng chắc chắn không phải là ảo giác được tạo ra trong tâm trí bệnh tật và đau khổ, vì ở các khía cạnh khác, tôi vẫn bình thường và điềm đạm. Để đưa ra ý tưởng về sự đau khổ của tôi, hãy giả sử tôi đã có một đám tang hoặc cảnh tượng kinh hoàng như vậy. Sau đó, không thể tránh khỏi, trong sự tĩnh lặng của màn đêm, một bức tranh sống động về khung cảnh sẽ hiện ra trước mắt và tồn tại bất chấp mọi nỗ lực của tôi để xua đuổi nó. Đôi khi nó thậm chí vẫn còn nguyên vẹn trong không gian khi tôi đã đẩy tay mình qua nó. Không thể kiểm soát những hình ảnh này, Tesla cảm thấy yếu ớt và bất lực. THẢM KỊCH GIA ĐÌNH Thêm vào những khó khăn trong tình cảm, Tesla sống trong cái bóng của anh trai, Dane, người được cha mẹ coi là có tài năng xuất chúng. Là con trai cả, Dane được cho là sẽ nối gót cha và các chú của mình vào hàng giáo phẩm. Nhưng vào năm 1863, Dane bị giết bởi con ngựa Ả Rập của cha mình, và Nikola, khi mới 7 tuổi, là nhân chứng của thảm kịch. Đau khổ vì mất đi đứa con trai yêu quý, Milutin cùng gia đình chuyển đến thị trấn lớn hơn gần đó là Gospic, quận lỵ của Lika-Senj cũng như trung tâm hành chính của Biên giới Quân sự Áo. Ở đó Milutin đã thuyết giảng trong mười sáu năm tiếp theo dưới mái vòm hình củ hành của Nhà thờ Thánh George. Mặc dù tiếp tục các nhiệm vụ và giảng dạy tôn giáo ở các trường học địa phương, Milutin đã viết ít bài báo hơn và chấp nhận một vài nguyên nhân. Ông phát triển “thói quen kỳ quặc là tự nói chuyện với chính mình và thường tiếp tục trò chuyện sôi nổi và tranh cãi nảy lửa,” thay đổi giọng nói của mình sao cho giống như thể đang trò chuyện với một vài người khác. Milutin không bao giờ vượt qua được cái chết của Dane, và trước thời đại của mình, ông được gọi là “Ông già Milovan.” Đối với Tesla, cả cái chết của anh trai và việc đột ngột chuyển đến Gospić đều gây lo lắng sâu sắc. Cậu yêu ngôi nhà ở vùng quê và nhớ những con vật trong trang trại. Cậu vừa kết thúc năm đầu tiên ở Smiljan và bị choáng ngợp bởi sự huyên náo của thị trấn lớn. “Trong ngôi nhà mới của chúng tôi, tôi chỉ là một tù nhân,” ông viết, “quan sát những người kỳ lạ mà tôi nhìn thấy qua rèm cửa sổ. Tôi nhút nhát đến mức thà đối mặt với một con sư tử đang gầm rú hơn là một trong những công tử thành phố đi dạo xung quanh.” Tesla yêu thích ngôi làng quê hương của mình đến nỗi khi nộp bằng sáng chế đầu tiên ở Mỹ, ông đã tự cho mình là người của Smiljan tại Lika, không phải Gospić. Cái chết đột ngột của anh trai đã thay đổi hoàn toàn mối quan hệ của Tesla với cha mẹ, đặc biệt với cha. Đau buồn cho Dane, người mà họ đã đặt tất cả hy vọng, Milutin và Djuka không thể quên đi. Tesla nhớ lại: “Bất cứ điều gì tôi đã làm đều khiến cha mẹ cảm thấy mất mát nhiều hơn. “Vì vậy, tôi lớn lên với sự thiếu tự tin vào bản thân.” (Gia đình của Alexander Graham Bell bị ảnh hưởng sâu sắc bởi cái chết đột ngột vào năm 1870 của các anh trai và em trai của Bell, Melville James và Ted; trong trường hợp này, gia đình Bell tiếp tục với kỳ vọng cao về người con trai còn lại.) Giống như nhiều đứa trẻ, Tesla đã tìm cách giành lại tình yêu của cha mẹ bằng cách phấn đấu để trở nên hoàn hảo. Giờ đây, với hy vọng đứa con trai thứ hai sẽ trở thành một linh mục, Milutin đã luyện cho cậu “đủ loại bài tập — như đoán suy nghĩ của nhau, phát hiện ra những khiếm khuyết của một số hình thức hoặc cách diễn đạt, lặp lại những câu dài hoặc thực hiện các phép tính nhẩm. Những bài học hàng ngày nhằm mục đích củng cố trí nhớ, suy luận và đặc biệt là phát triển ý thức phản biện, và chắc chắn là rất có lợi.” Tuy nhiên, như Tesla đã mô tả chúng trong hồi ức của mình, người ta có thể cảm nhận được cậu đã thực hiện như một nghĩa vụ với cha. Khoảng thời gian này, Tesla khám phá ra thú vui đọc sách trong thư viện của cha. Nhưng thay vì hài lòng vì cậu con trai thứ hai có niềm đam mê đọc sách, Milutin lại tức giận vì điều đó. Tesla giải thích: “Ông ấy đã không cho phép điều đó và sẽ nổi cơn thịnh nộ khi bắt gặp tôi. Ông ấy đã giấu những ngọn nến khi phát hiện ra tôi đang bí mật đọc sách. Ông không muốn tôi làm hỏng mắt mình”. Nhưng điều này không ngăn được Tesla, người đã lén lút lấy mỡ động vật và làm nến. Với những ngọn nến tự làm, cậu sẽ đọc suốt đêm, thường cho đến rạng sáng. Tuy nhiên, khoảnh khắc tồi tệ nhất với cha lại đến vào một ngày Chủ nhật khi Tesla đang giúp đỡ trong nhà thờ bằng cách rung chuông. Như ông nhớ lại trong cuốn tự truyện, “Có một phụ nữ giàu có trong thị trấn, một người phụ nữ tốt nhưng thích trưng diện, thường đến nhà thờ với trang phục lộng lẫy cùng một đoàn người phục vụ. Một ngày chủ nhật, tôi vừa rung xong chuông trong tháp và lao xuống cầu thang khi bà lớn này đang tới và tôi nhảy lên xe lửa của bà ấy. Nó tạo ra một âm thanh xé toạc nghe giống như một loạt súng hỏa mai bắn ra bởi những tân binh. Cha nổi cơn thịnh nộ. Ông cho tôi một cái tát nhẹ vào má, hình phạt thể xác duy nhất mà ông từng áp dụng với tôi nhưng tôi gần như cảm nhận được điều đó bây giờ. Sự bối rối và xấu hổ sau đó là không thể diễn tả được.” Không thể làm hài lòng cha, Tesla đã “dính vào nhiều sở thích, không thích và thói quen kỳ lạ”, hay cái mà bây giờ có thể gọi là nỗi ám ảnh. Cậu phát triển ác cảm dữ dội với hoa tai phụ nữ và ngọc trai, dù những đồ trang sức khác có thể chấp nhận được. Cậu từ chối chạm vào tóc của người khác và bị quấy rầy bởi những mùi như long não. “Khi tôi thả những miếng giấy nhỏ hình vuông vào một đĩa chứa đầy chất lỏng, tôi luôn cảm thấy trong miệng có một mùi vị đặc biệt và kinh khủng”, ông lưu ý, và “Tôi đếm số bước đi của mình và tính toán thành phần hình khối của đĩa súp, cà phê. chén và mẩu thức ăn — nếu không thì bữa ăn của tôi thật không thể vui được. Tất cả các hành động hoặc thao tác lặp đi lặp lại mà tôi thực hiện phải chia hết cho ba và nếu tôi nhầm, tôi cảm thấy bị thôi thúc phải làm lại tất cả, ngay cả khi phải mất hàng giờ.” Những ám ảnh đã đeo bám Tesla trong suốt cuộc đời, và dù ông đã đấu tranh để hiểu rõ nguyên nhân, chúng chắc chắn đã can thiệp vào các mối quan hệ của ông với người khác. HÀNH ĐỘNG CỦA Ý CHÍ Với việc cha mẹ bị phân tâm bởi đau buồn về Dane và thất vọng về mình, Tesla khi còn là một cậu bé “buộc phải tập trung sự chú ý vào bản thân” và sống nội tâm. Trong khi đau khổ lúc đầu, cậu sớm phát hiện ra có thể nhìn vào bên trong bản thân là một may mắn lớn và một phương tiện để đạt được thành tựu. Nhìn vào bên trong bản thân, Tesla đã trải qua một sự thay đổi sâu sắc khi mới 12 tuổi. Trong quá trình đọc, cậu đã xem được bản dịch tiếng Serbia của cuốn tiểu thuyết có tựa đề Abafi (1836) của nhà văn Hungary nổi tiếng Miklós Jósika. Lấy bối cảnh ở Transylvania, quê hương của Jósika vào thế kỷ XVI, cuốn tiểu thuyết lịch sử kể lại những cuộc đấu tranh của Hoàng tử Sigismund Báthory (1572–1613) khi anh bảo vệ vương quốc của mình chống lại người Hungary, người Thổ Nhĩ Kỳ và người Áo. Trong bối cảnh — tràn ngập “lâu đài đổ nát, phong tục cổ đại, áo giáp sáng chói, lễ phục thần Thổ Nhĩ Kỳ và những âm mưu táo bạo tại triều đình” —Jósika đã giới thiệu một nhà quý tộc trẻ hư cấu, Olivér Abafi, người nổi lên như một anh hùng của câu chuyện. Abafi khởi đầu phù phiếm và phóng túng, nhưng khi cuốn tiểu thuyết tiến triển, anh ta phát triển về tầm vóc đạo đức, cuối cùng hy sinh bản thân cho đất nước của mình. Như một nhà phê bình đương thời đã nhận xét, Jósika đã sử dụng Abafi để chứng minh cách “một thanh niên bị hấp dẫn bởi sự đồi trụy và yêu thích lạc thú, nhưng bằng ý chí kiên định và nghị lực quyết tâm, đã tự tôn mình trở thành một trong những anh hùng mẫu mực và được kính trọng nhất của đất nước, kiên định với mục đích có thể vượt qua mọi thứ.” Lấy cảm hứng từ sự biến đổi của Abafi, cuốn tiểu thuyết đã đánh thức sức mạnh ý chí của Tesla và cậu nhận ra có thể kiểm soát cảm xúc của mình. “Lúc đầu, quyết tâm của tôi mờ như tuyết tháng Tư,” ông nhớ lại, “nhưng sau một thời gian ngắn, tôi đã chiến thắng điểm yếu của mình và cảm thấy một niềm vui mà tôi chưa từng biết trước đây — đó là làm theo ý muốn của tôi. Theo thời gian, bài tập tinh thần mạnh mẽ này trở thành bản chất thứ hai. Lúc đầu ham muốn của tôi phải bị khuất phục nhưng dần dần ham muốn và ý chí lớn lên giống hệt nhau.” Khi phát huy được sức mạnh ý chí, Tesla đã tìm cách kiểm soát những ảo ảnh đã gây khó khăn cho mình. Tesla lưu ý những ảo ảnh “thường xảy ra khi tôi thấy mình ở trong một tình huống nguy hiểm hoặc đau buồn, hoặc khi tôi đang rất phấn khích. Trong một số trường hợp, tôi đã thấy không khí xung quanh mình chứa đầy những cái lưỡi của ngọn lửa sống.” Để xua đuổi những hình ảnh khi chúng hành hạ mình, Tesla đã cố gắng tập trung vào một thứ khác, nhưng vì ít nhìn thấy thế giới, cậu sớm hết thứ để thay thế. Tuy nhiên, giờ đây, cậu phát hiện ra tốt hơn hết là làm việc với các hình ảnh, để trí tưởng tượng tự do đi lại: Sau đó, theo bản năng, tôi bắt đầu thực hiện những chuyến du ngoạn vượt qua giới hạn của thế giới nhỏ bé mà tôi biết, và tôi nhìn thấy những khung cảnh mới. Những thứ này lúc đầu rất mờ và không rõ ràng, và sẽ biến mất khi tôi cố gắng tập trung chú ý vào chúng, nhưng dần dần tôi đã thành công trong việc sửa chữa chúng; chúng đã đạt được sức mạnh và tính riêng biệt. Tôi sớm phát hiện ra sự thoải mái tốt nhất sẽ đạt được nếu tôi chỉ đơn giản là đi ngày càng xa hơn, nhận được những ấn tượng mới mọi lúc, và vì vậy tôi bắt đầu đi du lịch — tất nhiên, trong tâm trí tôi. Mỗi tối (và đôi khi trong ngày), khi ở một mình, tôi sẽ bắt đầu cuộc hành trình của mình — xem những địa điểm, thành phố và quốc gia mới — sống ở đó, gặp gỡ mọi người, kết bạn và làm quen và dù không thể tin được, sự thật là họ cũng thân thương với tôi như những người trong cuộc sống thực và không kém phần dữ dội trong biểu hiện. Mặc dù không nhận ra vào thời điểm đó, nhưng bằng cách phát triển khả năng tự kiểm soát và học cách khơi nguồn trí tưởng tượng mạnh mẽ của mình, Tesla đã bắt đầu có được những kỹ năng tâm trí phục vụ tốt cho ông với tư cách là một nhà phát minh. Ông không chỉ có thể tự do khám phá những ý tưởng mới trong đầu mà còn có kỷ luật và sự tập trung cần thiết để định hình và tinh thần chỉnh sửa những ý tưởng này thành các thiết bị thực tế (xem Chương 12). Cùng với việc học cách phân tích các hình ảnh, Tesla đã phát triển cách giải thích hợp lý của riêng mình cho chúng. Ông nhận thấy thường xuyên những hình ảnh rắc rối dường như không đến từ bên trong mà là kết quả của một điều gì đó ông đã thấy trên thế giới. Lúc đầu, ông nghĩ điều này có thể là ngẫu nhiên, nhưng ngay sau đó tôi đã thuyết phục bản thân không phải như vậy. Một ấn tượng thị giác, được nhận một cách có ý thức hoặc vô thức, luôn có trước sự xuất hiện của hình ảnh. Dần dần ham muốn nảy sinh trong tôi để tìm hiểu xem, lần nào cũng vậy, điều gì đã khiến những hình ảnh đó xuất hiện, và việc thỏa mãn ham muốn này sớm trở thành một điều cần thiết. Quan sát tiếp theo mà tôi thực hiện là, giống như những hình ảnh này là kết quả của một điều gì đó tôi đã thấy, thì những suy nghĩ mà tôi hình thành cũng được gợi ý theo cách tương tự. Một lần nữa, tôi cũng có cùng mong muốn xác định vị trí hình ảnh gây ra suy nghĩ, và việc tìm kiếm ấn tượng hình ảnh ban đầu nhanh chóng trở thành bản chất thứ hai. Tâm trí của tôi trở nên tự động, và trong nhiều năm liên tục hoạt động gần như vô thức, tôi có được khả năng định vị… ngay lập tức ấn tượng thị giác lúc bắt đầu suy nghĩ. Sau những quan sát, Tesla quyết định mọi suy nghĩ hoặc hành động mà ông thực hiện có thể là do một số loại kích thích bên ngoài, có thể là thứ ông nhìn thấy, nghe thấy, nếm hoặc chạm vào. Nếu điều này là đúng, thì ông kết luận mình là “một người máy được ban tặng cho sức mạnh chuyển động, chỉ phản ứng với các kích thích bên ngoài tác động lên các giác quan của tôi, suy nghĩ và hành động và di chuyển theo đó.” Dù bằng xương bằng thịt, ông đơn giản không hơn một cái máy mà đầu ra được xác định bởi các yếu tố đầu vào — một “cỗ máy thịt”, như ông đã từng nói. một người tự hỏi liệu Tesla đã bao giờ thảo luận về lý thuyết này với cha mình chưa; những quan điểm như vậy chắc chắn sẽ tạo khoảng cách lớn hơn giữa Milutin và con trai. Khi Tesla giành được quyền kiểm soát cuộc sống nội tâm của mình, cậu cũng bắt đầu nhìn ra thế giới rộng lớn hơn để được chấp thuận và ít phụ thuộc vào cha hơn. Điều này được minh họa bằng những gì đã xảy ra khi các công dân của Gospić có một chiếc xe chữa cháy mới. Dưới sự lãnh đạo của một thương gia trẻ, các công dân đã tổ chức một đội cứu hỏa với đồng phục và động cơ bơm. Để chứng minh động cơ, lực lượng cứu hỏa đã diễu hành đầy kiêu hãnh qua các đường phố và xuống sông. Ở đó, mười sáu lính cứu hỏa bắt đầu hối hả bơm nhưng không có nước chảy ra từ vòi. Khi chứng kiến, Tesla thừa nhận “Kiến thức của tôi về cơ chế này là con số không và tôi không biết gì về áp suất không khí, nhưng theo bản năng, tôi cảm nhận vòi hút trong nước có vấn đề.” Nhận ra sự tắc nghẽn là nguyên nhân gây ra sự cố, Tesla đã lội xuống nước và loại bỏ đường gấp khúc. Ngay lập tức xe cứu hỏa bắt đầu hoạt động và nước phun ra từ vòi ở đầu dây bên kia. Biết ơn, những người lính cứu hỏa đã nâng Nikola lên vai và tôn vinh cậu như một anh hùng. Tại đây Tesla đã học được việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật có thể dẫn đến sự công nhận. TRƯỜNG CẤP HAI Khi đến Gospić, Tesla đã theo học tại trường tiểu học hoặc trường địa phương trong ba năm. Tại một trong các lớp, cậu đã tìm thấy các mô hình trình diễn về bánh xe nước và tua-bin. Bị cuốn hút bởi những thiết bị, Tesla đã nhân bản một số thiết bị và thử nghiệm chúng trong một con suối địa phương. Tesla đã tự hào khoe những chiếc bánh xe với một người chú, nhưng người chú không đánh giá cao sự khéo léo về cơ khí của cậu bé và mắng vì đã lãng phí thời gian với những hoạt động như vậy. Tuy nhiên, Tesla vẫn tiếp tục suy nghĩ về các tua-bin, và khi đọc mô tả về thác Niagara, cậu mơ ước được sử dụng một bánh xe khổng lồ để tận dụng sức mạnh của thác. “Tôi đã nói với chú mình sẽ đến Mỹ và thực hiện kế hoạch,” Tesla nhớ lại, và “Ba mươi năm sau, tôi thấy ý tưởng của mình được thực hiện tại Niagara” (xem Chương 9). Năm 10 tuổi, Tesla vào học tại Real Gymnasium ở Gospić, tương đương với trường trung học cơ sở ở thế kỷ XIX. Giống như cha mình và chú Josif, Tesla rất xuất sắc về toán học. Tận dụng khả năng hình dung mọi thứ trong mắt mình, cậu nhanh chóng thực hiện các phép tính khiến giáo viên toán học khen ngợi. Nhưng trong khi học giỏi môn toán, Tesla nhận thấy lớp học vẽ rất khó. Điều này gây ngạc nhiên vì các thành viên khác trong gia đình có thể vẽ dễ dàng và Tesla cho khó khăn là do cậu thích suy nghĩ không bị xáo trộn. Ngoài ra, Tesla cũng thuận tay trái khi còn nhỏ, điều này có thể khiến cậu không thể thực hiện các bài tập vì chúng thường được thiết kế cho sinh viên thuận tay phải. Điểm số môn vẽ thấp đến mức cha phải xin với nhà trường để Tesla có thể tiếp tục học. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi Tesla tránh việc tạo ra các bản vẽ trong suốt sự nghiệp với tư cách là một nhà phát minh, ngay cả khi chúng có thể đã giúp truyền đạt ý tưởng của ông cho người khác. Trong năm thứ hai tại trường ở Gospić, Tesla bị ám ảnh bởi việc tạo ra một chiếc máy bay. Trong trí tưởng tượng của mình, cậu thường đi máy bay đến những nơi xa xôi, nhưng không biết điều đó xảy ra như thế nào. Ấn tượng với cách chân không được tạo ra bên trong động cơ chữa cháy có thể nâng nước từ sông và bơm nó dưới áp lực từ một vòi, Tesla đã trăn trở trong đầu với cách kết hợp chân không với thực tế là không khí trên bầu khí quyển. dưới áp lực 14 pound trên mỗi inch vuông. Sau nhiều tuần nghiên cứu, Tesla đã đưa ra một thiết kế mà người viết tiểu sử John O'Neill đã mô tả theo cách sau: Ông đã tìm ra một áp suất nặng 14 pound sẽ làm quay một hình trụ ở tốc độ cao và ông có thể sắp xếp để tận dụng áp suất đó bằng cách bao quanh một nửa hình trụ bằng chân không và để nửa bề mặt còn lại của nó tiếp xúc với áp suất không khí. Ông cẩn thận đóng một chiếc hộp bằng gỗ. Ở một đầu là một lỗ mở vào một hình trụ được lắp với độ chính xác rất cao để hộp kín khí; và ở một mặt của hình trụ, cạnh của hộp tạo thành một góc vuông tiếp xúc. Ở mặt bên kia của hình trụ, hộp tạo thành một tiếp xúc tiếp tuyến hoặc phẳng. Sắp xếp như vậy vì ông muốn áp suất không khí được tạo ra theo phương tiếp tuyến với bề mặt của hình trụ - một tình huống mà ông biết là cần phải có để tạo ra chuyển động quay. Nếu có thể làm cho hình trụ đó quay, tất cả những gì ông phải làm để bay là gắn một cánh quạt vào một trục từ hình trụ, đeo hộp vào cơ thể và lấy năng lượng liên tục từ hộp chân không sẽ nâng ông lên qua không khí. Để thử nghiệm ý tưởng, Tesla đã cẩn thận chế tạo một mô hình bằng gỗ. Khi bơm không khí ra khỏi ống hình trụ bên trong, trục quay nhẹ khiến cậu thích thú vì sung sướng. “Bây giờ tôi đã có một thứ gì đó cụ thể,” sau này ông viết, “một cỗ máy bay không có gì khác hơn một trục quay, cánh vỗ và — một chân không có sức mạnh vô hạn! Kể từ thời điểm đó, tôi đã thực hiện các chuyến du ngoạn trên không [tưởng tượng] hàng ngày trên một cổ máy tiện nghi và sang trọng có thể phù hợp với Vua Solomon.” Tất nhiên, một thiết bị như vậy sẽ là một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn, và nhiều năm sau Tesla nhận ra áp suất khí quyển tác động vuông góc với bề mặt của hình trụ và hiệu ứng quay nhẹ mà ông quan sát được là do bộ máy của ông bị rò rỉ. “Kiến thức này dần dần đến với tôi, nó khiến tôi bị sốc nặng,” Tesla nhớ lại, cho biết ông đã thực sự hy vọng mình có thể chế tạo một cỗ máy thực tế có thể kết nối ước mơ với hiện thực. Tesla đã hoàn thành việc học tại trường cấp hai ở Gospić vào năm 1870, nhưng ông “gục ngã trước một căn bệnh nguy hiểm và tình trạng của tôi trở nên tuyệt vọng đến mức các bác sĩ phải bó tay”. Người ta tự hỏi liệu những vấn đề này có liên quan đến những hình ảnh cường độ cao hay không vì vào khoảng thời gian này (mười hai tuổi), Tesla đã vượt qua chúng thông qua sự kết hợp giữa sức mạnh ý chí và học cách phân bổ hình ảnh. Khi hồi phục sau căn bệnh, Tesla đã không ngừng đọc. Vì quá ham đọc sách, thư viện địa phương đã gửi cho Tesla tất cả các tập sách chưa được lập danh mục và cho phép cậu đọc và phân loại chúng. Trong số những cuốn sách mới có một số tiểu thuyết của Mark Twain. Tesla nhận thấy chúng không giống với bất cứ thứ gì mà cậu đã đọc trước đây, “hay đến mức tôi hoàn toàn quên đi trạng thái tuyệt vọng của mình.” Những năm sau Tesla trở thành bạn với Twain, và khi Tesla kể cho ông nghe câu chuyện này, Twain đã bật khóc. Sau khi khỏe lại, Tesla tiếp tục việc học tại Real Gymnasium bậc cao hơn ở Karlovac (hay Carlstadt), Croatia. Tesla ở với chị gái của cha mình, Stanka, và chồng của bà, Đại tá Bankovic, “một con ngựa chiến già đã tham gia nhiều trận chiến.” Nằm ở nơi hợp lưu của bốn con sông, Karlovac thấp và nhiều đầm lầy, và Tesla mắc bệnh sốt rét, đã điều trị bằng một lượng lớn quinine. Milutin đã không dao động trong quyết tâm có một đứa con trai theo nghiệp linh mục và gửi con trai đến học ở Karlovac để chuẩn bị cho trường dòng. Trong khi viễn cảnh khiến cậu sợ hãi, Tesla nhận thấy ngày càng bị thu hút bởi vật lý, đặc biệt là nghiên cứu về điện. Tại Karlovac, người thầy yêu thích là giáo viên vật lý, người đã minh họa bài giảng bằng các mô hình trình diễn, một số là thiết kế của riêng thầy. Trong số này, Tesla đã bị hấp dẫn bởi máy đo bức xạ do nhà khoa học người Anh William Crookes phát minh. Bao gồm bốn cánh gạt bằng thiếc trên một trục bên trong một bóng đèn chân không, Tesla đã rất vui mừng khi thấy các cánh gạt quay nhanh trong ánh sáng rực rỡ. Nhớ lại việc giáo viên của mình trình diễn thiết bị đáng chú ý, Tesla cho biết, “Tôi không thể truyền tải một ý tưởng đầy đủ về cường độ cảm giác mà tôi đã trải qua khi chứng kiến các cuộc trình diễn của ông ấy về những hiện tượng bí ẩn. Mỗi ấn tượng tạo ra hàng ngàn tiếng vang trong tâm trí. Tôi muốn biết nhiều hơn về lực lượng tuyệt vời này.” Đáp lại, cậu đọc mọi thứ có thể tìm thấy về điện và bắt đầu thử nghiệm với pin, cuộn dây cảm ứng và máy phát tĩnh điện. Mặc dù yêu thích những tìm tòi, Tesla biết cha mẹ muốn mình làm linh mục và vì vậy “bản thân tôi đã cam chịu điều không thể tránh khỏi với trái tim đau nhức.” LỜI HỨA CỦA CHA Sau khi hoàn thành việc học tại Karlovac, Tesla dự định trở về nhà ở Gospić, nhưng trước khi có thể thực hiện, cậu nhận được một tin nhắn từ cha, hướng dẫn thực hiện một chuyến thám hiểm bắn súng trên núi. Vì cha không chấp thuận việc đi săn, những chỉ dẫn khiến Tesla bối rối và quyết định bỏ qua chúng và trở về nhà. Ở đó, cậu phát hiện ra thị trấn đang bị dịch tả hoành hành, đó là lý do tại sao Milutin đề xuất chuyến đi săn. Về đến nhà, Tesla đổ bệnh, và đã phải vật lộn suốt 9 tháng, nằm liệt giường và yếu ớt, để hồi phục. Tình trạng ngày một xấu đi, phát triển “thành cổ chướng, bệnh phổi, và đủ thứ bệnh tật cho đến khi quan tài của tôi được chuẩn bị.” Trong một lần đặc biệt tồi tệ khi Tesla gần như sắp chết, cha đã chạy đến bên và động viên cậu tập hợp sức mạnh của mình. Nhìn lên khuôn mặt xanh xao và lo lắng của cha, Tesla nói, “Có lẽ con có thể khỏe lại nếu cha cho con theo học ngành kỹ thuật.” Mặc dù đi ngược lại mong muốn của mình, nhưng Milutin không muốn mất thêm một người con trai. “Con sẽ đến trường kỹ thuật tốt nhất trên thế giới,” cha hứa, và Tesla “biết nó có ý nghĩa vô cùng. Một sức nặng lớn đã được trút bỏ khỏi tâm trí tôi”. Với sức mạnh của lời hứa, cùng với một chút trợ giúp từ một loại thảo dược chữa bệnh— “một loại đậu đắng” —Tesla đã sống lại “như một Lazarus khác trước sự kinh ngạc tột độ của mọi người.” Mặc dù Tesla rất nóng lòng muốn bắt đầu việc học kỹ thuật nhưng giờ đây cậu và gia đình lại phải đối mặt với một rào cản khác: Tesla đã đến tuổi, với tư cách là một người Serb sống ở Krajina, dự kiến sẽ phục vụ trong quân đội Áo trong ba năm. Mặc dù họ có thể đưa cậu vào một trong những trung đoàn của anh rể, nhưng Milutin lo ngại con trai vẫn chưa đủ khỏe để sống sót trong cuộc sống quân đội. Do đó, dù việc trốn tránh nghĩa vụ quân sự là một hành vi phạm tội nghiêm trọng, Milutin quyết định Tesla nên biến mất khỏi Gospić và ẩn náu trên núi trong khi ông và các anh trai lên kế hoạch cho tương lai của cậu. Trong chín tháng, từ đầu mùa thu năm 1874 cho đến mùa hè năm sau, Tesla đã đi lang thang ở vùng núi Croatia, “trong trang phục thợ săn và một bó sách.” Đi lang thang trong rừng, Tesla ngày càng mạnh mẽ hơn về thể chất và tinh thần. Khi đi bộ đường dài, cậu đã nghiên cứu ra một số phát minh với tầm nhìn xa. Ví dụ, cậu đã phát triển một kế hoạch theo đó sẽ gửi thư và gói hàng giữa các lục địa thông qua một đường ống dưới đại dương. Thư sẽ được đưa vào các thùng chứa hình cầu và sau đó được bắn qua đường ống bằng áp suất thủy lực. Mặc dù đã lên kế hoạch cẩn thận làm thế nào để máy bơm của mình có thể truyền vận tốc cao cho nước trong ống, nhưng cậu không nhận ra tốc độ của chất lỏng càng cao thì lực cản của thành ống càng lớn; kết quả là cậu buộc phải từ bỏ ý tưởng tuyệt vời này. Một kế hoạch khác liên quan đến việc xây dựng một vòng tròn quanh xích đạo của Trái đất để cải thiện việc đi lại của hành khách. Tesla nghĩ bằng cách áp dụng các lực thích hợp, vòng tròn có thể đứng yên trong khi Trái đất tiếp tục quay. Mọi người sau đó sẽ đi lên trên, chờ đến điểm của mình xuất hiện bên dưới, sau đó quay trở lại trái đất. Tesla nghĩ một kế hoạch như vậy sẽ cho phép mọi người đi khoảng nghìn dặm một giờ, nhưng ông thừa nhận sẽ không thể chế tạo được vòng tròn. Dù không thực tế nhưng chúng tiết lộ Tesla ngay từ đầu đã hình dung ra các hệ thống bao trùm toàn bộ trái đất, một chủ đề nổi bật trong công trình nghiên cứu về năng lượng vô tuyến của ông. Khi gợi ra những kế hoạch này, Tesla đã nhận ra sức mạnh của khả năng tạo ra các hình ảnh tinh thần của mình. Cậu không chỉ có thể sử dụng trí tưởng tượng để thực hiện những chuyến du hành kỳ thú mà còn có thể hướng tài năng vào việc tạo ra những cỗ máy mới. “Tôi vui mừng quan sát thấy mình có thể hình dung ra những điều tuyệt vời nhất,” ông tuyên bố sau đó. “Tôi không cần mô hình, bản vẽ hay thí nghiệm. Tôi có thể hình dung tất cả chúng như thật trong tâm trí mình.” Hơn nữa, đối với Tesla, làm việc với các hình ảnh tinh thần có nghĩa là có thể tập trung vào việc xác định và khám phá lý tưởng đằng sau một phát minh. Nhưng làm thế nào Tesla biết điều quan trọng là phải tìm ra lý tưởng nền tảng cho một phát minh? Tôi nghi ngờ sự sẵn sàng tìm kiếm lý tưởng này xuất phát từ niềm tin tôn giáo mà cậu có được từ cha và các chú của mình trong Nhà thờ Chính thống Serbia. Giống như tất cả các Kitô hữu, Chính thống giáo tin vào Chúa Ba Ngôi, Thiên Chúa là ba ngôi trong một: Chúa Cha, Chúa Con và Chúa Thánh Linh. Cũng như trong Cơ đốc giáo phương Tây, họ còn tin qua Chúa Con, “Ngôn từ đã hòa vào xác thịt của chúng ta” và qua sự Nhập thể, Chúa Jesus đã sống trên Trái đất và chết vì tội lỗi của chúng ta. Tuy nhiên, trong Cơ đốc giáo Chính thống, Chúa Con mang một ý nghĩa sâu xa hơn; như Bishop Kallistos Ware giải thích, Ngôi thứ hai của Ba Ngôi Thiên Chúa là Con Thiên Chúa, là “Lời” hay Biểu trưng của Người.… Chính Người được Đức Trinh Nữ Maria tại thành phố Bethlehem sinh ra trên đất với tư cách là con người. Nhưng với tư cách là Ngôn từ hay Biểu trưng, ngài đang làm việc trước khi Hóa thân. Ngài là nguyên tắc của trật tự và mục đích xuyên suốt mọi sự vật, lôi kéo chúng đến sự hợp nhất trong Đức Chúa Trời, và do đó biến vũ trụ thành một “thế giới”, một tổng thể hài hòa và tích hợp. Creator-Logos đã truyền đạt cho mỗi thứ những biểu tượng hoặc nguyên tắc bên trong của riêng nó, khiến cho thứ đó trở nên khác biệt với chính nó, đồng thời thu hút và hướng thứ đó về phía Đức Chúa Trời. Nhiệm vụ con người chúng ta với tư cách là thợ thủ công hoặc nhà sản xuất là phân biệt các biểu tượng này nằm trong mỗi thứ và làm cho nó biểu hiện; chúng ta không tìm cách thống trị mà là hợp tác. Đối với những người theo đạo Cơ đốc Chính thống, vũ trụ vật chất không chỉ có trật tự mà mọi thứ trong đó — tự nhiên và nhân tạo — đều có một nguyên tắc thần thánh cơ bản, một biểu tượng có thể được con người khám phá. Thật vậy, một trong những cách mà con người có thể ca ngợi Chúa — cho dù là thợ thủ công, nhà sản xuất hay nhà phát minh — là tìm kiếm biểu tượng trong tất cả mọi thứ. Do đó, niềm tin của Chính thống giáo về Con Thiên Chúa là Ngôn từ hoặc Biểu trưng sẽ thúc đẩy Tesla tìm kiếm lý tưởng trong các phát minh của mình. Để chắc chắn, dù Tesla sau này tự gọi mình là một Cơ đốc nhân, nhưng dường như ông không đi đến Nhà thờ Chính thống giáo hay thực hành đức tin của mình. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là nền tảng tôn giáo không liên quan gì đến cách tiếp cận phát minh của ông. Thật vậy, lớn lên được bao quanh bởi các linh mục Chính thống giáo (cha và chú), Tesla không thể không tiếp thu một số khía cạnh trong thế giới quan của họ; sự quan tâm của ông trong việc tìm kiếm một lý tưởng nền tảng cho mỗi phát minh đều bắt nguồn từ đức tin của họ. BÀI HỌC TỪ GIA ĐÌNH Khi Tesla quay trở lại Gospić sau chuyến lưu trú trên núi, cậu biết cha đã giữ lời và đã đảm bảo một học bổng từ Cơ quan Quản lý Biên giới Quân sự (Grenzlandsverwaltungsbehoerde). Học bổng sẽ trả 420 gulden một năm trong ba năm và sẽ cho phép Tesla theo học Trường Bách khoa Joanneum ở Graz, Áo. Sau khi hoàn thành chương trình học, Tesla sẽ nợ Cơ quan quân sự 8 năm phục vụ. Khi Tesla chuẩn bị rời Gospić để bắt đầu việc học ở Graz, mẹ đã tặng một chiếc túi đeo vai mà bà đã làm. Nhiều màu sắc và được thêu đẹp mắt, chiếc túi là đặc trưng của hàng dệt may được sản xuất tại tỉnh Lika, quê hương Tesla. Tesla đã trân trọng chiếc túi và mang nó theo suốt cuộc đời mình. Cũng giống như Tesla đã coi chiếc túi như một kỷ vật hữu hình về gia đình và quê hương của mình, chúng ta có thể hỏi ông đã mang theo những thứ vô hình nào khi rời nhà đến Graz. Là những người Serb sống ở Biên giới quân sự Áo, ông bà của ông ở cả hai bên biên giới đã học cách sống sót như những người lạ ở một vùng đất xa lạ; họ đã học được cách làm hòa với chính quyền Áo bằng cách chuyển sang các ngành nghề — giáo sĩ và quân đội — mở cửa cho họ. Chúng ta có thể thấy xuất thân từ hoàn cảnh này, Tesla sẽ được chuẩn bị kỹ lưỡng để thích nghi với cuộc sống ở Mỹ, ông sẽ có đủ cảm xúc và trí tuệ để thăng tiến nhanh chóng với tư cách là một người nhập cư ở New York vào những năm 1880. Đồng thời, người ta tự hỏi liệu trải nghiệm lớn lên trong một nhóm “bên ngoài” ở Croatia có đồng nghĩa với việc Tesla đã học cách cẩn thận và nghi ngờ người lạ xung quanh hay không, vì lý do đó, Tesla thường chọn cách giữ mình khi trưởng thành. Từ cha mẹ, Tesla đã có những đặc điểm phục vụ tốt cho ông với tư cách là một nhà phát minh. Từ mẹ, ông không chỉ thừa hưởng sự khéo léo mà còn nhận thức được sự hài lòng khi tạo ra những thứ hữu ích. Mặc dù mối quan hệ với cha căng thẳng, Tesla đã tiếp thu một số giá trị của cha với tư cách là một nhà cải cách xã hội. Đặc biệt, khi càng lớn tuổi, Tesla càng ít quan tâm đến việc kiếm tiền từ các phát minh của mình và quan tâm nhiều hơn đến việc chúng sẽ giúp ích gì cho nhân loại. Giống như cha, người hy vọng giáo dục và quyền tự chủ chính trị sẽ cải thiện cuộc sống của người Serb, Tesla tin những phát minh của ông — chẳng hạn như thuyền điều khiển bằng sóng và năng lượng vô tuyến — sẽ kết thúc chiến tranh và mở ra một kỷ nguyên mới và thịnh vượng. Nhưng trên hết, từ thời thơ ấu của mình, Tesla đã có những khả năng trí tuệ cần thiết để phát minh. Ông được sinh ra với trí tưởng tượng thị giác mạnh mẽ bất thường — mạnh đến mức đôi khi không thể phân biệt đâu là hình ảnh và đâu là thực tế. Tuy nhiên, khi còn ở tuổi vị thành niên, Tesla đã học cách kiểm soát trí tưởng tượng, điều khiển và định hướng nó. Ban đầu, ông chỉ đơn giản là đi vào những cuộc hành trình phức tạp trong tâm trí, nhưng dần dần phát hiện ra mình có thể điều khiển trí tưởng tượng để hình dung ra những cỗ máy mới. Để làm được như vậy, Tesla đã học được phải cân bằng giữa việc để trí tưởng tượng hoạt động cuồng nhiệt và kỷ luật để nó để có thể tạo ra các chi tiết của một cỗ máy mới. Dựa trên nền tảng tôn giáo Chính thống giáo, ông biết phải có một nguyên tắc cơ bản, lý tưởng, đằng sau một phát minh. Hồi hộp với cách ông có thể sử dụng trí tưởng tượng của mình để tìm ra những nguyên tắc đó và hình dung ra công nghệ mới, trong thâm tâm Tesla biết muốn trở thành một nhà phát minh. Do đó, khi đeo chiếc túi mẹ may trên vai và lên đường đến Graz, Tesla đã rời quê hương ở Lika với những di sản, và kỹ năng cho phép ông theo đuổi ước mơ trở thành nhà phát minh. 02. ƯỚC MƠ VỀ ĐỘNG CƠ (1878–1882) Tesla đến Graz vào mùa thu năm 1875 để bắt đầu việc học tại Trường Bách khoa Joanneum. Joanneum được thành lập vào năm 1811 như một món quà của Archduke John cho các lãnh đạo của Styria (một tỉnh của Áo), và vào năm 1864, nó trở thành Technische Hochschule. Cùng với các học viện tại Vienna, Prague và Brno, Joanneum là một trong bốn trường ở Đế quốc Áo cung cấp các bằng kỹ sư. Mặc dù trường cung cấp một khóa học về kỹ thuật dân dụng, Tesla ban đầu đăng ký vào toán học và vật lý, với ý định trở thành một giáo sư. đã chọn toán học và vật lý để làm hài lòng cha mình. Vì muốn hỗ trợ đứa con trai còn lại của mình, Milutin có lẽ cảm thấy khó hình dung Tesla sẽ làm gì với tư cách một kỹ sư trong khi trở thành giáo sư hoặc giáo viên toán học có vẻ là một nghề nghiệp hợp lý hơn. BIẾT VỀ ĐIỆN Tại Joanneum, Tesla xuất sắc về toán học, nhưng những bài giảng yêu thích lại do Giáo sư vật lý Jacob Pöschl giảng. “Giáo sư Pöschl,” Tesla nhớ lại, “thật kỳ lạ; Người ta nói ông đã mặc cùng một chiếc áo khoác trong suốt hai mươi năm. Nhưng những gì ông thiếu trong tính cách cá nhân, đã được bù đắp trong sự hoàn hảo của các bài thuyết trình. Tôi không bao giờ thấy ông bỏ sót một từ hay cử chỉ nào, và các trình bày và thử nghiệm của ông diễn ra với độ chính xác như đồng hồ.” Ngồi trong các bài giảng của Pöschl, Tesla đã được giới thiệu về điện một cách có hệ thống. Nếu Pöschl là điển hình của các giảng viên khác ở thế kỷ 19 về điện, thì ông ấy có thể đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về lịch sử, bắt đầu từ người Hy Lạp cổ đại và cập nhật những phát triển mới nhất với máy phát điện và ánh sáng điện. Để hiểu được những phát minh điện tiếp theo của Tesla, hãy cùng xem lại các chủ đề chính giống như Pöschl đã làm với Tesla vào khoảng năm 1876. Alessandro Volta Mặc dù người Hy Lạp cổ đại nhận thức được tĩnh điện có thể được tạo ra bằng cách cọ xát hổ phách với lụa, nhưng hiểu biết hiện đại của chúng ta về điện đã có từ cuối thế kỷ XVII và thế kỷ XVIII. Một số nhà nghiên cứu - chẳng hạn như Henry Cavendish và Benjamin Franklin - đã nghiên cứu tĩnh điện một cách có hệ thống. Các nhà triết học tự nhiên này tập trung vào việc các cơ thể khác nhau có thể được tích điện và phát ra tia lửa như thế nào. Vào đầu thế kỷ 19, khoa học về điện đã mở rộng đáng kể từ việc nghiên cứu ‘điện tĩnh’ sang nghiên cứu cái mà lúc đó được gọi là ‘điện động’ hoặc làm thế nào điện tích có thể chạy qua một vật dẫn điện. Dựa trên công trình của Luigi Galvani, Alessandro Volta vào năm 1800 đã chứng minh cách người ta có thể tạo ra dòng điện tích bằng cách xen kẽ các lớp kim loại với giấy ngâm trong axit. Được biết đến như một tấm, các lớp kim loại và giấy tẩm axit của Volta là loại pin điện đầu tiên. Trong khi các nhà hóa học và triết học tranh luận sôi nổi về điều gì đã tạo ra điện trong tấm điện của Volta, thì các nhà khoa học khác đã sử dụng nó để tiến hành các thí nghiệm mới. André-Marie Ampere Trong số các nhà khoa học này có Hans Christian Oersted, người đã khám phá ra mối quan hệ giữa điện và từ tính vào năm 1820. Oersted đã kết nối một dây dẫn với một cọc Voltaic và sau đó đặt một la bàn từ dưới dây. Trước sự ngạc nhiên của Oersted, kim la bàn chỉ bị chệch hướng khi kết nối hoặc ngắt kết nối dây điện khỏi cọc. Các thí nghiệm của Oersted đã được lặp lại bởi André-Marie Ampere, người đã xác định đó là một dòng điện tích - một dòng điện - tương tác với từ tính của kim và gây ra chuyển động. Nhưng mối quan hệ chính xác giữa dòng điện, từ tính và chuyển động là gì? Hình 2.1. Nguyên lý cảm ứng điện từ của Faraday. Bằng cách di chuyển thanh nam châm vào và ra khỏi cuộn dây, Faraday có thể tạo ra một dòng điện làm cho các kim trong điện kế xoay qua lại. Năm 1831, Michael Faraday đã trả lời câu hỏi. Sử dụng một cuộn dây hình bánh rán và một thanh nam châm, Faraday đã chứng minh các định luật cảm ứng điện từ. Faraday đã chỉ ra nếu người ta di chuyển nam châm vào và ra khỏi cuộn dây, người ta có thể tạo ra dòng điện trong cuộn dây. Ngược lại, nếu người ta cho dòng điện chạy qua cuộn dây, nam châm sẽ chuyển động (Hình 2.1). Tuy nhiên, để có được một trong hai tác dụng — để tạo ra dòng điện hoặc tạo ra chuyển động — thì cấu hình của cuộn dây và thanh nam châm phải vuông góc với nhau. Trên thực tế, dòng điện gây ra sẽ ở góc vuông thứ ba, vuông góc với cả cuộn dây và nam châm. Các kỹ sư ngày nay coi đây là quy tắc bên phải (Hình 2.2). Michael Faraday Faraday càng nhận ra tầm quan trọng từ quan sát của Oersted rằng kim la bàn chỉ bị chệch hướng khi dòng điện được bật hoặc tắt; khi dòng điện chạy đều qua dây dẫn thì không bị lệch. Faraday đưa ra giả thuyết cả nam châm và cuộn dây điện đều được bao quanh bởi một trường điện từ (thường được mô tả như một chuỗi các đường sức) và dòng điện hoặc chuyển động được tạo ra khi một trong những trường này thay đổi. Khi bật hoặc tắt dòng điện trong dây của Oersted, người ta đã cung cấp năng lượng hoặc khử năng lượng cho trường xung quanh dây và sự thay đổi này tương tác với từ trường xung quanh kim la bàn, làm cho kim dao động. Như chúng ta sẽ thấy, nhận thức một trường thay đổi có thể tạo ra dòng điện hoặc tạo ra chuyển động là điều cần thiết cho công việc của Tesla về động cơ. Hình 2.2. Sơ đồ minh họa quy tắc bàn tay phải. Các kỹ sư điện sử dụng quy tắc để ghi nhớ dòng điện được tạo ra như thế nào khi một dây dẫn được chuyển động trong từ trường. Nếu một dây dẫn (chẳng hạn như thanh hình 2.2) chuyển động theo hướng của ngón tay cái, nó sẽ cắt các đường sức của từ trường có hướng của ngón trỏ. Dòng điện sinh ra sẽ di chuyển trong dây dẫn theo hướng của ngón tay giữa. Trong suốt những thập kỷ giữa thế kỷ 19, các nhà khoa học đã tỏ ra khó khăn để đánh giá đầy đủ các sắc thái của lý thuyết Faraday. Tuy nhiên, bằng cách xem xét các mô hình nhỏ mà Faraday sử dụng để thể hiện ý tưởng của mình, các nhà thí nghiệm và chế tạo thiết bị đã nhanh chóng nắm bắt được bản chất ý tưởng của ông và tạo ra nhiều loại máy phát điện và động cơ. Đối với những nhà nghiên cứu thực hành này, định luật cảm ứng điện từ của Faraday đã bắt nguồn từ điều này: nếu người ta muốn chế tạo một máy phát điện, thì người ta di chuyển một dây dẫn qua từ trường và một dòng điện được tạo ra trong dây dẫn. Tương tự như vậy, nếu người ta muốn tạo ra một động cơ điện, thì người ta sử dụng dòng điện để tạo ra một trường điện từ làm cho một nam châm hoặc vật dẫn chuyển động. Khi sử dụng những khám phá của Faraday về cảm ứng, các nhà thử nghiệm đã sớm thêm một số tính năng mới vào máy phát điện và động cơ. Đầu tiên, để tạo ra điện, họ sử dụng chuyển động quay — từ tay quay hoặc động cơ hơi nước. Ngược lại, một động cơ điện sử dụng dòng điện để tạo ra chuyển động quay. Thứ hai, các nhà nghiên cứu mong muốn các máy sản xuất hoặc tiêu thụ dòng điện tương tự như dòng điện phát ra từ pin; họ muốn làm việc với dòng điện có điện áp ổn định, hay còn gọi là dòng điện một chiều (DC). Niềm đam mê với DC có thể được nuôi dưỡng bởi sự phát triển nhanh chóng trong những năm 1840 và 1850 của các hệ thống điện báo gửi tín hiệu bằng cách ngắt dòng điện một chiều. Để đảm bảo cả hai tính năng này — chuyển động quay và dòng điện một chiều — các nhà thí nghiệm điện đã sử dụng một máy chỉnh lưu. Trong cả máy phát điện và động cơ, thường có hai bộ cuộn dây điện từ: bộ cố định được gọi là stato và bộ quay được gọi là rotor. Máy chỉnh lưu đơn giản là thiết bị mà dòng điện di chuyển vào hoặc ra khỏi rotor. Được giới thiệu bởi Hippolyte Pixii ở Paris vào năm 1832, máy chỉnh lưu đã trở thành một tính năng thiết yếu của động cơ và máy phát điện một chiều (Hình 2.3). Hình 2.3. Nam châm của Hippolyte Pixii với máy chỉnh lưu đầu tiên từ năm 1832. Hình ảnh bên trái cho thấy nam châm và hình bên phải mô tả chi tiết máy chỉnh lưu. Để vận hành nam châm, người ta quay tay quay ở phần dưới cùng của máy. Điều này làm cho nam châm hình móng ngựa quay bên dưới nam châm điện ở đầu máy. Khi nam châm hình móng ngựa chuyển động, từ trường của nó tạo ra dòng điện trong nam châm điện. Dòng điện này chạy qua các dây dẫn trên các giá đỡ thẳng đứng của máy đến máy chỉnh lưu nằm trên trục giữa tay quay và nam châm hình móng ngựa. Dòng điện rời khỏi nam châm qua hai dây xoắn. Như trong hình bên phải, máy chỉnh lưu nằm trên trục A kết nối tay quay và bánh răng ở mặt dưới của nam châm, máy chỉnh lưu gồm hai miếng kim loại hình trụ rỗng (M1, M2) và bốn lò xo hoặc miếng tiếp xúc kim loại (F1, F2, f1 và f2). Các miếng cực M1 và M2 được cách điện với nhau, như hình vẽ bởi vạch đen sẫm giữa chúng. S biểu thị đường đi của hai nam châm điện ở đầu nam châm trong khi s biểu thị mạch bên ngoài nam châm. Khi trục A quay, miếng tiếp xúc kim loại trượt dọc theo bề mặt của các miếng cực. Khi nam châm hình móng ngựa quay, nó tạo ra một dòng điện trong mạch S được truyền đến bộ truyền tín hiệu qua F1 và F2. Dòng điện rời khỏi nam châm được nhận bởi miếng tiếp xúc f1 và f2. Nếu các miếng cực M1 và M2 được đặt đúng vị trí trên trục, thì miếng tiếp xúc f1 và f2 đi qua lớp cách điện giữa các miếng cực tại thời điểm chính xác khi chiều dòng điện đảo ngược trong mạch S. Bằng cách này, máy chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xoay chiều từ nam châm hình móng ngựa vào trong nam châm điện thành dòng điện một chiều. Hình 2.4. Hình ảnh đơn giản của máy phát điện. N và S là các cực từ của stato. Rotor được biểu diễn như một vòng dây hình vuông gắn với trục và tay quay. Máy chỉnh lưu là hai nửa trụ nằm giữa vòng dây và tay quay. Nếu quay tay quay, rotor sẽ quay qua từ trường của stato và trong rotor sẽ xuất hiện dòng điện xoay chiều. Dòng điện này sẽ chạy đến Máy chỉnh lưu, nơi nó sẽ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều. Để hiểu cách hoạt động của Máy chỉnh lưu, chúng ta cần xem xét hoạt động bên trong của máy phát điện một chiều và sau đó là động cơ (Hình 2.4). Tuân theo định luật Faraday về cảm ứng điện từ, một máy phát điện tạo ra dòng điện khi rotor quay và cắt ngang từ trường tạo bởi các cuộn dây. Nếu chúng ta theo dõi đường dẫn được tạo bởi chỉ một vòng dây trong cuộn dây rotor, chúng ta có thể thấy khi vòng dây đó đi xuống qua từ trường, nó sẽ tạo ra một dòng điện chạy theo một hướng (như được chỉ định bởi quy tắc bên phải trong Hình 2.2). Tương tự như vậy, khi vòng dây tiếp tục quay, sau đó nó sẽ xoay lên trong từ trường và tạo ra một dòng điện chạy theo hướng ngược lại. Nếu người ta muốn sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) này, thì người ta chỉ cần kết nối một vòng trượt riêng lẻ với mỗi đầu của vòng dây rotor và dẫn dòng điện ra khỏi máy phát. Tuy nhiên, giống như nhiều nhà thí nghiệm ở thế kỷ 19, người ta muốn có dòng điện một chiều, thì người ta cần thu tất cả dòng điện một chiều ở đầu của máy phát và tất cả dòng điện chạy theo hướng ngược lại ở đầu bên kia. Điều này được thực hiện bằng cách đặt trên trục rotor vào một Máy chỉnh lưu gồm một hình trụ kim loại được chia thành các đoạn cách điện với nhau (Hình 2.5). Tiếp xúc tĩnh hoặc chổi than nằm trên các mặt đối diện của hình trụ và được đặt ở vị trí sao cho khi dòng điện tạo ra trong rotor đổi chiều, các đầu nối với chổi than cũng đảo chiều và dòng điện do máy phát cung cấp luôn có cùng chiều. Hình 2.5. Hình ảnh đơn giản về phần chỉnh lưu trong máy phát điện. Máy chỉnh lưu gồm bốn miếng cực hình bán nguyệt và miếng tiếp xúc quét ngang. Thông thường, sẽ có cách điện giữa các miếng cực, nhưng nó không được bao gồm trong sơ đồ này. Theo quan điểm này, các miếng cực được kết nối với các cuộn dây quấn quanh rotor trống. Khi rotor quay trong từ trường (không được hiển thị), một dòng điện được tạo ra trong các cuộn dây và chạy đến các miếng cực. Các chổi tiếp xúc, chạm vào các miếng cực, thu dòng điện và đưa nó ra khỏi máy phát điện. Trong động cơ điện một chiều, máy chỉnh lưu hoạt động theo kiểu tương tự nhưng công việc của nó là cung cấp dòng điện đến rotor. Thông qua máy chỉnh lưu, chúng ta có thể hình dung một dòng điện chạy qua một vòng dây trong cuộn dây rotor, và dòng điện đó tạo ra một trường điện từ xung quanh vòng dây đó. Đồng thời, chúng ta cũng có thể gửi dòng điện qua từ trường hoặc cuộn dây stato của động cơ và thiết lập một trường điện từ khác. Bây giờ, nếu người ta có thể làm cho trường điện từ xung quanh vòng dây rotor có cùng hướng với từ trường tạo bởi các cuộn dây stato, thì hai trường sẽ đẩy nhau và làm cho rotor quay. (Nhớ lại trong nam châm, các cực trái dấu sẽ hút và các cực cùng dấu đẩy nhau.) Tuy nhiên, khi vòng dây chuyển động sang phía bên kia, nó sẽ cần một dòng điện chạy theo hướng ngược lại để tạo ra một từ trường sẽ bị đẩy lùi bởi trường stato. Do đó, để rotor quay liên tục, chúng ta cần thường xuyên đảo chiều dòng điện để các phần khác nhau của cuộn dây rotor luôn có trường thích hợp và bị đẩy lùi bởi trường tạo bởi cuộn dây stato. Sự đảo chiều dòng điện này lại được cung cấp bởi máy chỉnh lưu, có chức năng như một công tắc quay và gửi dòng điện theo hướng thích hợp đến từng phần của cuộn rotor. Ở đây chúng ta đã đi vào một số chi tiết về cách máy chỉnh lưu hoạt động trong động cơ điện một chiều và máy phát điện vì chúng là một yếu tố cần thiết để quay máy móc. Tuy nhiên, máy chỉnh lưu đã (và tiếp tục là) gót chân Achilles của máy dùng dòng điện một chiều DC; chúng rất phức tạp để chế tạo và có xu hướng hao mòn nhanh chóng. Máy chỉnh lưu cũng thường phát ra tia lửa điện nếu không đủ cách điện giữa các phân đoạn hoặc nếu miếng tiếp xúc được điều chỉnh không đúng cách và chạm vào quá nhiều phân đoạn cùng một lúc. Như chúng ta sẽ thấy trong giây lát, Tesla đã sớm thấy máy chỉnh lưu là vấn đề trọng tâm trong máy móc dùng điện và ông đã đặt ra mục tiêu loại bỏ chúng. THỬ THÁCH VỚI TIA LỬA TỪ MÁY CHỈNH LƯU Chính một trong những bài giảng của Pöschl vào năm 1876–77, Tesla lần đầu đối mặt với thách thức phát triển động cơ xoay chiều. Trường gần đây đã mua một máy phát điện Gramme hoặc máy phát điện từ Paris (Hình 2.6). Được phát triển bởi nhà sản xuất dụng cụ người Bỉ Zenobe T. Gramme, chiếc máy rất thú vị với các nhà thí nghiệm điện vì nó tạo ra dòng điện một chiều mạnh và ổn định hơn. Vào cuối những năm 1870, máy phát điện Gramme đã được một số nhà phát minh châu Âu sử dụng để cung cấp năng lượng cho các hệ thống chiếu sáng hồ quang thương mại đầu tiên. Giáo sư Pöschl đã sử dụng máy phát điện Gramme mới để dạy sinh viên về dòng điện. Một cách sử dụng phổ biến của máy phát điện là chứng minh điện có thể được truyền tải qua một khoảng cách như thế nào. Tính năng này lần đầu tiên được tiết lộ tại Triển lãm Quốc tế ở Vienna vào năm 1873 bởi Hippolyte Fontaine của Công ty Gramme. Fontaine đã sử dụng một máy nổ Gramme để tạo ra dòng điện sau đó được truyền bằng dây đến một máy phát điện khác, hoạt động như một động cơ. Các kỹ sư điện rất hào hứng với cuộc trình diễn vì nó cho thấy tiềm năng sử dụng động cơ điện trong các nhà máy và giao thông. Cho đến thời điểm này, động cơ điện bị hạn chế vì người ta tin chúng chỉ có thể chạy bằng pin đắt tiền, nhưng bây giờ Fontaine đã chứng minh chúng có thể chạy bằng máy phát điện. Hơn nữa, lần đầu tiên Fontaine đã chứng minh sức mạnh có thể được truyền từ nơi này sang nơi khác mà không cần phải sử dụng trục, dây đai hoặc dây thừng kém hiệu quả để kết nối động cơ hơi nước với máy móc. Bây giờ người ta có thể có một hệ thống truyền tải điện, trong đó người ta có thể tạo ra điện ở bất cứ nơi nào thuận tiện và sau đó tiêu thụ điện ở bất cứ nơi nào cần thiết. Hình 2.6. Máy phát điện Gramme Để chứng minh khả năng truyền tải điện năng, Pöschl đã kết nối máy phát điện Gramme với một pin để chạy nó như một động cơ. Mặc dù người ta có thể chạy máy phát điện một chiều như động cơ, nó yêu cầu điều chỉnh cẩn thận các miếng tiếp xúc chỉnh lưu để ngăn phát tia lửa điện. Pöschl gặp sự cố khi điều chỉnh trên động cơ Gramme, Tesla nhớ lại: “Trong khi Giáo sư Pöschl đang trình diễn, vận hành máy như một động cơ, miếng tiếp xúc gặp trục trặc, phát ra tia lửa lớn và tôi nghĩ có thể vận hành động cơ mà không cần những thiết bị này. Nhưng giáo sư tuyên bố điều đó không thể thực hiện và tôi có vinh dự được giảng cho nghe một bài về chủ đề này, phần kết giáo sư nói: “ ‘Ngài’ Tesla có thể đạt được những điều tuyệt vời, nhưng chắc chắn ‘ngài ấy’ sẽ không bao giờ làm được điều này. Nó sẽ tương đương với việc chuyển đổi một lực kéo ổn định, giống như lực hấp dẫn, thành một lực quay. Đó là một kế hoạch chuyển động vĩnh viễn, một ý tưởng bất khả thi.” Mặc dù ý định của giáo sư là ngăn những nhận xét của Tesla làm các sinh viên khác mất tập trung vào việc hiểu cách động cơ hoạt động, Pöschl đã sử dụng ý kiến của Tesla để đưa ra ý tưởng tổng quát hơn. Các nhà khoa học và kỹ sư thế kỷ 19 nhận thức rõ chuyển động quay cần thiết để quay các máy móc của Cách mạng Công nghiệp không hề có sẵn trong Tự nhiên. Nhiều lực — chẳng hạn như trọng lực, từ tính hoặc dòng điện — thường biểu hiện thành lực tuyến tính, theo nghĩa chúng tạo ra lực đẩy hoặc lực kéo theo một hướng. Để đảm bảo chuyển động quay mong muốn khỏi các lực tuyến tính này, người ta cần một số loại thiết bị chuyển đổi. Ví dụ về các thiết bị chuyển đổi này, người ta chỉ cần xem cách một guồng nước biến đổi dòng chảy thẳng của sông hoặc cách tay quay và bánh đà trên động cơ hơi nước biến chuyển động tới lui của pít-tông thành chuyển động quay. Đối với Pöschl, máy chỉnh lưu đóng vai trò như một thiết bị chuyển đổi, biến đổi dòng điện tuyến tính thành một chuỗi các xung xoay chiều làm cho rotor quay. Bởi vì các thiết bị chuyển đổi luôn hấp thụ một phần năng lượng được chuyển đổi từ chuyển động thẳng thành chuyển động quay, ý tưởng của Tesla về động cơ không có máy chỉnh lưu dường như khiến Pöschl nghĩ Tesla sẽ ‘đánh lừa’ Tự nhiên, và do đó Pöschl đã chế nhạo gọi nó là một sơ đồ chuyển động vĩnh viễn. Pöschl dự định những nhận xét của ông sẽ hạn chế những chuyến bay tưởng tượng của Tesla nhưng thay vào đó chúng lại thổi bùng lên ngọn lửa tham vọng. Khi quan sát những miếng tiếp xúc phát sáng và lắng nghe lời quở trách của Pöschl, Tesla đã cảm nhận được một thách thức. Tesla sau đó nhận xét “Bản năng”, “là thứ vượt qua cả tri thức. Không nghi ngờ gì nữa, chúng ta có một số phần ‘mịn hơn’ cho phép chúng ta nhận thức sự thật khi suy luận logic, hoặc bất kỳ nỗ lực cố ý nào khác của bộ não đều vô ích. Trong một thời gian, tôi dao động, bất an trước thẩm quyền của giáo sư, nhưng nhanh chóng tin mình đúng và thực hiện nhiệm vụ với tất cả ngọn lửa và sự tự tin vô bờ bến của tuổi trẻ.” TƯỞNG TƯỢNG VỀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU Để chấp nhận thử thách chế tạo một động cơ không có tia lửa, Tesla đã từ bỏ kế hoạch trở thành giáo viên và chuyển sang chương trình giảng dạy kỹ thuật trong năm thứ hai tại Joanneum. Như đã từng là điển hình cho các trường kỹ thuật ở châu Âu và Mỹ vào cuối những năm 1870, chương trình giảng dạy không tập trung vào kỹ thuật điện mà là kỹ thuật dân dụng. Khi Tesla lần đầu tiên mô tả về trình độ học vấn của mình với các phóng viên vào cuối những năm 1880, ông nói mình đã được đào tạo tại Joanneum như một kỹ sư dân dụng. Mặc dù các nghiên cứu kỹ thuật của anh có thể đã thúc đẩy Tesla xây dựng một mô hình thử nghiệm của một động cơ và tiến hành các thí nghiệm, nhưng thay vào đó, anh lại chọn cách nghiên cứu vấn đề trong trí tưởng tượng: “Đầu tiên tôi bắt đầu hình dung trong đầu về một cỗ máy dùng dòng điện một chiều, chạy nó và làm theo sự thay đổi dòng điện trong rotor. Sau đó, tôi sẽ tưởng tượng một máy phát điện xoay chiều và xem xét các quá trình diễn ra theo cách tương tự. Tiếp theo, tôi sẽ hình dung các hệ thống bao gồm động cơ và máy phát điện và vận hành chúng theo nhiều cách khác nhau. Những hình ảnh tôi nhìn thấy với tôi là hoàn toàn chân thực và hữu hình.” Ở đây, chúng ta thấy Tesla đã thực hiện hai bước trong việc lên ý tưởng cho động cơ của mình. Đầu tiên, dù anh bắt đầu bằng cách nghĩ về một máy phát điện một chiều tương tự như máy phát điện Gramme, nhưng anh quyết định giải pháp sẽ liên quan đến dòng điện xoay chiều. Người ta tự hỏi tại sao anh lại chuyển từ điện một chiều sang điện xoay chiều vì hầu hết công việc được thực hiện trong lĩnh vực điện vào cuối những năm 1870 đều sử dụng dòng điện một chiều. Ở Paris, hai kỹ sư điện, Paul Jablochkoff và Dieudonné Francois Lontin, đang sử dụng nguồn điện xoay chiều để cung cấp năng lượng cho một số đèn hồ quang trên một mạch duy nhất, nhưng không rõ là Tesla có biết về công việc của họ khi còn là sinh viên tại Graz. Thay vì lấy cảm hứng từ những cỗ máy hiện có, Tesla đã chọn sử dụng AC sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng cách vận hành của động cơ DC. Như chúng ta đã thảo luận trước đó, rotor trong động cơ điện một chiều quay bởi vì, tại bất kỳ thời điểm nào, dòng điện chạy qua các cuộn dây của rotor tạo ra một trường điện từ chống lại trường điện từ được thiết lập bởi cuộn stato. Để giữ cho rotor quay, máy chỉnh lưu đảo chiều định kỳ dòng điện chạy qua các cuộn dây rotor; giống như một phần của rotor quay từ một phía của từ trường của stato sang phía khác, máy chỉnh lưu tự động đảo chiều dòng điện để trường điện từ trong phần đó của rotor bị đẩy lùi bởi trường stato. Vì trường của rotor thường xuyên xoay chiều trong động cơ, Tesla nghĩ, tại sao không sử dụng dòng điện xoay chiều, được cung cấp từ máy phát điện, để tạo ra trường này? Bằng cách sử dụng AC, Tesla có thể nghĩ việc phát ra tia lửa của máy chỉnh lưu sẽ giảm vì nó sẽ không cần đảo ngược dòng điện mà nó truyền đến rotor nữa. Thứ hai, cùng với việc chọn sử dụng AC trong động cơ của mình, Tesla quyết định không chỉ tập trung vào một động cơ mà để “hình dung các hệ thống bao gồm động cơ và máy phát điện”. Một lần nữa, không rõ bằng cách nào mà một sinh viên kỹ thuật năm thứ hai có thể biết đủ để làm điều này vào năm 1878. Vào thời điểm đó, các nhà phát minh điện đang chế tạo hệ thống kết hợp máy phát điện và đèn hồ quang, nhưng họ không mô tả những gì họ đang làm là thiết kế hệ thống. Tuy nhiên, người ta có thể phỏng đoán Tesla đã trừu tượng hóa ý tưởng coi động cơ và máy phát điện như một hệ thống từ những gì Pöschl có thể đã nói với Tesla về cuộc trình diễn của Fontaine ở Vienna. Fontaine đã truyền năng lượng bằng cách liên kết máy phát điện và động cơ với nhau, và có lẽ thách thức khi liên kết hai thiết bị đã khiến Tesla bị cuốn hút. Tesla không quan tâm đến việc chế tạo một động cơ có thể chạy bằng pin; anh muốn tạo ra một động cơ có thể hoạt động hiệu quả với máy phát điện. Như chúng ta sẽ thấy, quyết định suy nghĩ về hệ thống của Tesla có nghĩa là anh không bị bó buộc trong việc suy nghĩ về động cơ theo bất kỳ cách cụ thể nào vì có thể thao tác không chỉ các bộ phận của động cơ mà còn các thành phần của hệ thống mà nó nằm trong đó. Suy nghĩ về động cơ như một phần của hệ thống được chứng minh là trung tâm dẫn đến thành công cuối cùng của anh ấy. Nhưng đối với tất cả các thao tác trí óc của mình, Tesla không thể đưa ra một hệ thống khả thi. Tesla nhớ lại: “Tôi bắt đầu suy nghĩ và làm việc trên một cỗ máy được thực hiện theo ý tưởng đã nảy ra với tôi. Ngày và đêm, năm này qua năm khác, tôi đã làm việc không ngừng.” NỔI ĐAU NGÀY CÀNG TĂNG Trong năm đầu tiên tại Joanneum, Tesla là một sinh viên siêng năng. Tesla viết: “Tôi đã quyết định tạo điều bất ngờ cho bố mẹ, và trong suốt năm đầu tiên, tôi thường xuyên bắt đầu công việc của mình lúc 3 giờ sáng và tiếp tục đến 11 giờ đêm, không trừ chủ nhật hay ngày lễ. Trong năm đó, tôi đã vượt qua chín kỳ thi và các giáo sư nghĩ tôi xứng đáng hơn những bằng cấp cao nhất.” Được trang bị với những chứng chỉ đẹp đẽ này, Tesla về nhà, hào hứng khoe với cha những gì đạt được. Milutin, tuy nhiên, chỉ trích những thành tựu này. “Điều đó gần như giết chết tham vọng của tôi,” Tesla nói, nhưng sau đó, khi cha qua đời, “Tôi đau đớn khi tìm thấy một bức thư mà các giáo sư đã viết cho cha là trừ khi ông đưa tôi rời khỏi Học viện, tôi sẽ chết do làm việc quá sức.” Sợ hãi mình sẽ mất đi đứa con trai thứ hai do làm việc quá sức, người cha đã tìm cách ngăn cản nhiệt huyết học tập của chàng trai trẻ. Sự trừng phạt của Milutin đã làm dấy lên câu hỏi trong tâm trí Tesla liệu có phần thưởng tình cảm nào khi học tập chăm chỉ như vậy và có lẽ cuộc sống còn nhiều điều hơn là bài tập ở trường. Theo một người bạn cùng phòng, Kosta Kulišić, Tesla đã trải qua một sự thay đổi mạnh mẽ về thái độ vào cuối năm thứ hai tại Graz. Một ngày nọ, Tesla gặp một thành viên của một trong những câu lạc bộ văn hóa Đức, người rõ ràng đang ghen tị với một người Serb đã học rất giỏi. Dùng gậy gõ nhẹ vào vai Tesla, cậu sinh viên nói tiếng Đức, “tại sao phí thời gian ở đây; tốt hơn hãy về nhà và ‘làm ấm chiếc ghế’ để các chuyên gia có thể khen ngợi bạn nhiều hơn nữa”. Để đối phó với thách thức, Tesla đã không quay trở lại phòng để nghiên cứu mà quyết định anh sẽ cho các bạn đồng môn thấy anh có thể làm tốt như họ đã làm. Tesla bắt đầu đi chơi với các sinh viên khác tại Vườn Bách thảo, nơi anh ở lại để hút thuốc và uống cà phê. Anh học chơi cờ domino và cờ vua và trở thành một tay chơi bida cừ khôi. Tuy nhiên, trên hết, anh phát triển niềm đam mê chơi bài và cờ bạc. Tesla sau đó nói: “Ngồi xuống chơi một ván bài, với tôi đó là tinh hoa của niềm vui.” Quan tâm hơn nhiều đến trò chơi cá cược và cờ bạc, Tesla trở lại Graz vào mùa thu năm 1877 trong năm thứ ba nhưng ngừng tham gia các bài giảng và hồ sơ đại học cho thấy anh đã không đăng ký vào mùa xuân năm 1878. Điều này chắc chắn đã góp phần vào việc hủy bỏ học bổng quân đội của anh. Vào tháng 9 năm 1878, Tesla đã viết thư cho một tờ báo ủng hộ Serbia ở Novi Sad, Queen Bee, để yêu cầu giúp đỡ trong việc giành được một học bổng khác để có thể tiếp tục nghiên cứu kỹ thuật của mình ở Vienna hoặc Brno. Tesla nói với tờ báo mình phải từ bỏ học bổng quân sự vì bệnh tật nhưng giờ anh đã tự do “khỏi nghĩa vụ nặng nề đó.” Về trình độ chuyên môn, Tesla tuyên bố giờ đây anh có thể nói tiếng Ý, tiếng Pháp và tiếng Anh và anh đã ký vào lá thư “Nikola Tesla, kỹ thuật viên.” Nhưng nhóm ủng hộ người Serbia đã xuất bản Queen Bee đã từ chối yêu cầu học bổng của Tesla. Không nói với gia đình, Tesla rời Graz vào cuối năm 1878 và chuyển đến Maribor ở tỉnh Styria của Áo (ngày nay là Slovenia). Maribor cách Graz 45 dặm (72 km) và cách gia đình ở Gospić 185 dặm (298 km). Tại Maribor, Tesla đã tìm thấy công việc trong một cửa hàng bán dụng cụ do Master Drusko điều hành. Vào buổi tối, Tesla dành thời gian trong một quán rượu có tên Happy Peasant nằm gần ga xe lửa. Tình cờ, người bạn cùng phòng trước đây Kulisić tình cờ đi ngang qua Maribor vào tháng 1 năm 1879 và rất ngạc nhiên khi thấy Tesla đang ngồi trong Happy Peasant chơi bài ăn tiền. Kulisić cảm thấy nhẹ nhõm khi thấy bạn của mình còn sống vì Tesla đã khá chán nản ở Graz trước khi biến mất. Khi Kulisić hỏi liệu anh có muốn quay lại Graz để hoàn thành việc học hay không, Tesla đã trả lời một cách lạnh lùng, “Tôi thích ở đây; Tôi làm việc cho một kỹ sư, nhận lương sáu mươi forint (tiền Hungary) một tháng và có thể kiếm thêm một chút cho mỗi dự án đã hoàn thành.” Kulisić chia tay Tesla để làm công việc kỹ thuật nhưng gửi tin nhắn cho gia đình Tesla ở Gospić là anh đang sống ở Maribor. Vào tháng 3 năm 1879, Milutin đến Maribor để cầu xin con trai quay trở lại và đề xuất con trai có thể tiếp tục việc học ở Prague. Milutin đặc biệt tức giận vì con trai đã tham gia vào cờ bạc, một hoạt động mà ông coi là sự lãng phí thời gian và tiền bạc vô nghĩa. Khi đối mặt với cha về việc đánh bạc, Tesla trả lời: “Con có thể dừng lại bất cứ khi nào con muốn nhưng liệu có đáng để từ bỏ thứ sẽ cho con niềm vui như ở Thiên đường?” Tesla đã bất chấp cha và không chịu về nhà. Chán nản, Milutin trở về nhà và ốm nặng. Vài tuần sau chuyến thăm của cha, Tesla bị cảnh sát ở Maribor bắt giữ vì là “kẻ lang thang” và bị trục xuất đến Gospić. Đau lòng khi thấy con trai bị cảnh sát đưa về, Milutin đã qua đời vào ngày 17 tháng 4 năm 1879 ở tuổi sáu mươi. Ngày hôm sau, các linh mục từ khắp nơi đến và tổ chức lễ tang cho Milutin “phù hợp với một vị thánh.” Không biết phải làm gì, Tesla vẫn ở lại Gospić sau cái chết của cha và tiếp tục đánh bạc. Giống như cha, mẹ anh, Djuka, cũng lo lắng nhưng vì bà “biết sự cứu rỗi của một người chỉ có thể được thực hiện thông qua nỗ lực của chính mình,” bà đã thực hiện một cách tiếp cận khác. Một buổi chiều, khi Tesla đã mất hết tiền nhưng vẫn còn thèm chơi, bà đưa cho anh một cuộn tiền và nói: “Hãy đi và tận hưởng bản thân. Con càng sớm đánh mất tất cả những gì chúng ta sở hữu thì càng tốt. Mẹ biết con sẽ vượt qua nó”. Đáp lại mẹ, Tesla đã phải đối mặt với chứng nghiện cờ bạc của mình: “Tôi đã chinh phục đam mê của mình hết lần này đến lần khác... Tôi không chỉ đánh bại mà còn xé nát nó khỏi trái tim mình để không để lại dấu vết của ham muốn.” Cuối cùng Tesla quyết định anh sẽ tôn trọng mong muốn của cha và quay trở lại trường ở Prague. Để làm như vậy, anh đã tiếp cận với người bác ruột, Petar và Pavle Mandic, những người đồng ý hỗ trợ. Đến Prague rất có ý nghĩa vì Tesla hiện đã quyết định sẽ định cư ở Áo, và tại trường đại học ở Prague, anh có thể học thêm các ngôn ngữ mà mình cần để tìm đường đến Đế chế Áo. Vào tháng 1 năm 1880, Tesla chuyển đến Prague để đăng ký vào Đại học Karl-Ferdinand. Mặc dù đến quá muộn để đăng ký học kỳ mùa xuân, nhưng anh đã đăng ký vào mùa hè và tham dự các bài giảng về toán học, vật lý thực nghiệm và triết học. Tesla cũng đã tham gia một khóa học đặc biệt với Carl Stumpf có tựa đề “David Hume và cuộc điều tra về trí tuệ con người”. Stumpf đã giới thiệu cho Tesla khái niệm về tâm trí như tabula rasa: con người được sinh ra với một tâm hồn trống rỗng, sau đó được định hình trong suốt cuộc đời bằng nhận thức cảm tính. Điều này tương ứng với những quan niệm mà anh đã bắt đầu hình thành về cách trí tưởng tượng của chính mình hoạt động và sau đó anh sẽ dựa trên ý tưởng của Stumpf để phát triển máy tự động hoặc thuyền điều khiển bằng sóng vô tuyến của mình vào những năm 1890 (xem Chương 12). Tại Prague, Tesla tiếp tục giải quyết vấn đề chế tạo động cơ điện. “Bầu không khí của thành phố cổ kính và thú vị đó rất thuận lợi cho việc phát minh,” anh nhớ lại. “Những nghệ sĩ khát khao rất nhiều và đồng nghiệp thông minh có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi.” Được kích thích bởi môi trường, Tesla nhớ lại, “Tôi đã thực hiện một bước quyết định, bao gồm việc tách máy chỉnh lưu ra khỏi máy móc và nghiên cứu các hiện tượng ở khía cạnh mới này, nhưng vẫn không có kết quả.” Ý tưởng của anh ở đây là đặt máy chỉnh lưu trên các giá đỡ hoặc thanh đỡ riêng biệt cách xa khung động cơ, có lẽ anh nghĩ có thể loại bỏ tia lửa điện bằng cách tăng khoảng cách giữa rotor và máy chỉnh lưu. Mặc dù suy nghĩ này không mang lại đột phá, nhưng quá trình hình dung những máy chỉnh lưu kiểu này đã giúp Tesla hiểu được cách hoạt động của động cơ. “Mỗi ngày, tôi đều tưởng tượng ra những sắp xếp cho kế hoạch này mà không có kết quả,” anh lưu ý, “nhưng tôi cảm thấy mình sắp có một giải pháp.” CẢM HỨNG BUDAPEST Khi ở Prague, Tesla đã được hỗ trợ bởi những người chú nhưng họ không thể hỗ trợ anh mãi. Như một bài báo tiểu sử đầu tiên đã nói, ở Prague, Tesla “bắt đầu cảm thấy bị chèn ép và trở nên xa lạ với hình ảnh của Francis Joseph Đệ nhất,” vị hoàng đế cầm quyền của Áo có chân dung xuất hiện trên đồng tiền. Cuối cùng, khi tiền từ những người chú không còn, anh “đã trở thành một tấm gương về lối sống giản dị; nhưng anh cũng quyết tâm vượt qua chỉ dựa vào nguồn lực của mình.” Vào tháng 1 năm 1881, Tesla rời Praha và chuyển đến Budapest. Tesla đã chọn Budapest vì đã đọc trên một tờ báo ở Prague rằng Tivadar Puskás đã nhận được sự cho phép của Thomas Edison để xây dựng một tổng đài điện thoại ở đó và dự án sẽ được giám sát bởi Ferenc. Vì Ferenc từng là trung úy trong Hussars, đơn vị kỵ binh hạng nhẹ mà chú anh là Pavle phục vụ, Tesla đã nhờ chú giới thiệu với Ferenc để anh có thể kiếm một công việc giúp xây dựng tổng đài mới. Gia đình Puskás là một phần của giới quý tộc Transylvanian, và Tivadar đã học luật và các môn kỹ thuật khi còn trẻ. Là một nhà quảng bá và doanh nhân, Tivadar đã đến Mỹ để tìm kiếm cơ hội. Sau khi thử sức với công việc khai thác vàng ở Colorado, ông bắt đầu quan tâm đến điện báo và điện thoại. Năm 1877, Puskás đến thăm Edison tại Công viên Menlo, nơi ông đã gây ấn tượng khá mạnh, khi đến trong một cỗ xe sang trọng và tung ra một cuộn tiền nghìn đô la. Edison rất thích Puskás và cho ông ta xem tất cả những phát minh hiện tại của mình, bao gồm cả máy quay đĩa. Xúc động với tất cả những gì nhìn thấy, Puskás đề nghị mua bằng sáng chế ở châu Âu cho điện thoại và máy quay đĩa của Edison bằng chi phí của riêng mình để đổi lấy một phần hai mươi tiền lãi. Với một thỏa thuận như vậy, người ta tự hỏi liệu Puskás hay Edison, ai lợi hơn. Puskás từng là một trong những đại lý của Edison ở Châu Âu trong nhiều năm và tích cực tham gia vào việc quảng cáo điện thoại, máy quay đĩa và đèn điện. Puskás đề xuất với Edison có thể thiết lập các tổng đài điện thoại ở các thành phố lớn ở châu Âu. Cho đến thời điểm này, Edison và Alexander Graham Bell chủ yếu nghĩ về việc lắp đặt điện thoại trên các đường dây riêng để liên kết hai địa điểm, và Edison bị hấp dẫn bởi kế hoạch của Puskás về một cuộc trao đổi trong đó hàng trăm người đăng ký có thể được kết nối với nhau bằng phương thức Tổng đài. Với sự hổ trợ của Edison, Puskás đã thiết lập một tổng đài điện thoại ở Paris vào năm 1879. Anh Ferenc đã giúp việc trao đổi ở Paris và sau đó về nhà Budapest để thiết lập một tổng đài ở đó. Nhưng Ferenc Puskás không thể thuê Tesla ngay lập tức. Trong tất cả khả năng, anh em nhà Puskás phải mất một thời gian để thu xếp tài chính cho Budapest. Thay vào đó, thông qua sự giúp đỡ của anh em nhà Puskás hoặc những người bạn khác, Tesla đã được thuê làm người soạn thảo văn bản tại Văn phòng Điện báo Trung ương của chính phủ Hungary. Mặc dù mức lương 5 đô la hàng tuần là ít ỏi, nhưng vị trí đã giới thiệu Tesla với công việc liên quan đến điện. Sau đó, Tesla nhớ lại: “Tôi đã sớm giành được sự quan tâm của sếp Tổng,” và sau đó đã được làm việc để tính toán, thiết kế và ước tính liên quan đến việc lắp đặt mới.” Tuy nhiên, Tesla nhận thấy phần lớn công việc nhàm chán, liên quan đến việc soạn thảo và tính toán thông thường hơn những gì anh thích. Không hài lòng với vị trí trong văn phòng điện báo, Tesla nghỉ việc và quyết định tập trung vào phát minh. Giống như nhiều nhà phát minh mới vào nghề, anh tự tin có thể nhanh chóng phát triển một phát minh tuyệt vời có thể hỗ trợ mình. “Anh ấy đã tiến hành ngay lập tức để tạo ra các phát minh,” một câu chuyện sau đó ghi lại, “nhưng giá trị của chúng chỉ có thể nhìn thấy bằng con mắt của đức tin và chúng không mang lại tiền.” Thất vọng, Tesla đã bị “suy nhược thần kinh” và rơi vào trầm cảm. Tin chắc mình sắp chết, Tesla cuối cùng đã hồi phục với sự giúp đỡ của một người bạn mới, Anthony Szigeti. Tại Budapest, anh đã “tiếp xúc với một số người đàn ông trẻ. Một trong số đó là Sigety, một mẫu vật đáng chú ý của loài người. Một cái đầu to với một cục u khủng khiếp ở một bên và nước da xám xịt khiến anh ta xấu xí rõ rệt, nhưng từ cổ trở xuống cơ thể anh ta có thể đã phục vụ cho một bức tượng của thần Apollo. Szigeti “là một vận động viên có sức mạnh thể chất phi thường - một trong những người đàn ông khỏe nhất ở Hungary. Anh ấy lôi tôi ra khỏi phòng và bắt tôi tập thể dục… anh ấy đã cứu mạng tôi.” Giống như Tesla, Szigeti rất thích chơi bi da, nhưng cũng quan tâm đến các vấn đề về điện và khuyến khích Tesla tiếp tục hình thành động cơ của mình. Với sự giúp đỡ của Szigeti, Tesla đã có được mong muốn mạnh mẽ để sống và tiếp tục công việc.… Sức khỏe của tôi trở lại và cùng với đó là sức sống của trí óc.… Khi tôi thực hiện nhiệm vụ đó không phải với một quyết tâm như những người đàn ông thường làm. Với tôi đó là một lời thề thiêng liêng, một câu hỏi về sự sống và cái chết. Tôi biết mình sẽ bỏ mạng nếu thất bại.… Quay lại nơi sâu thẳm của bộ não là giải pháp, nhưng tôi vẫn chưa thể hiện nó ra bên ngoài. Để giúp Tesla phục hồi sức lực, Szigeti thuyết phục Tesla đi bộ với mình vào mỗi buổi tối ở Városliget (Công viên Thành phố) và trong những lần đi dạo, họ đã thảo luận về các ý tưởng của Tesla về một động cơ cải tiến. Trong cuốn tự truyện năm 1919 của mình, Tesla đã nói giải pháp cho vấn đề động cơ đã đến với anh trong một lần đi dạo như một khoảnh khắc Eureka: Vào một buổi chiều, điều vẫn luôn hiện hữu trong ký ức, tôi đang đi dạo với người bạn trong Công viên Thành phố và ngâm thơ. Ở tuổi đó tôi đã thuộc lòng từng cuốn sách, từng chữ một. Một trong số đó là “Faust” của Goethe. Mặt trời vừa lặn và nhắc nhở tôi về quãng thời gian huy hoàng: Cuộc rút lui rực rỡ, đã hoàn thành ngày làm việc mệt mỏi; Nó đến ngay, những lĩnh vực mới của cuộc sống đang khám phá; Ah, không có cánh nào có thể nâng tôi lên khỏi đất. Theo dõi của nó, tập trung hơn! Một giấc mơ huy hoàng! dù bây giờ vinh quang mờ dần. Than ôi đôi cánh nâng tâm trí không nơi nương tựa, Đôi cánh để nâng cơ thể có thể đỡ tôi. Khi tôi thốt ra những lời đầy cảm hứng này, ý tưởng đến như một tia chớp và ngay lập tức sự thật được tiết lộ. Tôi đã vẽ bằng một cây gậy trên cát những sơ đồ được hiển thị sáu năm sau trong thông điệp của tôi trước Viện Kỹ sư Điện Hoa Kỳ [AIEE], và người bạn đồng hành của tôi hoàn toàn hiểu chúng, đến nỗi tôi nói với anh ấy: “Hãy xem động cơ của tôi ở đây; xem tôi đảo ngược nó.” Tôi không thể mô tả cảm xúc của mình. Thông qua hình ảnh của Goethe về mặt trời đang lùi dần và lao về phía trước và đôi cánh vô hình nâng tâm trí chứ không phải cơ thể, Tesla đã hình dung ra ý tưởng sử dụng từ trường quay trong động cơ của mình. Cũng kịch tính như câu chuyện về hoàng hôn của Goethe, chúng ta phải diễn giải khoảnh khắc này một cách cẩn thận. Đúng, đó là cách Tesla kể lại việc phát minh ra động cơ xoay chiều AC trong cuốn tự truyện năm 1919 của mình, nhưng trong lời tuyên thệ bằng sáng chế được đưa ra vào năm 1903, Tesla không nói gì về việc có một khoảnh khắc Eureka với Szigeti trong công viên. Từ quan điểm pháp lý, sẽ rất hữu ích nếu xác định thời điểm phát minh diễn ra vào năm 1882 vì nó sẽ củng cố cho tuyên bố của Tesla là người đầu tiên phát minh ra động cơ AC. Thay vào đó, bằng chứng bằng sáng chế của Tesla cho thấy anh đã phải mất thời gian để tạo ra tất cả các ý tưởng của mình. Hơn nữa, với những gì Tesla dường như đã biết vào năm 1882, không có khả năng anh đã hiểu mọi thứ ở Budapest mà anh đưa vào bài diễn thuyết AIEE năm 1888 của mình. Tuy nhiên, rõ ràng anh đã có một bước đột phá lớn ở Budapest. Dựa trên những gì anh biết trước khi đến Budapest và các thí nghiệm đã thực hiện sau đó vào năm 1883 và 1887 (xem Chương 3 và 4), bước đột phá bao gồm ba hiểu biết liên quan. Đầu tiên, Tesla nhận ra có thể làm cho rotor trong động cơ của mình quay không phải bằng cách cung cấp bất kỳ dòng điện nào cho nó mà bằng cách tận dụng các dòng điện xoáy cảm ứng. Thứ hai, anh nhận ra có thể tạo ra dòng điện xoáy trong rotor bằng cách tạo ra từ trường quay trong các cuộn dây của stato. Và thứ ba, Tesla có linh cảm bằng cách nào đó, từ trường quay có thể được tạo ra bằng cách sử dụng điện xoay chiều. Để thảo luận về những hiểu biết mà Tesla đã có khi đi dạo trong công viên, sẽ rất hữu ích khi nói về một thiết bị thường được thảo luận trong các văn bản về điện thế kỷ 19, bánh xe của Arago. Tôi xin nhấn mạnh không có bằng chứng nào cho thấy Tesla đã biết về bánh xe Arago và sử dụng nó trong suy nghĩ của mình về động cơ, nhưng thiết bị này có thể giúp chúng ta hình dung những gì Tesla đã đạt được ở Budapest. Năm 1824, nhà khoa học người Pháp Francois Arago bị cuốn hút bởi hành vi tò mò của một chiếc kim la bàn khi người ta quay một chiếc đĩa đồng bên dưới nó. Nếu đĩa đồng quay đủ nhanh, kim la bàn không chỉ dừng lại hướng Bắc mà còn bắt đầu quay (Hình 2.7). Ngay sau khi Arago báo cáo khám phá của mình, Charles Babbage và Charles Herschel ở Anh đã chứng minh hiện tượng ngược lại: nếu người ta quay một nam châm hình móng ngựa bên dưới một đĩa đồng có trục quay, chiếc đĩa sẽ quay. Các nhà triết học tự nhiên đã bối rối trước bánh xe của Arago và tự hỏi về mối quan hệ giữa từ tính và chuyển động. Hình 2.7. Đĩa quay của Arago (bên trái) và sửa đổi của Babbage và Hershel (bên phải). Giống như câu đố trong thí nghiệm của Oersted, Faraday một lần nữa giải thích câu đố về bánh xe của Arago — chuyển động của nó là do cảm ứng điện từ gây ra. Bằng thực nghiệm, Faraday đã chứng minh khi nam châm quay bên dưới đĩa đồng, chuyển động của từ trường tạo ra dòng điện trong đĩa (Hình 2.8). Gọi chúng là dòng điện xoáy, Faraday chỉ ra những dòng điện này tạo ra một điện trường ngược chiều với từ trường, và kết quả của lực đẩy này, đĩa đồng chuyển động. Quay trở lại Tesla, cái nhìn sâu sắc đầu tiên mà anh có thể có trong công viên ở Budapest là nhận ra không cần phải cung cấp bất kỳ dòng điện nào tới rotor trong động cơ của mình. Cũng giống như dòng điện xoáy khiến đĩa đồng của Arago quay, do đó, thông qua kỹ thuật tâm trí của riêng mình, Tesla đã nhận ra từ trường của stato trong động cơ của anh có thể tạo ra dòng điện xoáy trong rotor và khiến nó quay. Mượn hình ảnh của Goethe, các dòng điện cảm ứng là đôi cánh vô hình sẽ nâng cánh quạt và làm nó quay. Hình 2.8. Dòng điện xoáy trong đĩa quay trong từ trường. Vì dòng điện sẽ được tạo ra trong rotor, nên không cần sử dụng máy chỉnh lưu để cung cấp dòng điện đến rotor. Do đó, anh thực sự có thể loại bỏ máy chỉnh lưu và tia lửa của nó. Quyết định của Tesla không cung cấp dòng điện vào rotor là một sự khởi đầu quan trọng so với thực tiễn phổ biến vì hầu hết các kỹ sư điện vào đầu những năm 1880 đều cho cần phải có nam châm điện trong cả rotor và stato để động cơ tạo ra bất kỳ lực cơ học hoặc mô men xoắn đáng kể nào. Khi biết dòng điện cảm ứng sẽ làm cho rotor quay, Tesla đã nhanh chóng đi đến hiểu biết thứ hai và quan trọng nhất của mình: để tạo ra dòng điện trong rotor, người ta cần một từ trường quay. Giống như Babbage và Herschel đã quay một nam châm hình móng ngựa bên dưới đĩa đồng của họ, Tesla giờ đây nhận ra chìa khóa cho động cơ của anh là tạo ra một từ trường quay trong các cuộn stato. Khi từ trường quay xung quanh rotor, nó sẽ làm cho đĩa quay. Khi đi đến cái nhìn sâu sắc thứ hai, điều quan trọng cần lưu ý là Tesla đã làm như vậy bằng cách đảo ngược thông lệ tiêu chuẩn. Cho đến thời điểm này, hầu hết các chuyên gia điện đã thiết kế động cơ điện một chiều, trong đó từ trường của stato được giữ không đổi và các cực từ trong rotor được thay đổi bằng máy chỉnh lưu. Thay vào đó, Tesla đã chọn cách làm ngược lại: thay vì thay đổi các cực từ trong rotor, tại sao không thay đổi các cực từ trong stato? Tesla đã thấy nếu từ trường trong stato quay, nó sẽ tạo ra từ trường ngược chiều trong rotor và làm nó quay. Như chúng ta sẽ thấy, sự sẵn sàng đảo ngược thực tiễn tiêu chuẩn — để trở thành một người lập công — là một trong những dấu hiệu nổi bật trong phong cách của Tesla với tư cách là một nhà phát minh. Tuy nhiên, không giống như Babbage và Herschel, Tesla không muốn tạo ra một từ trường quay bằng cách quay một cách cơ học một nam châm bên dưới cánh quạt; một động cơ hiệu dụng biến điện năng thành cơ năng. Làm thế nào Tesla có thể sử dụng dòng điện để tạo ra từ trường quay? Điều này đưa chúng ta đến cái nhìn sâu sắc thứ ba của Tesla trong công viên. Dựa trên kỹ thuật tâm trí sâu rộng của mình, Tesla đã có linh cảm bằng cách nào đó, một hoặc nhiều dòng điện xoay chiều có thể được sử dụng để tạo ra từ trường quay. Nếu vậy, suy nghĩ của anh sẽ song song với suy nghĩ của một nhà vật lý người Anh, Walter Baily, người đã báo cáo vào năm 1879 cách ông đã sử dụng hai dòng điện để làm cho bánh xe Arago quay. Thay vì một nam châm hình móng ngựa, Baily đặt bốn nam châm điện bên dưới đĩa đồng của mình (xem Hình 2.9). Baily liên kết các cuộn dây theo chuỗi, nối một cuộn với cuộn kia theo đường chéo đối diện với nó. Sau đó, ông kết nối từng cặp nam châm điện với một công tắc xoay để điều khiển dòng điện từ hai pin riêng biệt đến các cặp nam châm điện. Khi Baily xoay công tắc của mình, các nam châm điện được cung cấp năng lượng tuần tự để trở thành cực nam hoặc bắc, với hiệu ứng là từ trường bên dưới đĩa đồng quay. Là một nhà khoa học, Baily có vẻ hài lòng khi biết dòng điện có thể được sử dụng để quay bánh xe Arago và ông coi động cơ của mình như một món đồ chơi khoa học. Một lần nữa, không có bằng chứng nào cho thấy Tesla biết về động cơ của Baily khi ở Budapest vào năm 1882. Thay vào đó, động cơ của Baily giúp chúng ta hình dung ra cái nhìn sâu sắc mà Tesla đã đạt được thông qua kỹ thuật tâm trí của riêng mình — phải có cách sử dụng dòng điện một hoặc xoay chiều nhiều hơn để tạo ra từ trường quay. Có lẽ anh đã có linh cảm về việc sử dụng các dòng điện xoay chiều trong khi phản chiếu hình ảnh mặt trời đang lùi dần của Goethe và sau đó lao về phía trước. Thật vậy, điều đáng chú ý là Tesla đã có được cái nhìn sâu sắc khi còn là một thanh niên hai mươi sáu tuổi sử dụng sức mạnh trí tưởng tượng và không liên quan đến các thiết bị như bánh xe Arago và động cơ của Baily. Ba mươi năm sau, khi vụ kiện tụng bằng sáng chế kết thúc và Tesla đã viết về việc phát minh ra động cơ của mình ở Budapest, anh khẳng định ý tưởng đến khi đã được phát triển hoàn chỉnh: “Khi một ý tưởng tự xuất hiện, theo quy luật, nó thô sơ và không hoàn hảo. Sinh ra, tăng trưởng và phát triển là các giai đoạn bình thường và tự nhiên. Nó khác với phát minh của tôi. Ngay trong khoảnh khắc tôi nhận thức được nó, tôi đã thấy nó phát triển và hoàn thiện đầy đủ... Những tưởng tượng của tôi tương đương với thực tế.” Hình 2.9. Động cơ điện của Baily, năm 1879. Tuy nhiên, bất chấp những tuyên bố này, không có khả năng Tesla đã hiểu mọi thứ về động cơ xoay chiều của mình vào thời điểm đó. Đặc biệt, có lẽ anh không hiểu làm thế nào để thực sự sử dụng hai hoặc nhiều dòng điện xoay chiều. Cho Tesla không có bất kỳ kinh nghiệm trực tiếp nào về việc chế tạo máy phát điện trước khi đi dạo trong công viên, nên không có khả năng anh đã biết cách tạo ra một công tắc xoay như Baily để điều khiển dòng điện từ hai cục pin. Điều quan trọng không kém, tôi thấy nghi ngờ Tesla - hoặc bất kỳ nhà phát minh điện nào khác, về vấn đề đó — đã hiểu vào năm 1882 cách một số dòng điện xoay chiều với các pha khác nhau có thể tạo ra từ trường quay. Theo nhiều cách, giới hạn trong đột phá của Tesla ở Budapest trở nên rõ ràng khi chúng ta kiểm tra kỹ lưỡng động cơ đầu tiên mà anh đã chế tạo vào năm 1883 ở Strasbourg (xem Chương 3). Tuy nhiên, chuyến đi bộ trong công viên ở Budapest là một bước ngoặt trí tuệ với Tesla. Ở đó, với Szigeti bên cạnh, nhìn ngắm hoàng hôn, Tesla đã hiểu điều gì đó về cách một từ trường quay có thể được sử dụng trong một động cơ. Nhiều khả năng là tầm nhìn chưa hoàn thiện, nhưng Tesla đủ sáng suốt để biết đang hướng tới một điều gì đó lớn lao. Anh đã khám phá ra lý tưởng lớn đầu tiên trong sự nghiệp và hoàn toàn có ý định khai thác nó. Cuộc đi bộ là một bước ngoặt đầy cảm xúc với Tesla, vì giờ đây anh đã biết con đường của mình. Ở Budapest, anh đã giải quyết được vấn đề do động cơ phát tia lửa điện của Pöschl đặt ra và khi làm như vậy, Tesla trở nên thuyết phục với sức mạnh sáng tạo của chính mình. “Tôi đã thực hiện những gì tôi đã quyết làm và hình dung bản thân đạt được sự giàu có và nổi tiếng,” anh viết sau đó. “Nhưng hơn tất cả những điều này với tôi là sự tiết lộ rằng tôi là một nhà phát minh. Đây là điều tôi muốn trở thành. Archimedes là lý tưởng của tôi. Tôi [đã] ngưỡng mộ các tác phẩm của các nghệ sĩ, nhưng với tâm trí của tôi, chúng chỉ là những cái bóng và những hình vẽ. Tôi nghĩ, nhà phát minh, mang đến cho thế giới những sáng tạo có thể sờ thấy được, chúng đang sống và hoạt động.” ĐỘT PHÁ SÁNG TẠO VÀ ĐỔI MỚI THÍCH ỨNG Trước khi rời Tesla và Szigeti trong công viên, chúng ta nên dành một chút thời gian để suy ngẫm về bản chất của cái nhìn sâu sắc mà Tesla có vào buổi chiều hôm đó, không chỉ từ quan điểm kỹ thuật mà còn từ quan điểm nhận thức. Để làm được như vậy, chúng ta cần kết nối Tesla với những ý tưởng của nhà kinh tế học Joseph Schumpeter về sự đổi mới và đột phá sáng tạo của chủ nghĩa tư bản. Schumpeter bị thu hút bởi vai trò của sự đổi mới trong nền kinh tế hiện đại, và ông nhấn mạnh trong các bài viết của mình có hai loại hoạt động đổi mới. Những phản ứng sáng tạo của các doanh nhân và nhà phát minh, những người giới thiệu các sản phẩm, quy trình và dịch vụ hoàn toàn mới, và do đó, sự đột phá sáng tạo mà Schumpeter coi là đặc điểm trung tâm của chủ nghĩa tư bản. Gần đây hơn, Clayton Christensen đã mô tả các phản ứng sáng tạo của Schumpeter là “những đổi mới đột phá” theo nghĩa các công ty đôi khi theo đuổi các công nghệ phá vỡ mô hình của các ngành đã có và thay đổi cuộc sống hàng ngày của người tiêu dùng. Joseph Schumpeter Mặt khác, có những phản ứng thích ứng của các nhà quản lý và kỹ sư, những người đảm nhận công việc ổn định và gia tăng là thiết lập cấu trúc công ty, quy trình sản xuất và kế hoạch tiếp thị cho phép sản phẩm và dịch vụ được sản xuất và tiêu thụ. Rõ ràng sự thành công của bất kỳ nền kinh tế - đặc biệt là Hoa Kỳ vào thời Tesla, từ 1870 đến 1920 - phụ thuộc vào việc kết hợp đúng đắn giữa những đổi mới sáng tạo và thích ứng. Tuy nhiên, để có được sự kết hợp phù hợp không phải tự động cũng không hiển nhiên, và vì vậy một trong những câu hỏi lớn mà các sử gia về kinh doanh và công nghệ phải đối mặt là hiểu cách các đổi mới sáng tạo và thích ứng kết hợp với nhau. Cái nhìn sâu sắc về sáng tạo của Tesla trong công viên mang đến cho chúng tôi cơ hội phát triển ý tưởng thứ hai mà Schumpeter có về sự đổi mới. Ông gợi ý có hai loại tư duy làm nền tảng cho các đổi mới sáng tạo và thích ứng của các doanh nhân và nhà quản lý, cái mà ông gọi là hai loại hợp lý. Đối với doanh nhân hoặc nhà quản lý, có sự hợp lý khách quan theo nghĩa là nhà quản lý đi ra ngoài, xem xét thị trường, đo lường nhu cầu và hành động phù hợp; nó khách quan theo nghĩa logic của những việc phải làm đến từ thế giới “ngoài kia”. Ngược lại, Schumpeter nghĩ các doanh nhân sử dụng tính hợp lý chủ quan; đối với họ, logic hướng dẫn đến từ bên trong — từ suy nghĩ, cảm xúc và mong muốn của chính họ — và hành động của họ dựa trên nỗ lực áp đặt logic bên trong này ra thế giới bên ngoài. Để giải thích tính hợp lý chủ quan, Schumpeter đã mô tả một cuộc gặp gỡ giả định giữa một doanh nhân và một kỹ sư. Bởi vì doanh nhân chú ý đến việc cung cấp những gì khách hàng muốn, anh ta ít quan tâm đến các đề xuất của kỹ sư để cải thiện hiệu quả hoạt động dựa trên lý thuyết và tính toán. Với con mắt quan sát các tín hiệu bên ngoài từ thương trường, doanh nhân không thể đánh giá cao logic nội tại của người kỹ sư dựa trên khoa học và toán học; đồng thời, kỹ sư cũng không nắm bắt được tầm quan trọng của nhu cầu tiêu dùng. “Tôi đề cập đến loại trường hợp này,” Schumpeter kết luận, không chỉ vì bản thân chúng quan trọng và là nguồn giải thích không đầy đủ, mà còn vì ít nhất tính hợp lý của người kỹ sư là một ví dụ xuất sắc về tính hợp lý chủ quan và tầm quan trọng của việc tham gia vào nó. Tính hợp lý của kỹ sư được đánh giá cao bởi ý tưởng rõ ràng. Nó xoay quanh việc tạo ra các phương tiện bằng những nỗ lực lý tưởng và có ý thức. Nó phản ứng kịp thời với một xung lực mới hoàn toàn hợp lý. Theo quan điểm của tôi, người ta có thể dễ dàng thay thế “nhà phát minh” cho “kỹ sư” trong phần trích dẫn trên. Nhiều nhà phát minh làm việc từ một logic bên trong có ý nghĩa với họ và cố gắng thể hiện những ý tưởng bên trong đó dưới dạng một thiết bị mới. Như Schumpeter đã nhận xét đúng, chúng ta đã không giải thích đầy đủ vai trò của tính hợp lý chủ quan trong đời sống kinh tế. Thay vì theo dõi cách các nhà phát minh hoặc doanh nhân phát triển các công nghệ đột phá, cả học giả và người dân đều cho nguồn gốc của những ý tưởng mới là không thể biết được và chúng ta gán cho chúng là trực giác, thiên tài hoặc “cảm giác bên trong”. Tuy nhiên, sự nghiệp của Tesla tạo cơ hội để hiểu rõ hơn ý của chúng ta về tính hợp lý chủ quan. Tầm nhìn của Tesla về một từ trường quay đến từ chính bản thân anh, nhưng nó không chỉ xuất phát từ hư không. Thay vào đó, cái nhìn sâu sắc phát triển từ quá trình nghiên cứu tâm trí liên tục của anh ấy và được hình thành bởi một kho ý tưởng, cảm xúc và ấn tượng phong phú mà anh có vào thời điểm đó. Có thể thuật ngữ của Schumpeter - tính hợp lý - không phải là từ tốt nhất cho nó, nhưng Tesla đang thực hiện một số loại xử lý nhận thức. Nhưng quan trọng hơn nữa, khi tiếp tục câu chuyện, chúng ta sẽ thấy điều quan trọng với tính hợp lý chủ quan là những nhà phát minh như Tesla tin tưởng vào ý tưởng của họ đến mức sẵn sàng ‘sắp xếp’ lại thế giới bên ngoài để thực hiện lý tưởng của họ. Khi áp đặt ý tưởng của họ lên thế giới, các nhà phát minh tạo ra công nghệ mang tính cách mạng giải phóng sự sáng tạo của chủ nghĩa tư bản. Nhưng trước khi điều đó có thể xảy ra trong trường hợp của Tesla, anh đã phải học thêm nhiều điều về kinh doanh công nghệ điện. 03. VỪA HỌC VỪA LÀM (1882–1886) DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TẠI GANZ AND COMPANY Được trang bị với cái nhìn sâu sắc về việc sử dụng từ trường quay trong động cơ của mình, Tesla đã tiếp tục kỹ thuật tâm trí. “Trong một thời gian,” anh nhớ lại một cách trìu mến, Tôi đã từ bỏ hoàn toàn niềm vui thích thú với máy vẽ hình và nghĩ ra những hình thức mới. Đó là một trạng thái tinh thần hạnh phúc trọn vẹn như tôi từng biết trong đời. Ý tưởng đến không ngừng và khó khăn duy nhất mà tôi gặp phải là giữ chúng thật nhanh. Những bộ máy mà tôi nghĩ tới là hoàn toàn thực tế và hữu hình trong từng chi tiết, ngay cả đến những vết mòn và dấu hiệu nhỏ nhất. Tôi thích thú khi tưởng tượng các động cơ liên tục chạy, vì bằng cách này, chúng đã giới thiệu cho con mắt trí tuệ một cảnh tượng hấp dẫn hơn. Khi khuynh hướng tự nhiên phát triển thành ham muốn đam mê, một người sẽ tiến tới mục tiêu với tốc độ nhanh. Khi Tesla thích thú với dòng chảy sáng tạo trong việc hình dung động cơ lý tưởng của mình, những nỗ lực của anh đã được giúp đỡ rất nhiều bởi những gì học được về dòng điện xoay chiều (AC) khi làm việc tại hoặc tham quan các công trình sản xuất vĩ đại của Ganz and Company ở Budapest vào năm 1882. Được thành lập vào năm 1844 bởi Abraham Ganz, công ty khởi đầu là một xưởng đúc sắt chuyên sản xuất bánh xe cho toa xe lửa, đại bác và đạn. Sau khi Ganz qua đời, công ty mở rộng sang sản xuất tuabin nước và thiết bị chế biến bột mì, và vào năm 1878, công ty lại mở rộng sang lĩnh vực chiếu sáng điện mới. Dưới sự chỉ đạo của Károly Zipernowsky, Ganz bắt đầu xây dựng và lắp đặt các hệ thống cung cấp năng lượng cho cả đèn hồ quang và đèn sợi đốt. Do đó, với một người đàn ông trẻ tuổi bị hấp dẫn bởi điện, công ty Ganz sẽ là một nơi lý tưởng để làm việc hoặc chỉ để dạo chơi. Trong khi Tesla làm việc tại Ganz, anh nhận thấy một biến áp vòng bị hỏng nằm trong một góc của xưởng. Trong tất cả các khả năng, thiết bị đã được sử dụng để cấp nguồn cho đèn hồ quang trong mạch nối tiếp AC. Trong một đoạn mạch nối tiếp, nếu hỏng một đèn thì tất cả các đèn tắt; Để khắc phục vấn đề, Paul Jablochkoff đã khéo léo lắp đặt một máy biến áp tương tự trong hệ thống chiếu sáng của mình ở Paris để nguồn điện có thể được ngắt xung quanh bất kỳ đèn nào bị lỗi và giữ cho các đèn khác sáng. Nhưng trong khi Jablochkoff đã sử dụng một máy biến áp có hai cuộn dây quấn quanh một trụ sắt, thì máy biến áp bị hỏng ở Ganz gồm một vòng sắt lớn quấn hai cuộn dây ở hai bên. Tại một thời điểm, Zipernowsky và các kỹ sư khác tại Ganz bắt đầu nghiên cứu. để tìm ra lý do tại sao nó không hoạt động bình thường. Trong vài năm tiếp theo, các cuộc nghiên cứu về các thiết bị như máy biến áp vòng đã khiến Zipernowsky, Ottó Bláthy và Miksa Déri phát triển một trong những hệ thống điện xoay chiều đầu tiên sử dụng máy biến áp để phân phối điện trên một diện rộng. (thảo luận thêm, xem Chương 4.) Thật vậy, các máy biến áp đầu tiên do Ganz và Công ty lắp đặt vào năm 1885 vẫn giữ nguyên hình dạng vòng (Hình 3.1). Nhưng vào năm 1882 Tesla không biết Zipernowsky, Bláthy và Déri sẽ đi tiên phong trong việc truyền tải điện xoay chiều. Thay vào đó, với Tesla, biến áp vòng bị hỏng là một thiết bị tuyệt vời để xem xét và suy ngẫm. Trong khi chiếc vòng đang được cung cấp năng lượng bởi một máy phát điện xoay chiều, Tesla, trong một lúc tò mò, đã đặt một quả cầu kim loại lên bề mặt gỗ trên đỉnh của chiếc máy biến áp. Trước sự vui mừng của anh, quả bóng bắt đầu quay trong khi dòng điện chạy vào. Khi quan sát quả bóng quay, Tesla đã suy luận vì các cuộn dây thay đổi trong cách cuộn của chúng, chúng tạo ra hai dòng điện xoay chiều khác nhau. Như chúng ta đã thấy với động cơ của Baily trong chương trước, hai dòng điện này tạo ra một từ trường quay. Đây là xác nhận về linh cảm mà Tesla đã có khi đi dạo trong công viên với Szigeti: dòng điện xoay chiều có thể tạo ra từ trường quay mà anh muốn cho động cơ của mình. Hình 3.1. Máy biến áp đầu tiên được Zipernowsky, Bláthy và Déri phát triển vào năm 1884–1885 tại Bảo tàng Nghệ thuật Ứng dụng, Budapest. Để chắc chắn, quả bóng quay trên đỉnh của biến áp vòng bị hỏng không tiết lộ cho Tesla cách điều khiển một số dòng điện xoay chiều để chúng tạo ra từ trường quay; một lần nữa, quả cầu quay chỉ xác nhận lý tưởng về động cơ của Tesla là hoàn toàn có thể. Tesla sẽ dành 5 năm tiếp theo để có được kiến thức và kỹ năng cần thiết để có được dòng điện của mình. Nhưng như chúng ta sẽ thấy, trong thời gian học hỏi này, quả cầu quay và máy biến áp vòng đã trở thành một phần quan trọng để Tesla thực hiện lý tưởng của mình. Bất cứ khi nào anh nghĩ về hoặc có cơ hội thử nghiệm với động cơ mới, anh sẽ sử dụng một vòng dây tương tự với nhiều cuộn dây và ở giữa vòng sẽ đặt các vật kim loại khác nhau với hy vọng chúng cũng sẽ quay trong từ trường quay. THAM GIA TỔ CHỨC EDISON TẠI PARIS Tuy nhiên, những suy nghĩ của Tesla về quả bóng quay và từ trường quay đột ngột bị dừng lại khi Ferenc Puskás cuối cùng đã có thể thuê anh để giúp lắp đặt tổng đài điện thoại mới. Tesla đã nỗ lực cải thiện tổng đài và thậm chí còn phát triển một bộ lặp điện thoại hoặc bộ khuếch đại mới. Khi tổng đài Budapest bắt đầu hoạt động, Ferenc Puskás đã bán nó cho các doanh nhân địa phương để kiếm lời. Trong khi tổng đài Budapest đang được xây dựng, Tivadar Puskás đã ở lại Paris để giúp giới thiệu hệ thống chiếu sáng bằng sợi đốt của Edison. Tivadar hiện đã mời Tesla và Szigeti đến Paris và nhận công việc tại tổ chức Edison (Hình 3.2). Vì luật của Pháp quy định bất kỳ phát minh nào được cấp bằng sáng chế ở Pháp cũng phải được sản xuất ở đó, nên Edison đã cử người cộng sự thân cận nhất của mình, Charles Batchelor, đến Pháp vào năm 1881 để tổ chức một công ty sản xuất và lắp đặt hệ thống chiếu sáng Edison. Bắt chước cách tổ chức chiếu sáng Edison được cấu trúc ở Mỹ, Batchelor đã thành lập ba công ty riêng biệt ở Pháp: Compagnie Continentale Edison (công ty kiểm soát các bằng sáng chế); Société Industrielle & Commerciale (sản xuất thiết bị); và Société Electrique Edison (công ty điện Edison). Để sản xuất đèn sợi đốt và máy phát điện, Batchelor đã xây dựng một nhà máy ở Ivry, ngoại ô Paris. Tesla dường như đã được tuyển dụng cho Société Electrique Edison (SE Edison). Hình 3.2. Tesla khi ở Paris, 1883 Làm việc tại công ty Edison ở Ivry, Tesla đã có được rất nhiều kiến thức kỹ thuật thực tế về máy phát điện và động cơ. Cho đến thời điểm này, Tesla đã chủ yếu thực hiện kỹ thuật tâm trí, hình dung trong đầu về cách một động cơ AC có thể hoạt động lý tưởng. Bây giờ Tesla đã tận mắt tìm hiểu những vấn đề của việc chuyển đổi những phát minh trí óc thành những cỗ máy thực sự. Để tạo ra một máy phát điện hoặc một động cơ hoạt động, người ta phải suy nghĩ cẩn thận về tỷ lệ thích hợp cho các cuộn dây rotor và stato; Để đảm bảo đầu ra dòng điện cụ thể, người ta phải lập kế hoạch chiều dài và đường kính của các cuộn dây, thước đo và số vòng dây, và tốc độ quay của máy. Vào đầu những năm 1880, không có thông tin nào trong số này được hệ thống hóa thành các công thức hoặc quy tắc thiết kế; đúng hơn, việc thiết kế máy dựa trên kiến thức thử và sai và thủ công. Làm việc cho tổ chức Edison, Tesla đã học được nhiều kiến thức về máy nổ và thiết kế động cơ, và những kiến thức giúp anh bắt đầu suy nghĩ về việc chuyển đổi động cơ lý tưởng của mình thành một cỗ máy thực thụ. Trong khi Tesla có được bí quyết kỹ thuật từ tổ chức Edison, anh cũng đã có những đóng góp cho công ty. Hầu hết những người đàn ông Edison đã học về máy phát điện bằng cách làm việc trong ngành điện báo hoặc trong các cửa hàng máy móc, và một số ít được học chính thức về khoa học hoặc toán học. Ngược lại, Tesla đã được đào tạo bài bản về vật lý và toán học tại Graz, và giám đốc người Pháp của SE Edison, RW Picou, đã công nhận khả năng áp dụng lý thuyết và tính toán của Tesla. Ngay sau khi gia nhập công ty, Tesla đã bắt tay vào thiết kế máy phát điện cho hệ thống đèn sợi đốt và được trả lương ba trăm franc mỗi tháng. Khi ở công ty Edison tại Ivry, Tesla vẫn tiếp tục suy nghĩ về những ý tưởng của mình về động cơ. “Chúng tôi đã ở cùng nhau gần như liên tục ở Paris vào năm 1882,” Szigeti sau đó làm chứng, và “anh Tesla đã rất hào hứng với những ý tưởng về việc vận hành động cơ.” Một buổi tối, anh vạch ra kế hoạch về động cơ AC cho Szigeti và bốn hoặc năm người đàn ông Edison bằng cách vẽ sơ đồ bằng một cây gậy. Tiếp thu từ cái nhìn sâu sắc của mình ở Budapest rằng một số dòng điện xoay chiều có thể được tạo bởi từ trường quay, Tesla đã mô tả với các đồng nghiệp Edison của mình một hệ thống phức tạp, trong đó máy phát điện tạo ra ba dòng điện xoay chiều riêng biệt được đưa đến động cơ qua sáu dây khác nhau (xem Hình 3.3). Trong các bằng sáng chế và thuyết trình tiếp theo của mình, Tesla giải thích ba dòng điện xoay chiều sẽ phải lệch pha với nhau 120° để tạo ra từ trường quay, nhưng không có gì cho thấy anh đã hiểu vào năm 1882 tầm quan trọng của dòng điện lệch pha. “Ý tưởng của tôi,” Tesla giải thích, “tôi sử dụng càng nhiều dây dẫn thì động cơ càng hoạt động hoàn hảo hơn.” Hình 3.3. Sơ đồ từ bằng sáng chế Tesla sau này cho thấy hệ thống của anh, trong đó máy phát điện tạo ra ba dòng điện xoay chiều riêng biệt được chuyển đến động cơ qua sáu dây khác nhau. Tesla thất vọng vì những người Edison không bị ấn tượng bởi phát minh của anh. Từ quan điểm thương mại, có lẽ họ không quan tâm vì họ nhìn thấy cơ hội lớn trong việc phát triển hệ thống chiếu sáng điện và không cần truyền tải điện để chạy động cơ điện. Chỉ sau năm 1886, những người tiên phong về điện khác như Frank Sprague mới có thể thuyết phục các kỹ sư trạm trung tâm rằng họ có thể cung cấp điện cho cả đèn chiếu sáng và động cơ. Nhưng từ quan điểm kỹ thuật, sơ đồ sáu dây của Tesla có vẻ như không phù hợp với những người đàn ông này, không phải vì nó sử dụng AC mà vì nó sẽ sử dụng quá nhiều đồng trong nhiều dây. Một trong những mối quan tâm lớn mà tổ chức Edison phải đối mặt vào đầu những năm 1880 là phát triển hệ thống phân phối sử dụng càng ít đồng càng tốt. Bởi vì hệ thống dây điện bằng đồng thường là chi phí lớn nhất trong một lần lắp đặt mới, bản thân Edison đã dành nhiều nỗ lực đáng kể để phát triển các phương án đi dây tiết kiệm hơn. Vào đầu những năm 1880, Edison đã giới thiệu hệ thống ba dây để thay thế hệ thống chính và trung chuyển của mình. Trái ngược với hệ thống ba dây của Edison, hệ thống sáu dây do Tesla đề xuất có thể trông không kinh tế. Tất nhiên, hệ thống điện sử dụng AC có thể hoạt động ở điện áp cao hơn và do đó có dây dẫn nhỏ hơn, nhưng không rõ Tesla hay những người Edison có hiểu được điều này vào năm 1882 hay không. Chỉ có một người Edison, David Cunningham, giám đốc của Edison Lamp Works, tỏ ra thích thú với phát minh của Tesla. Edison đã cử Cunningham ra nước ngoài để giúp Batchelor lắp đặt thiết bị tại Triển lãm Điện Quốc tế ở Paris năm 1881, và Cunningham tiếp tục giám sát việc xây dựng máy phát điện tại Ivry. Cunningham, Tesla nhớ lại, “đã đề nghị thành lập một công ty cổ phần. Đề xuất có vẻ hài hước đến tột cùng. Tôi có khái niệm mờ nhạt nhất về điều đó, có nghĩa là gì ngoại trừ đó là cách làm của người Mỹ.” Đề xuất không có kết quả gì, và năm 1883 Tesla được công ty cử đến khắc phục sự cố tại các trạm chiếu sáng khác nhau ở Pháp và Đức. Giữa những nhiệm vụ này, Tesla đã tìm thấy thời gian để phát triển một bộ điều chỉnh tự động cho máy nổ Edison, và kế hoạch của anh đã gây ấn tượng với Louis Rau, chủ tịch của SE Edison. Do đó, khi công ty cần cử một chuyên gia đến giải quyết các vấn đề tại một trạm mới ở Strasbourg, Alsace, họ đã chọn Tesla. ĐỘNG CƠ STRASBOURG Tại Strasbourg, SE Edison đang cố gắng lắp đặt một hệ thống chiếu sáng bằng sợi đốt trong ga đường sắt mới. Trong Chiến tranh Pháp-Phổ 1870–71, Strasbourg đã chuyển từ tay Pháp sang Đức. Sau chiến tranh, Đế quốc Đức thiết lập sự hiện diện của mình ở Strasbourg bằng cách xây dựng một loạt các tòa nhà công cộng mới, bao gồm cả một nhà ga xe lửa trung tâm mới. Theo Tesla, chính quyền Đức khá khó chịu với Công ty Edison khi hệ thống dây điện trong nhà máy đã đoản mạch và làm nổ một phần lớn bức tường trong chuyến thăm nhà ga xe lửa của Hoàng đế Wilhelm I. Để xoa dịu quân Đức, công ty cần cử một kỹ sư nói tiếng Đức để hoàn thành việc nối dây cho nhà máy mới. Với khả năng ngôn ngữ của mình, Tesla đã được cử đến Strasbourg vào tháng 10 năm 1883 để lắp đặt lại hệ thống dây điện và đối phó với những người Đức khó chịu. Để hổ trợ công việc, Tesla đã đưa Szigeti đi cùng với tư cách là trợ lý. Tại Strasbourg, Tesla nhận thấy SE Edison đang lắp đặt một hệ thống lớn và đầy tham vọng. Hệ thống gồm bốn máy phát điện cung cấp cho 210 bóng đèn. Ngoài thiết bị Edison, nhà sản xuất điện Siemens & Halske của Đức còn lắp đặt năm máy phát điện một chiều và sáu mươi đèn hồ quang. Hệ thống dây điện cho cả đèn sợi đốt và đèn hồ quang đều được đặt trong các ống dẫn ngầm, và vì đây là một cách làm tương đối mới, nên có thể là nguyên nhân dẫn đến các vấn đề mà Tesla phải giải quyết. Tesla đã sớm làm việc cả ngày lẫn đêm trên hệ thống Edison, nhưng đã có thời gian để tiến hành các thí nghiệm trên động cơ AC của mình. Trong nhà máy điện của nhà ga xe lửa là một máy phát điện xoay chiều Siemens có thể đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng hồ quang trước đó. Với sự giúp đỡ của Szigeti, Tesla đã chế tạo một động cơ nhỏ có thể chạy bằng máy phát điện xoay chiều Siemens. Lo lắng phải giữ bí mật về động cơ, Tesla và Szigeti đã thử nghiệm nó trong một tủ quần áo, nơi họ có thể thao tác với mạch điện xoay chiều. Đối với động cơ này, Tesla đã chế tạo stato bằng cách quấn dây cách điện xung quanh bên ngoài một vòng đồng thuôn dài (xem Hình 3.4). Các cuộn dây của stato được kết nối với máy phát Siemens. Đối với phần ứng điện, Szigeti đã chế tạo một đĩa sắt 5 inch được gắn trên một trục nằm ngang. Theo kỹ thuật tâm trí của Tesla, điện xoay chiều từ máy phát điện sẽ tạo ra từ trường quay trong stato. Đổi lại, từ trường quay sẽ tạo ra dòng điện trong đĩa; các dòng điện cảm ứng sẽ bị đẩy lùi bởi từ trường quay và do đó đĩa sẽ quay. “Đó là,” Tesla tuyên bố, “động cơ đơn giản nhất mà tôi có thể hình dung được. Như bạn thấy, nó chỉ có một mạch và không có cuộn dây nào trên phần ứng điện hoặc các trường. Đó là sự đơn giản tuyệt vời.” Hình 3.4. Sơ đồ động cơ AC mà Tesla chế tạo ở Strasbourg năm 1882. Động cơ gồm một rotor sắt hình đĩa (D) được gắn trên một trục. Stato (F, F’) là hai cuộn dây cách điện được gắn trên các vòng đồng. Tesla đã kết nối stato với máy phát điện xoay chiều và ban đầu anh cho điện xoay chiều sẽ tạo ra bởi từ trường quay và tạo ra dòng điện xoáy trong rotor. Tuy nhiên, vì các cuộn dây stato được quấn quanh các vòng đồng không nhiễm từ, Tesla buộc phải kẹp một tệp thép trong cuộn dây [điều này sẽ tương đương với C hoặc C’ trong sơ đồ]. Sau đó, AC tạo ra dòng điện xoáy trong đĩa; vì đĩa được tạo ra bởi dòng điện xoáy ngược hướng với từ trường trong đĩa quay. Tesla đã cấp bằng sáng chế cho một phiên bản phức tạp hơn của động cơ và sơ đồ này là từ bằng sáng chế đó. Động cơ đã không hoạt động khi Tesla thử lần đầu tiên. Khi anh giữ cuộn dây stato xung quanh đĩa, đĩa không quay vì anh đã quấn cuộn dây stato xung quanh một lõi đồng không thể từ hóa được. Để khắc phục khó khăn, Tesla đã kẹp một phần thép trong cuộn dây. Bây giờ dòng điện xoay chiều tạo ra bởi từ trường trong đĩa thép và lần lượt tạo ra dòng điện trong đĩa sắt. Nhưng đĩa vẫn không quay, vì vậy Tesla đã thử ở các vị trí khác nhau so với đĩa. Cuối cùng anh cũng tìm được vị trí mà từ trường và dòng điện cảm ứng trong đĩa có cùng chiều, do đó chúng đẩy nhau và làm cho đĩa quay chậm. Tesla đã rất vui mừng khi thấy đĩa quay: “Cuối cùng tôi cũng cảm thấy hài lòng khi thấy việc quay được tạo ra bởi các dòng điện xoay chiều có pha khác nhau và không có tiếp điểm trượt hoặc máy chỉnh lưu như tôi đã nghĩ một năm trước. Đó là một thú vui tinh tế nhưng không thể so sánh với niềm vui sướng mê sảng sau sự mặc khải đầu tiên.” Động cơ Strasbourg là một bước ngoặt quan trọng với Tesla vì động cơ này đã rèn luyện tư duy lý tưởng hóa của anh với một liều lượng thực tế mạnh mẽ. Trước khi có động cơ này, Tesla chỉ thực hiện kỹ thuật tâm trí và mặc nhiên nghĩ những gì có thể gợi ra trong mắt mình có thể dễ dàng hoạt động trong thế giới thực. Ở Strasbourg, Tesla lần đầu tiên nhận ra vật liệu làm lõi của stato cần phải được làm bằng sắt hoặc thép, không phải bằng đồng. Mặc dù sau đó anh khẳng định trong đầu có thể thiết kế ra những cỗ máy hoàn hảo để sau đó chạy tốt khi được chế tạo, nhưng rõ ràng là, giống như tất cả các nhà phát minh, anh đã gặp phải vấn đề khi chuyển đổi lý tưởng của mình thành thiết bị hoạt động. Khi ở Strasbourg, Tesla một lần nữa cố gắng đảm bảo tài chính cho phát minh của mình. Thông qua công việc tại nhà máy Edison, Tesla đã làm quen với M. Bauzin, một cựu thị trưởng của thành phố. Theo Tesla, Bauzin đã “hình thành một sự gắn bó tuyệt vời” với Tesla và do đó Tesla tiết lộ với ông, mình sở hữu “một phát minh sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp máy động lực.” Bauzin đã tham khảo ý kiến của một doanh nhân địa phương giàu có, Benjamin, nhưng Benjamin đã từ chối đầu tư vào phát minh của Tesla. Bauzin sau đó đề nghị cho Tesla vay 25 nghìn franc mà Tesla có thể hoàn trả khi đã thành công trong việc hoàn thiện động cơ của mình. Tuy nhiên, Tesla lại muốn Bauzin trở thành đối tác, có thể là để chia sẻ lợi nhuận dài hạn mà Tesla hy vọng sẽ có được từ phát minh. Không biết gì về điện hay phát minh, Bauzin từ chối tham gia làm đối tác và Tesla thất vọng rời Strasbourg. QUAY LẠI PARIS, NGHĨ VỀ NEW YORK Tesla quay lại Paris vào tháng 2 năm 1884, mong đợi nhận được tiền thưởng từ Công ty Edison vì đã giải quyết được các vấn đề với nhà máy Strasbourg. Thất vọng khi phần thưởng không thành hiện thực, Tesla đã cố gắng thu hút sự quan tâm của một số người dân Paris trong việc hỗ trợ phát triển động cơ của mình, nhưng nỗ lực không thành. Tuy nhiên, công việc cải tiến máy phát điện của Tesla đã lọt vào mắt xanh của Charles Batchelor, người từng là giám đốc công ty Edison của Pháp. Vào mùa xuân năm 1884, Edison đã triệu hồi Batchelor để quản lý Edison Machine Works ở New York. Với ý định cải tiến máy phát điện được sản xuất tại Edison works, Batchelor đã yêu cầu Tesla đến Mỹ và tiếp tục công việc về máy phát điện của mình ở đó. Để giúp thuận lợi cho việc gia nhập tổ chức Edison ở New York, Tesla đã nhờ Tivadar Puskás viết một lá thư giới thiệu gửi Edison, trong đó viết, “Tôi biết hai người đàn ông tuyệt vời và bạn là một; người kia là chàng thanh niên này.” Tesla khởi hành đến New York và đến nơi vào ngày 6 tháng 6 năm 1884. Như với nhiều người nhập cư, nhân viên hải quan nhìn chằm chằm người thanh niên đang căng thẳng trước mặt và anh ta ghi Tesla là người gốc Thụy Điển khi rất có thể anh đã nói với viên sĩ quan nơi sinh là Smiljan. Nhiều năm sau, anh nhớ lại quá trình chính thức nhập cảnh vào Hoa Kỳ trong đó một người bán hàng nói với anh, “Hãy hôn Kinh thánh. Giá hai mươi xu!” Từng sống ở các thành phố quốc tế như Praha, Budapest và Paris, Tesla ban đầu bị sốc bởi sự thô tục của nước Mỹ. Như anh đã viết trong cuốn tự truyện của mình, “Những gì tôi thấy trước đây đều đẹp đẽ, nghệ thuật và hấp dẫn về mọi mặt; những gì tôi thấy ở đây được gia công, thô ráp và kém hấp dẫn. Một cảnh sát vạm vỡ đang xoay cây gậy của anh ta trông to như một khúc gỗ. Tôi tiếp cận anh ta một cách lịch sự, với yêu cầu chỉ dẫn tôi [đến một địa chỉ]. “Xuống sáu dãy nhà, rồi sang trái,” anh ta nói, với ánh mắt viên đạn. “Đây có phải là nước Mỹ không? Tôi tự hỏi trong sự ngạc nhiên đau đớn. ‘Nền văn minh chậm hơn châu Âu một thế kỷ’.” Nhưng Tesla không chú trọng đến sự tương phản giữa châu Âu và châu Mỹ, vì đã sớm bận rộn để tạo chỗ đứng cho mình trong tổ chức