Τοπίο στη Φυσική

Παράθυρο στην Επιστήμη

Νίκολα Τέσλα: Ο πατέρας της θανατηφόρας ακτίνας

Από το World Science Festival

Οι μαθητές μας γνωρίζουν τον Τέσλα από την ομώνυμη μονάδα έντασης του μαγνητικού πεδίου. Όμως ο σερβικής καταγωγής Αμερικανός Νίκολα Τέσλα παραμένει ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες του 19ου και 20ου αιώνα που ασχολήθηκε ιδιαίτερα με τον ηλεκτρομαγνητισμό. 158 χρόνια μετά τη γέννησή του και 71 χρόνια μετά το θάνατό του οι οραματισμοί του Τέσλα για την επιστήμη και την τεχνολογία εξακολουθούν να μας εντυπωσιάζουν και να τον καθιστούν εξαιρετικά επίκαιρο. Ιδού ένα ενδιαφέρον άρθρο του επιστημονικού site World Science festival.

Μια δημόσια επίδειξη του Νίκολα Τέσλα στο εργαστήριό του στο Colorado Springs

Μια δημόσια επίδειξη του Νίκολα Τέσλα στο εργαστήριό του στο Colorado Springs το Δεκέμβρη 1899 – γεγονός που υποδηλώνει ότι ήταν ευτυχής να παίζει με την προσωπική του μυθοπλασία.

Μια κινούμενη μάζα αντιστέκεται σε κάθε αλλαγή κατεύθυνσης. Ο εφευρέτης ΝίκολαΤέσλα είπε κάποτε: «Με τον ίδιο τρόπο, ο κόσμος αντιτίθεται σε μια νέα ιδέα.»

Ωστόσο, τελικά οι καλές νέες ιδέες έχουν την τάση να κερδίζουν παρά την αντίσταση που συναντούν. Ο Τέσλα ήταν ένας οραματιστής της εποχής του – αν και πολλά από τα μεγάλα όνειρά του για την αξιοποίηση των δυνάμεων της φύσης έπρεπε να αναβληθούν π για μετά το θάνατό του το 1943. Αυτές τις μέρες (10 Ιουλίου) θα ήταν τα 158ά γενέθλιά του και με την ευκαιρία θα θέλαμε να αφιερώσουμε κάποιο χρόνο για να εξετάσουμε μερικά από τα μεγαλεπήβολα οράματα του Τέσλα, μερικά από τις οποία έχουν γίνει πραγματικότητα, και άλλα-ευτυχώς-δεν έχουν ακόμη υλοποιηθεί.

Όραμα του Τέσλα: Εναλλασσόμενο ρεύμα για όλους

Ο «πόλεμος των ρευμάτων» μεταξύ του μοντέλου του Τέσλα για τη μετάδοση του ηλεκτρικού ρεύματος με εναλλασσόμενο και του Τόμας Έντισον με συνεχές ρεύμα, προχώρησε πολύ πιο άσχημα από τις περισσότερες επιστημονικές διαφωνίες. Ο Έντισον σύγκρινε το συνεχές ρεύμα – όπου η ηλεκτρική ενέργεια ρέει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση – με ένα ειρηνικό ποτάμι, αλλά επέκρινε το εναλλασσόμενο – όπου το ρεύμα αντιστρέφει την κατεύθυνσή του κάπου 50 έως 60 φορές ανά δευτερόλεπτο – συγκρίνοντάς το με έναν ορμητικό χείμαρρο. Ο Έντισον μάλιστα προκάλεσε ηλεκτροπληξία σε ζώα, με πιο γνωστή αυτή του ελέφαντα Topsy από το τσίρκο Coney Island, για να αποδείξει πόσο επικίνδυνο ήταν το εναλλασσόμενο ρεύμα.

Παρά τον πόλεμο προπαγάνδας του Έντισον, το εναλλασσόμενο (το αγόρασε από τον Τέσλα ο επικεφαλής της Westinghouse Corporation) έγινε το πρότυπο για την υπεραστική μετάδοση του ηλεκτρικού ρεύματος, απλώς και μόνο επειδή λειτούργησε πιο αποτελεσματικά και με χαμηλό κόστος. Το εναλλασσόμενο είναι προτιμότερο για χρήση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, επειδή είναι πιο εύκολο να αλλάξει η τάση του ρεύματος με μετασχηματιστές, επιτρέποντας στις εταιρείες να αυξάνουν εύκολα την τάση από την μονάδα παραγωγής στη βασική κύρια γραμμή μεταφοράς και να τη χαμηλώνουν για την ασφαλή διανομή στα σπίτια.

Το συνεχές ρεύμα εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε μπαταρίες και άλλες συσκευές χαμηλής τάσης και επιβιώνει και σε ορισμένα μέρη του δικτύου: τηλεφωνικά συστήματα σταθερής τηλεφωνίας, οικιακές συσκευές, κάποια κέντρα δεδομένων του υπολογιστή και στα νεότερα καλώδια υψηλής τάσης συνεχούς ρεύματος.

Όραμα του Τέσλα: Τα ραδιοκύματα που μεταφέρουν τις παγκόσμιες τηλεφωνικές κλήσεις

Αν και ο Ιταλός Γουλιέλμος Μαρκόνι αναγνωρίζεται γενικά ως ο εφευρέτης του ραδιοφώνου, ο Τέσλα έχει μερικές πολύ νόμιμες αξιώσεις για τον τίτλο. Ήδη από το 1895, είχε δείξει ότι θα μπορούσε να λαμβάνει και να μεταδίδει ραδιοφωνικά σήματα με δύο πηνία Τέσλα που συντονίζονται στην ίδια συχνότητα.

Ο Τέσλα προσπάθησε να πάρει ακόμη περισσότερα ραδιοκύματα με τον ηράκλειο άθλο του: Τον Πύργο Wardenclyffe, ένα γιγάντιο δυναμό που ξεκίνησε να κατασκευάζεται το 1901. Με αυτό, σκέφτηκε ο Τέσλα, ότι θα μπορούσε να μεταδόσει ασύρματα ραδιοκύματα σε όλη την υδρόγειο.

Μόλις ο Wardenclyffe λειτουργούσε, «θα είναι δυνατόν ένας επιχειρηματίας στη Νέα Υόρκη να υπαγορεύσει τις οδηγίες του και να εμφανίζονται αμέσως γραμμένες στο γραφείο του στο Λονδίνο ή αλλού», είπε ο Tesla στους ρεπόρτερς για το περιοδικό Ασύρματη Τηλεγραφία και Τηλεφωνία. » Θα είναι σε θέση να καλέσει από το γραφείο του και να μιλήσει σε οποιονδήποτε συνδρομητή στον πλανήτη, χωρίς καμία οποιαδήποτε αλλαγή, στον υπάρχοντα εξοπλισμό».

Όραμα του Τέσλα: Το smartphone

Στην ίδια συνέντευξη, στην Ασύρματη Τηλεγραφία και Τηλεφωνίας, ο Τέσλα προέβλεψε ότι, με την έλευση της ασύρματης μετάδοσης, οι άνθρωποι θα έχουν τελικά στο χέρι «ένα φθηνό όργανο, δε θα είναι μεγαλύτερο από ένα ρολόι, θα ενεργοποιείται ο κομιστής και θα ακούς οπουδήποτε, στη θάλασσα ή στην ξηρά, μουσική ή τραγούδια, την ομιλία ενός πολιτικού ηγέτη, τη διάλεξη ενός επιφανούς ανθρώπου της επιστήμης ή το κήρυγμα ενός κληρικού, που γίνεται σε κάποιο άλλο μέρος, όσο μακρινό κι αν είναι. Με τον ίδιο τρόπο, οποιαδήποτε εικόνα, χαρακτήρας, σχέδιο ή εκτύπωση θα μπορεί να μεταφερθεί από το ένα στο άλλο τόπο».

Αυτό είναι ένα αρκετά καθαρό όραμα του σύγχρονου smartphone – αν κι ο Τέσλα παρέλειψε να προβλέψει ότι οι επιχειρηματίες και οι γυναίκες θα χρησιμοποιούν αυτή τη θαυμαστή συσκευή για να βλέπουν τα μωρά να φτερνίζονται και να αντιπαρατίθενται για την πολιτική με άλλους.

Όραμα του Τέσλα: Ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια

Το Wardenclyffe δεν είχε προγραμματιστεί μόνο για την αναμετάδοση σημάτων. Ο Τέσλα το προόριζε επίσης να το χρησιμοποιήσει για να αποδείξει ότι θα μπορούσε να μεταδόσει την ηλεκτρική ενέργεια στον αέρα. Δυστυχώς, δε δόθηκε ποτέ η ευκαιρία στον Τέσλα να αποδείξει την έννοια του ασύρματης μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας. Το Wardenclyffe δούλεψε με οικονονομικά προβλήματα και διαλύθηκε το 1917.

Αλλά το όνειρο της ασύρματης ενέργειας συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Η εταιρεία WiTricity, που έχει έδρα στη Μασαχουσέτη, το πνευματικό τέκνο μιας ομάδας επιστημόνων του ΜΙΤ, εργάζεται πάνω σε μία ασύρματη συσκευή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί δύο πηνία, σε συνδυασμό με ένα μαγνητικό πεδίο που μεταδίδει το ηλεκτρικό φορτίο – μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Μια άλλη συσκευή, η Powermat, συνδυάζει την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή με άλλες μεθόδους όπως η αναγνώριση συχνότητας. Η Powermat ήδη άρχισε να ξεφυτρώνει στην άγρια ​​φύση, με μια εγκατάσταση που προγραμματίζεται να γίνει μέσα στο 2014 και στο 2015 στα καταστήματα καφέ Starbucks.

Όραμα του Τέσλα: Μία παντοδύναμη θανατηφόρα ακτίνα.

Αυτό είναι ένα όραμα του Τέσλα και είμαστε λίγο ανακουφισμένοι που παραμένει αναξιοποίητο. Το 1934, ο Tesla δήλωσε στους δημοσιογράφους ότι ο ίδιος είχε σχεδιάσει μια συσκευή που την ονόμασε Τηλεδύναμη, η οποία χρησιμοποιούσε μια ακτίνα συγκεντρωμένων σωματιδίων, που δημιουργούσε δέσμη υψηλής ενέργειας που θα μπορούσε να «καταρρίψει ένα στόλο 10.000 εχθρικών αεροπλάνων σε απόσταση 200 μιλίων από τις γραμμές άμυνας του έθνους και [μπορούσε] να προκαλέσει το θάνατο ολόκληρων στρατών που θα βρισκόταν στην πορεία της».

Tesla είπε ότι ο σκοπός του ήταν τελικά ειρηνικός. Ήθελε ένα όπλο για τον τερματισμό των πολέμων. Έδωσε μια τεχνική περιγραφή της συσκευής παραγωγής φορτισμένης δέσμης σωματιδίων σε διάφορα συμμαχικά έθνη του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου. Η ΕΣΣΔ είχε προσπαθήσει σε ένα αρχικό στάδιο δοκιμών, αλλά το σχέδιο τελικά ατόνησε. Ακόμα, από τον Ψυχρό Πόλεμο μέχρι σήμερα, ο στρατός των ΗΠΑ έχει επίσης διερευνήσει δέσμες σωματιδίων ως μέρος ενός βαλλιστικού συστήματος αντιπυραυλικής άμυνας, αλλά το έργο είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό ανεκμετάλλευτο. Ένα πρόβλημα είναι ότι αυτοί οι τύποι όπλων δέσμης σωματιδίων (που είναι κάτι σαν επιταχυντές εκτόξευσης σωματιδίων υποατομικών πυρομαχικών) έχουν τεράστιες ανάγκες ενέργειας. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι οι δέσμες των σωματιδίων μπορεί να επηρεάζονται από το μαγνητικό πεδίο της Γης ή της ατμόσφαιρας.

 

Γιάννης Γαϊσίδης

gaisidis@viewonphysics.gr

img_1494

(87 επισκέψεις, 2 επισκέψεις σήμερα)
Μοιράσου το...
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Τοπίο στη Φυσική © 2014 Frontier Theme