Nikola Tesla

Nikola Tesla var en visjonær oppfinner som var toneangivende i elektromagnetismens pionertid i 1890-årene og begynnelsen av det 20. århundret.

Når det gjaldt forståelse av fenomenet induksjon hadde Tesla en genial evne til å se hvordan dette fenomenet kunne utnyttes til å omforme mekanisk energi til elektromagnetisk energi. Han hadde også evnen til å omsette denne innsikten i oppfinnelser av elektromagnetiske innretninger som senere har fått stor samfunnsmessig betydning.

Han laget de første store og pålitelige vekselstrømsgeneratorene og fant opp en mengde forskjellig trådløst elektromagnetisk utstyr, som trådløse lyspærer, trådløs overføring av elektrisk energi og trådløs overføring av informasjon fra et sted til et annet. Tesla fikk innvilget over 700 patenter.

Nikola Tesla ble født i Smiljan i nåværende Kroatia i det østerrikske keiserriket. I 1870 flyttet familien til Karlovac der Tesla gikk på realskole og gymnas. Tesla skrev senere at hans interesse for elektromagnetiske fenomener ble vekket av en lærer på denne skolen som demonstrerte spennende elektromagnetiske fenomener. Tesla viste på denne tiden en matematisk begavelse.

I 1875 begynte Tesla på den polytekniske høgskolen i Graz i Østerrike. Det første skoleåret jobbet Tesla knallhard fra tidlig om morgenen til sent på kvelden 7 dager i uken. Det andre skoleåret kom han i konflikt med sin lærer i elektromagnetisme da han kom med forslag til å modifisere en dynamo på en måte som professoren mente var uakseptabel. På slutten av andre skoleår hadde hardkjøret satt sine spor, og Tesla mistet kontrollen. Han sluttet å jobbe med fagene og ble fanget av spillemani. Det endte med at Tesla ikke fullførte skolen.

I desember 1878 forlot Tesla Graz. Samtidig kuttet han all kontakt med sin familie for å skjule at han hadde droppet ut av skolen. De neste årene hadde Tesla en rekke småjobber hvor han ofte arbeidet med anvendelser av elektromagnetiske fenomener, for eksempel med telegraf- og telefon-firmaer i Budapest. I 1882 og 83 arbeidet han i Frankrike for The Continental Edison Company. I disse jobbene forbedret han eksisterende utstyr og designet også nytt utstyr. Hans kreative evner når det gjaldt tekniske anvendelser av elektromagnetismen begynte nå å bli tydelige.

I juni 1884 emigrerte Tesla til USA, 28 år gammel. Han slo seg ned i New York og ble hyret av Thomas Edison til å jobbe i hans Edison Machine Works på Manhattan. Der ble de raskt oppmerksomme på Teslas begavelse, og han fikk etter et års tid i oppgave å konstruere nye versjoner av firmaets likestrømsgeneratorer. Tesla kom med et forslag til hvordan dette kunne gjøres, og ifølge Tesla sa da Edison: «Du får femti tusen dollar hvis du greier dette.» 

Etter et halvt år med hardt arbeid hadde Tesla fullført jobben og gikk til Edison for å få pengene. Edison svarte at det bare hadde vært en spøk og sa til Edison: Tesla, du forstår ikke vår amerikanske humor.» Edison tilbød i stedet at hans lønn på 18 dollar uken skulle økes til 28 dollar. Tesla ble rasende og sa opp på stedet.

I 1886 slo Tesla seg sammen med to forretningsfolk, Robert Lane og Benjamin Vail og dannet et firma med navnet Tesla Electric Light & Manufacturing. Firmaet produserte og installerte elektriske belysningssystemer designet av Tesla. Tesla fant også opp en ny type dynamo som han tok patent på. Dette var hans første patent i USA. 

Men Lane og Vail var mer interessert i å tjene penger på utstyr som Tesla allerede hadde konstruert, enn å satse på det Tesla ville arbeide med: å utvikle nytt utstyr. De presset Tesla ut av firmaet, og Tesla fikk ikke engang noe for sine patenter, for de hadde han gitt til bedriften. 

Vinteren 1886/87 hadde Tesla småjobber til to dollar dagen. Men i desember 1886 møtte Tesla Alfred S. Brown og Charles F. Peck. I april 1887 dannet de firmaet Tesla Electric Company. Basert på Teslas patenter og idéer skulle de produsere nytt elektrisk utstyr. Det ble bygget et laboratorium der Tesla utviklet induksjonsmotoren basert på vekselstrøm som var i ferd med å ta over og bli dominerende når det gjaldt strømforsyning både i Europa og USA i 1890-årene. Tesla fikk patent på induksjonsmotoren 1. mai 1888. I Italia ble en tilsvarende motor utviklet samtidig av Galileo Ferraris. De regnes begge som oppfinnere av denne motoren.

Firmaet Westinghouse Electric & Manufactoring Company kjøpte i 1888 Teslas patenter for induksjonsmoten for seksti tusen dollar og hyret Tesla som konsulent for ett år. Dette året arbeidet Tesla i Pittsburgh med å installere elektrisk gatebelysning der basert på vekselstrøm. I 1891 ble han amerikansk statsborger. Tesla ble nå godt etablert i det amerikanske fagmiljøet og var visepresident for American Institute of Electrical Engineers i årene 1892-1894.

Det oppsto nå en konkurranse mellom Edisons firma som satset på belysning ved hjelp av likestrøm, og Westinghouse som satset på Teslas teknologi med vekselstrøm. Siden det etter hvert ble klart at det var fordelaktig å overføre energi fra kraftverk til brukere ved hjelp av vekselstrøm, var det Teslas vekselstrømsteknologi som ble dominerende. I 1893 vant Westinghouse anbudet om å stå for den elektriske belysningen av verdensutstillingen i Chicago. Dette var et gjennombrudd i Amerika for bruken av vekselstrøm til belysning. Westinghouse fikk her demonstrert sikkerheten, påliteligheten og effektiviteten til vekselstrømsbasert belysning.

Det neste store prosjektet i utviklingen av vekselstrømsteknologi i Amerika var konstruksjonen av et kraftverk som utnyttet vannkraft fra Niagarafallene. I 1893 kontaktet E. D. Adams fra Niagara Falls Cataract Construction Company Tesla for å få en oversikt fra ham om fordeler og ulemper ved ulike typer teknologi og hvordan man best kunne utnytte Niagarafallene til å produsere elektrisk strøm. Tesla foreslo en type vekselstrømsgeneratorer utviklet av Westinghouse med utgangspunkt i Teslas patenter. Westinghouse fikk kontrakten på konstruksjonen av kraftverket og General Electric på distribusjonen av elektrisk energi. 

Tesla forsto tidlig at elektrisk energi kan overføres gjennom tomt rom ved hjelp av induksjon, noe som i dag utnyttes i kontaktfrie ladere som for eksempel brukes til å lade elektriske tannbørster. Tesla konstruerte tidlig i 1890-årene elektriske lamper som kunne lyse uten å være koplet til en strømkilde.

Utgangspunktet for mange eksperimenter Tesla gjorde med trådløs overføring av elektrisk energi eller elektromagnetiske signaler, var en oppfinnelse han gjorde allerede i 1891, den såkalte Teslaspolen.  Den ble brukt til spenningskilde for mange av de innretningene Tesla fant opp, for eksempel kraftige radiosendere og ledningsfrie lyspærer som ble tilført energi ved induksjon. I 1895 da han var 41 år, sendte Tesla inn sin første søknad om patent på radio, og i 1896 demonstrerte han den første fjernstyrte båten for forsvaret og tok patent på den i 1898. Fjernstyringsteknologien ble ikke umiddelbart tatt i bruk, men som fikk stor betydning senere.

1899 flyttet Tesla til Colorado Springs, og han bygget i løpet av noen måneder opp et laboratorium der. Han ville undersøke muligheter av trådløs overføring av elektrisk energi i stor skala med høyspenning og høyfrekvent vekselstrøm. Her hadde han kontakter i kraftforsyningen som kunne skaffe ham tilgang på rimelig elektrisk energi – så mye han måtte trenge.

Eksperimentene til Tesla ble mer og mer voldsomme. Han laget blant annet kunstig lyn og torden med svære lysbuer som var over 30 m lange, og smell som ble hørt på over 20 km avstand. Tesla-lamper kunne lyse på over 100 m avstand fra laboratoriet selv når de var slått av, så sterke var de oscillerende elektriske og magnetiske feltene Tesla produserte i laboratoriet.   

Tesla hadde planer om å bli den første til å demonstrere trådløs telegrafi over Atlanterhavet, men her ble han slått av den italienske fysikeren og ingeniøren G. Marconi som lyktes med dette i desember 1901. 

For å etablere transatlantisk trådløs telekommunikasjon ville Tesla bygge en enorm sender ved Atlanterhavskysten 15 mil nord for New York. Han fikk økonomisk støtte av størrelsesorden 5 millioner dollar i dagens pengeverdi. 

Etter økonomiske overskridelser og ulike problemer ble tårnet bygget, men mange av installasjonene som var nødvendige for å lykkes med overføringene, ble ikke fullført. Senderen ble aldri operativ, og virksomheten ved tårnet tok slutt i 1906. Prosjektet endte som en fiasko.

På sin 50-årsdag i 1906 demonstrerte Tesla sin nye bladløse turbin som kunne levere elektrisk energi med en effekt på 200 hestekrefter, dvs. omtrent 150 kilowatt. Slike turbiner ble tatt i bruk fra 1910 av blant annet i Waterside kraftverket i New York.

Tesla etablerte en forståelse av den materielle natur basert på fysikken slik den var utviklet frem til år 1900. Han trodde ikke på atomenes delelighet, og mente for eksempel at det ikke eksisterte elektroner. Videre var han skeptisk både til kvantefysikken og relativitetsteorien. Tesla aksepterte for eksempel teorien om at rommet var fylt av en eter som elektromagnetiske bølger kunne forplante seg i, mens vi i vår tid oppfatter det slik at elektromagnetiske bølger brer seg i tomt rom.

Men når det gjaldt elektromagnetiske fenomener hadde Tesla en fenomenal praktisk forståelse av de fleste aspekter av Maxwells elektromagnetiske teori, ikke minst av alle mulige virkninger av elektromagnetisk induksjon. Han var i stand til å se for seg hvordan komplisert elektromagnetisk apparatur virket, og bygget apparaturen uten tegninger. De ble laget først når han søkte patenter for sine oppfinnelser.     

I 1917 fikk Tesla Amerikan Institute of Electrical Engineers høyeste utmerkelse, Edisonmedaljen, og i 1937 var Tesla en av 38 personer som ble nominert til Nobelprisen i fysikk, men han fikk ikke prisen.