Tesla

Tesla ja radion keksiminen

Pekka Ritamäki OH3GDO

tesla81.jpg

Tämä on huono moottori

gramme_motor.jpg

Nikola Teslan fysiikan opettaja esitteli uutta ihmeellistä keksintöä, jonka hän oli hankkinut Pariisista 1875. Laite oli Grammen kone ja se toimi sekä generaattorina että moottorina.
Nikola oli alkanut opiskella sähkötekniikan insinööriksi Itävallan Gratzin kaupungissa. Monipuolisesti lahjakas 19-vuotias Tesla oli etukäteen opiskellut kaiken senaikaisen tiedon dynamoista ja moottoreista. Kauan ennen kuin odotettu kone oli saapunut Nikola oli varma, että konetta pystyisi yksinkertaistamaan ja parantamaan. Hän mietti miksi moottorissa tarvitaan kommutaattori. Siksi, että saadaan moottorin magneettikenttä vaihtumaan ja moottori pyörimään. Entä jos moottorissa olisi jo valmiiksi erivaiheiset käämit? Selvä, sehän toimisi, mutta miten tehdään erivaiheiset vaihtojännitteet? Pitää kehittää generaattori, joka tekee erivaiheisia vaihtojännitteitä.

gramme.jpg

Kun professori Pöschl piti oppituntia ja esitteli uutta konetta, Tesla tutki tarkkaan laitteen toimintaa ja ihaili sitä, mutta samalla hän varmistui laitteen puutteista. Sen kommutaattori kipinöi huomattavasti laitteen toimiessa. Nikola huomautti tästä puutteesta opettajalleen. "Se on luonteenomaista tälle koneelle" professori vastasi suosikkioppilaalleen. "Sitä voidaan pienentää jonkin verran, mutta niin kauan kuin sähkövirta kulkee yhteen suuntaan ja niin kauan kuin magneetin navat vaikuttavat toiseen suuntaan, pitää meillä olla kommutaattori, joka kääntää virran toiseen suuntaan oikealla hetkellä".

"Sehän on selvä" Tesla vastasi " tämä kone on rajoittunut käyttämään tasavirtaa. Minä ehdotan, että poistamme kommutaattorin kokonaan ja käytämme vaihtovirtaa". Nikola ei ollut varma ratkaisusta ennen kuin hän näki koneen ensimmäisen kerran. Silloin hänelle valkeni ratkaisu kuin salama.

Käyttöjännitteenä oli siihen aikaan tasajänniteparistot. Kun haluttiin kehittää mekaanisella energialla sähköä, siitä haluttiin tehdä samanlaista kuin paristoissakin eli tasajännitettä ja tasavirtaa. Pyörivistä dynamoista ei tullut tasavirtaa luonnostaan, vaan sen vaihtojännite piti tasasuunnata erillisellä laitteella, kommutaattorilla. Teslan idea oli käyttää dynamon vaihtovirtaa pyörittämään suoraan vaihtovirtamoottoria ilman monimutkaista kommutaattoria molemmissa laitteissa. Tesla tiesi keksineensä ratkaisun monien tiedemiesten tutkimaan ongelmaan.

Siksi hän sanoi arvostelunsa Gramman koneesta suurella varmuudella. Professori Pöschl keskeytti luentonsa ja todisti yksityiskohtaisesti kuinka mahdoton Teslan esittämä ajatus oli. Hän lopetti esitelmänsä sanoen:
"Herra Tesla tulee varmasti tekemään suuria asioita, mutta hänkään ei pysty keksimään moottoria, jossa ei ole kommutaattoria. Se on sama kuin saisi suoraan vetävän painovoiman liikuttamaan pyörivää konetta. Kommutaattoriton moottori on ikiliikkuja, mahdoton idea".

Tesla oli aluksi lyöty, koska hänen opettajansa oli erittäin pätevä ja Tesla arvosti häntä suuresti. Mietittyään viikonlopun hän huomasi virheen opettajan lauseessa. Kuu pyörii maan vetovoiman vaikutuksesta pyörivää liikettä. Ehkä hänenkin ideansa toimisi?

Nikola_Tesla.jpg

Kahden Gratzin vuoden jälkeen Tesla opiskeli vuoden Prahan yliopistossa ja yritti etsiä lisää tietoa. Samalla hänen kielitaitonsa karttui taas uudella kielellä.

Tesla tunsi olevansa valmis käytännön töihin. Hän sai työpaikan Budapestin puhelin- ja lennätinministeriöstä, vaikka Unkarissa ei vielä siihen aikaan ollut yhtään puhelinta. Tesla pääsi nopeasti vaativampiin tehtäviin. Budapestin ensimmäinen puhelinlaitos rakennettiin Teslan johdolla 1881. Tesla teki täällä ensimmäiset patenttinsa puheen vahvistamiseksi. Miten se tehtiin ennen vahvistinputken keksimistä?

Budapestissä Tesla käveli ystävänsä kanssa puistossa ja selosti tälle kaikki monivaihesähköjärjestelmän periaatteet. Hän testasi kaikki järjestelmän tarvitsemat osat mielessään.
Kaksi- ja kolmivaiheiset generaattorit, muuntajat ja moottorit olivat valmiina Teslan mielessä. Teslalla oli ihmeellinen kyky. Hänellä oli visuaalinen muisti. Hänen ei tarvinnut kuin kerran vilkaista jotakin kirjan sivua, niin hän muisti sen jokaisen yksityiskohdan vuosienkin kuluttua.
Tämä kyky oli auttanut häntä selviämään opiskelusta puolta nopeammin kuin muut oppilaat. Puhelinlaitos valmistui ja Tesla seurasi sen omistajaa Pariisiin Continental Edison-yhtiöön.

Ensimmäinen toimiva vaihtovirtajärjestelmä

Teslalla oli mukanaan vähän matkatavaroita, mutta paljon uusia ideoita. Hän sai toimen vikojen korjaajana ja kehitti pian monia parannuksia Edisonin valmistamiin tasavirtalaitteisiin. Saksalle silloin kuuluva Strasburgin rautatieasema räjähti juuri kun Saksan keisari avasi sen. Laitteistoon oli jäänyt oikosulku.

Kun vihollismaa Ranska oli rakentanut näin huonon sähköjärjestelmän, ei ranskalaisista löytynyt ketään, joka olisi suostunut korjaamaan toimituksen. Tesla puhui ranskan lisäksi saksaa, serbiaa, unkaria ja tšekin kieltä.

Hänellä oli sivistynyt neuvottelutaito ja teknistä kykyä ongelman selvittämiseksi. Insinöörin tehtävähän on ratkoa vaikeita ongelmia. Teslalle luvattiin suuri palkkio, jos ongelmat saadaan ratkaistua ja toimitus tehtyä.

Aseman ongelmien selvitys oli helppoa Teslalle ja hänellä oli ensimmäisen kerran mahdollisuus tehdä myös ajatuksissaan kehittämä laitteisto.
Tesla rakensi ensimmäisenä kaksivaiheisen vaihtovirtamoottorin ja -generaattorin. Vaihtovirtajärjestelmä toimi heti ensimmäisellä kerralla juuri niin kuin Tesla oli ajatellutkin. Itsevarmuutta saanut Tesla esitteli keksinnön kaupungin johtajalle. Johtaja oli innostunut ja halusi perustaa yhtiön keksinnön kaupallistamiseksi.

Muut kaupungin johtomiehet eivät kuitenkaan ymmärtäneet keksinnön merkitystä. Tesla oli varma, että myös kolmivaihejärjestelmä toimisi yhtä hyvin. Palattuaan Pariisiin Tesla päätti myydä keksintönsä Edisonin yhtiölle.

Yhtiön johto oli saanut rahat Strasbourgin työstä saksalaisilta, joten oli aivan turhaa maksaa Teslalle. Edisonin tehtaan johtajat pyörittelivät byrokratiaa kunnes Tesla sai tarpeekseen ja lopetti työsuhteensa tehtaalla.

Pariisilaiset eivät koskaan saaneet käsiinsä maailman suurinta sähkötekniikan keksintöä: vaihtovirtajärjestelmää.

Kaksi keksijää ei mahdu saman pöydän äärelle

Tesla lähti tapaamaan itse Edisonia. Kun hän pääsi New Yorkiin hänellä oli taskussa neljä senttiä 1884. Pian hän teki Edisonille parannuksia tasavirtageneraattoreihin. Edison oli luvannut ongelmien ratkaisusta 50000 dollaria.

edison.gif

Kun vuoden työ oli tehty, Edison nauroi ja sanoi "Herra Tesla, et ymmärrä meidän amerikkalaista huumoria". Tämäntapaista huumoria Tesla ei vieläkään ymmärtänyt. Tesla otti knallinsa ja harjasi Edisonin tehtaan pölyt puvustaan 1885. Luultavasti tämä 50000 dollaria olikin lausuttu huumorimielessä, sillä Teslan viikkopalkka oli silloin 10 dollaria. Edison olisi nostanut Teslan viikkopalkkaa huimasti 18 dollariin. Nämä kaksi miestä olivat kuitenkin aivan erilaisia. Edison oli kansanomainen itseoppinut kokeilijakeksijä.

Tesla puhui sujuvasti kuutta kieltä ja oli opiskellut teoreettista sähkötekniikkaa vuosikausia ja kehitti kaiken valmiiksi mielessään ennen ensimmäistäkään kokeilua. Tesla pukeutui aina moitteettomasti ja piti pukua ja knallihattua myös työaikana. Edison ei halunnut kuulla mitään vaihtovirtajärjestelmästä, koska tasavirtajärjestelmä toimi hyvin. Lisäksi vaihtovirtajärjestelmä ei ollut Edisonin itse keksimä.

Tesla halusi perustaa oman yhtiön ja kehittää kolmivaihejärjestelmää. Teslan rahoittajat halusivat Teslan keskittyvän yksinkertaisempiin asioihin; katuvalaistukseen. Tesla Electric Light Company perustettiin New Jerseyhin. Tesla keksi katuvalaistuksen parantamiseksi viisi patenttia.

Eräs Teslan näistä patenteista käsitteli säätöjärjestelmää, joka perustui siihen, että raudan magneettisuus hävisi 750 C asteen lämpötilassa. Tesla ei vieläkään osannut amerikkalaisten liikemiesperiaatetta ja pian Teslalle jäi käteen yhtiöstä vain kauniisti koristeltuja osakekirjoja.

Lama raivosi Amerikassa. Suurliikemies J. P. Morganin käsiin putosi yhtiöitä kuin sieniä sateella. Tesla joutui elättämään itseään aputöillä. Ranska lahjoitti Vapaudenpatsaan amerikkalaisille. Teslalle mahdollisuudet eivät olleet toteutuneet vieläkään. Neljä vuotta oli kulunut kun Tesla oli tehnyt ensimmäiset kokeilunsa vaihtovirtajärjestelmällä Strasbourgissa.

Vihdoinkin vaihtovirtajärjestelmä puhkeaa kukkaan

teslacompany.jpg

1887 Tesla perusti K. A. Brownin kanssa Tesla Electric Companyn New Yorkiin. Tämän yhtiön tarkoituksena oli vihdoinkin hyödyntää Teslan vaihtovirtakeksintöjä. Keksinnöt piti saada patentin muotoon. Tesla kävi työhön kiinni tarmolla ja patentteja syntyi liukuhihnalla.

1891 mennessä Teslalle oli myönnetty neljäkymmentä vaihtovirtajärjestelmää koskevaa patenttia. Tärkein oli numero 390414, monivaihejärjestelmää koskeva patentti. 1888 Tesla kutsuttiin pitämään esitelmä American Institute of Electrical Engineers. Esitelmän nimi oli ”Uusi järjestelmä, joka käyttää vaihtovirtamoottoria ja -muuntajia”.

Teslalla oli lumoava esitystyyli ja pian hän huomasi saavansa esitelmäkutsuja ympäri maailmaa.
Heti esitelmän jälkeen George Westinghouse (1846-1914) osti Teslan neljäkymmentä vaihtovirtapatenttia 60000 dollarilla ja sai lisäksi 2.5 dollaria/hevosvoimalta lisenssimaksuja.

Westinghouse oli keksinyt junien paineilmajarrut ja oli muutenkin pätevä teollisuusmies. Tesla oli vuodet 1888-89 Pittsburghissa ja kehitti Westinghousen insinöörien kanssa vaihtovirtakeksinnöt kaupallisiksi tuotteiksi. Tesla määräsi vaihtovirran taajuudeksi 60 Hertsiä. Tesla oli mielessään kehittänyt koko vaihtosähköjärjestelmän, johon kuului myös sähkökello.

Kellossa on kuudellakymmenellä jaolliset minuutti-, sekunti- ja sekunninosarattaat. Siksi Tesla halusi vaihtosähkön taajuudeksi 60Hz.

Kun Tesla myi samat patentit Saksaan Werner von Siemensille, piti niiden erota jollakin tavalla Westinghouselle myydyistä patenteista. Sopiva ero oli taajuus ja 50Hz on lähin tasaluku. Saksan vaihtovirtapatentit olivatkin Teslalle pitkän aikaa ainoa tulonlähde sen jälkeen kun Tesla oli repinyt Westinghousen lisenssipaperit.
Eihän ystävältä sopinut kerätä maksuja. No, tähän liittyi myös Morgan joka yritti saada Teslan patentit haltuunsa.

Pittsburghissa Tesla ja Westinghouse tekivät valmisteluja Niagaran putouksen valjastamiseksi sähköntuotantoon. 1895 suurisuuntainen projekti valmistui ja sitä pidettiin yhtenä nykyaikaisen maailman ihmeenä.

Tesla myi vaihtosähkönsiirtoon tarvittavat lisenssit Edisonin ja Morganin General Electric yhtiölle. Tämä yhtiö rakensi voimansiirtojohdon Niagarasta Buffalon kaupunkiin. Kaupunki alkoi kasvaa nopeasti ja halvan energian ansiosta paikkakunnalle keskittyi monenlaista teollisuutta.

Alumiinin tuotanto tuli taloudellisesti mahdolliseksi. Detroitin autokaupunkialue oli syntynyt. Henry Ford sai tarvitsemaansa energiaa autojen valmistuslinjoille. Pian Ford myi halpoja nelipyöräisiä kärryjään. Niissä oli jopa pieni polttomoottori. Tesla muutti New Yorkiin ja alkoi suoltaa lisää keksintöjä.

Tesla alkoi tutkia suuria jännitteitä ja suuria virtoja. New Yorkissa 1891 hän piti luennon ”Kokeiluja suurjännitteisellä vaihtosähköllä ja keinotekoisten salamoiden tuottamista”. Samoin hän julkaisi kirjoituksia suurtaajuisten virtojen vaikutuksesta kehossa.

Vuosien 1891 ja 1896 välillä Tesla teki lukuisia patentteja, jotka käsittelivät kipinävälin yhdistämistä viritettyyn piiriin ja jännitettä nostavaan kelaan. Nämä ovat radion keksimiseen johtavia esipatentteja.

Sähkövoimatekniikan puolella Tesla keksi monia patentteja, jotka liittyivät vaihtosähkön voimansiirtoon. Esimerkiksi suurjännite- ja suurvirtakytkimet ja kondensaattorit loistehon kompensoimiseksi. Nämä asiat ovat minulle mielenkiintoisia, koska itse olen ollut kompensoimassa loistehoa viisitoista vuotta Nokian Kondensaattoritehtaalla.

Tesla.jpg

1892 Nikola Tesla teki esitelmämatkan Englantiin ja Ranskaan. Englannissa hän esitelmöi kahdessa arvostetussa instituutissa: IEE:ssä (Institution of Electrical Engineers) ja Royal Society of Great Britain. Itsekin olen saanut pitää esitelmän samassa paikassa (IEE).

Sir William Crookes kuunteli Teslan luentoja ja aloitti kokeilut kehon lämmittämisestä sähkövirralla. Maaliskuussa 1892 Crookes teki ennustuksen, että sähkömagneettisia aaltoja voidaan käyttää langattomaan tiedonsiirtoon.

Pariisissa Tesla piti esitelmän "Kokeiluja vaihtosähköllä suurilla jännitteillä ja suurilla taajuuksilla". Siellä Tesla kuuli, että hänen äitinsä oli kuolemaisillaan. Tesla keskeytti luentosarjansa ja matkusti Kroatiaan.
Melko varma olen, että Hetz Saksassa tapaisi Teslan. Tästä ei ole kuitenkaan todistuksia Hetzin päiväkirjoissa.

Äiti kuoli ja Tesla sairastui pitkäksi aikaa. Elokuussa 1892 Tesla palasi New Yorkiin.

Tesla keksii radion

tesla02.gif

Keväällä 1893 Tesla mullisti maailman, pitämällä kuuluisan luennon ja demonstraation radion perusteista Philadelphiassa Franklin Instituutissa. Tämän luennon käännökset levisivät nopeasti ympäri maailmaa. Popov luki sen venäjänkielisen käännöksen. Popov tuli myös Chigagon maailmannäytettelyyn 1893.
Samalla viikolla Tesla piti esitelmän Chigagossa. Taas olen melko varma, että Popov tapasi Teslan. Tästäkään ei ole dokumentteja. Kuitenkin Popov on viitannut puheissaan suuren mieheen joka asuu lännessä. Popovista on kyllä valokuva Chigagossa. Hän osallistui sähkötekniikan määrittelykonferenssiin Venäjän edustajana.
Pian maailmannäyttelyn jälkeen Popov esitteli salamaniskuja ilmaisevan laitteensa.

popofv.gif

Luultavasti Marconi luki myös Teslan esitelmän. Molemmat aloittivat heti kokeilut radiolla. Myöhemmin samana vuonna Tesla piti samanlaisen esitelmän suuremmassa mittakaavassa St. Louisissa National Light-yhdistyksen järjestämässä konferenssissa. St. Louisissa konferenssi käsitteli suuria taajuuksia ja suuria jännitteitä.

Kokouksessa Tesla teki maailman ensimmäisen julkisen esityksen toimivasta radiosta. Teslan apulaisena oli nuori H. P. Broughton. Hänen poikansa William G. Broughton on radioamatööri W21R, joka kertoi yksityiskohtaisesti tuosta tapauksesta. Teslan lähetin oli 5kVA öljyeristeinen suurjännitemuuntaja. Muuntaja oli kytketty kondensaattoriparistoihin (Leydenin pullot) ja kipinäväli kytkettiin antenni- ja maajohtoon.

Lähettimessä oli säädettävä virityspiiri Teslan patenttien mukaisesti. Vastaanotin oli samanlainen kuin lähetin. Siinä oli myös kela ja kondensaattori, mutta kipinävälin asemasta siinä oli herkkä Geisler-putki. Kun lähetin kytkettiin päälle, muuntaja ja kipinäväli alkoivat pitää suurta ääntä. Leydenin pullot alkoivat kipinöidä. Näkymättömät magneettikentät kulkivat vastaanotinantennin kautta virityspiiriin ja Geisler-putki alkoi loistaa. Laitteiden välissä ei ollut yhdistävää johtoa. Toimiva radio oli esitelty käytännössä ensimmäisen kerran yleisölle.

Esityksessä oli kaikki nykyaikaisen radion pääosat:
• Lähetin- ja vastaanottoantenni
• Maakytkentä
• Lähettimessä ja vastaanottimessa oli viritetty piiri, jossa oli kela ja kondensaattori
• Säädettävän induktanssin avulla viritettiin vastaanotettava taajuus
• Laitteistolla pystyttiin ohjatusti lähettämään ja ilmaisemaan signaaleja paikasta toiseen ilman johtoja.
• Välimatka oli 10 metriä

Aikaisemmin Tesla oli käyttänyt värähtelevää kipinäväliä, jolla ääni saatiin ihmiskorvin kuuluvaksi. Vähän myöhemmin keksittiin kideilmaisin, jota käytettiin ilmaisimena kunnes putket vähitellen syrjäyttivät valokaarilaitteet noin 1916.

MARCONI.GIF

Guglielmo Marconi esitteli radiolaitteistoaan Italiassa 1895. Marconi sai patentin (USA 676332) 1901 langattomasta sähkötyksestä. Tämä kumottiin myöhemmin. Marconin Atlantin ylityskoe 12 joulukuuta 1901 teki hänestä kuuluisan ja pitkään Marconia pidettiin radion keksijänä.

Marconi käytti kokeessaan Teslan radiopatenttia 645576. Teslan mukaan Marconi käytti ensimmäisissä radioissaan viittätoista Teslan patenttia. Patenttitietojen tutkiminen oli siihen aikaan käsityötä ja epäilen, että patenttivirkamiehet eivät ymmärtäneet Teslan eikä Marconin patenteista yhtään mitään.

Tesla sai USA:n korkeimman oikeuden päätöksellä 21 päivänä kesäkuuta vuonna 1943 kunnian radion keksimisestä oikeudenkäynnissä Marconi Wireless Co. vastaan Unites States. Tesla kuoli kuitenkin samana vuonna ennen päätöstä.

Kun Marconi saapui Lontooseen esittelemään laitettaan, se oli aivan samanlainen kuin Lodgen radio. Marconi kielsi aina lukeneensa Teslan aikaisempia kirjoituksia radiosta. Toisaalta on vaikea uskoa kaksikymppisen Marconin yhtäkkiä keksineen radion ilman aikaisempia tutkimuksia. Tesla ei ollut päässyt yliopistoon, mutta hänen isänsä oli palkannut yliopiston professorin opettamaan Marconia.
Myöhemmin hänen tyttärensä tekemä kirja sanoi professorin olleen Marconin apulainen.
Hmm, mitenkähän on laita. Kaksikymppinen apupoika ja Hetzin apulaisena ollut professori?
Marconilla ei koskaan ollut minkään laista tutkintoa.

Venäläinen fyysikko Alexsandr Stepanovitz Popov (1859-1905). Popov keksi 1895 ukkosenrekisteröintilaitteen, joka myöhemmin osoittautui radiovastaanottimeksi. Venäläiset pitävät tietysti Popovia radion keksijänä. Popov teki radioyhteyskokeiluja 1905 Helsingin edustalla olevasta laivasta.

Tigerstedt.jpg

Suomalainen 19-vuotias koulupoika Eric Magnesia Campbell Tigerstedt (1887-1925) kuuli Popovin lennätinkokeiluista.
Hän teki omatekoiset radiolaitteet ja piti yhteyksiä venäläisen panssarilaivan kanssa. Venäläiset eivät onnistuneet saamaan selville, kuka piti pilkkanaan suurta laivastoa. He tekivät ansan Ericille ja saivatkin hänet kiinni. Venäläiset antoivat väärän tiedotuksen, jossa sanottiin radioamatööritoiminnan tulleen lailliseksi, piti vain ilmoittautua poliisille. Eric meni ilmoittautumaan juoksujalkaa ja joutui kiinni.

Popovin lausunto pelasti Ericin vakoilusyytteistä. Upseerien oli vaikea käsittää, että nuori pojankoltiainen saattoi tietää näistä asioista enemmän kuin kukaan heidän insinööreistään tai telegrafisteistaan. Ericin salakuuntelulaitekokeilut saivat isän ajamaan pojan pois Mustialan kartanosta 15-vuotiaana, jonka jälkeen hän joutui elättämään itsensä sekalaisilla töillä.
Myöhemmin isä otti poikansa takaisin.

Tigerstedt opiskeli Saksassa sähkötekniikkaa Cöthenin Friedrichs-Polytechnikumissa. Valmistuttuaan hän perusti Berliiniin keksintötoimiston. Kun sota syttyi Venäjän ja Saksan välille, Tigerstedt joutui venäjän passin omaavana poistumaan Tanskaan. Siellä hän keksi kuulokojeen, äänivahvistimen, sukeltajan ja lentäjän puhevahvistimen ja paransi äänielokuvakeksintöään.

Tanskassa hän paransi tanskalaisen Poulsenin ääninauhurikeksintöä lisäämällä äänityspäähän 30 kHz esimagnetoinnin ja meni naimisiin. Ericin tanskalainen vaimo takavarikoi avioerossa 24 kollia Ericin laboratoriotarvikkeita.

Tämä hidasti huomattavasti hänen työtään. Tigerstedtillä oli 450 patenttia. Amerikassa hän alkoi saada keksinnöistään jo kohtuullisesti rahaakin. Eric jäi auton alle Amerikassa 1924 ja kuoli ilmeisesti tämän onnettomuuden jälkitauteihin.

Valon Kaupunki

teslamotor.jpg

Palataan vielä Teslan keksintöihin. Chicagon maailmannäyttelyssä 1893 Tesla esitteli uusia keksintöjään. Alue nimitettiin Valon Kaupungiksi ja se oli valaistu Teslan keksimällä kolmivaihejärjestelmällä.

Tervetulokirjoitukset kuuluisille henkilöille Tesla oli itse tehnyt keksimällään värillisillä loistevaloputkilla. Osastolla esiteltiin kehon sähkölämmitystä suurtaajuisilla virroilla syövän hoidossa. Aluetta hallitsi 75 metrin korkuinen sähköinen maailmanpyörä. Siihen mahtui 60 henkeä kerrallaan.

Kolmannes amerikkalaista eli 25 miljoonaa kävijää on saavutus johon ei taida nykyiset maatalousnäyttelyt päästä. Teslan osastolla näytettiin kolmivaihesähkökentän avulla pyöriviä metallisia munia, vaihtosähkömoottoreita ja generaattoreita.

Naisille esiteltiin nykyaikainen keittiö, jossa oli sähköhella, tuuletin ja tiskikone. Naisten vapautusliike oli siihen aikaan suurta muotia ja heille suurin ihme oli espanjalainen prinsessa Eulalia, joka uskalsi polttaa tupakkaa julkisuudessa.

Tesla esitteli ensimmäisenä myös sähkökellon, jota hän ei kuitenkaan ollut ehtinyt patentoida ennen näyttelyä. Kaikki nämä asiat Tesla oli miettinyt valmiiksi Budapestissa. Tesla esitteli kuinka vaihtovirta kulkee hänen lävitseen 200000 voltin jännitelähteestä kaasulamppuun. Lamppu palaa virran vaikutuksesta ilman maajohtoa. Seuraavana päivänä hän esitteli kuinka hänen kehonsa säteili sähkövaloa suurtaajuisen jännitteen vaikutuksesta.

Tesla esitti sähkön käyttöä lääketieteessä. Ranskalainen D’Arsonval sai kunnian myöhemmin tästä keksinnöstä. Samoin röntgensäteiden käyttö syövän hoidossa on jatkoa Teslan keksinnöille. Tesla teki ensimmäisenä tutkimuksia röntgensäteiden haitallisesta vaikutuksesta ihmisiin. Hän altisti itsensä röntgensäteiden vaikutukselle ja teki havaintoja silmien sumentumisesta ja päänsärystä.
Tesla uskoi suurjännitteen kehittämän otsonin stimuloivaan vaikutukseen. Monissa kuvissa Tesla istuu keskellä suurjännitepurkauksia ja lukee samalla rauhassa kirjaa.

Samassa näyttelyssä oli esillä ensimmäinen vetoketju, Edisonin kinematoskooppi eli elokuvaprojektori ja täysin lasikuiduista tehdyt muotivaatteet. Näyttelyssä voitiin kuunnella ääniä Manhattanilla pidetystä konsertista. Luultavasti tässä käytettiin Teslan Budapestissä tekemää patenttia äänen vahvistamiseksi puhelinlinjoissa, sillä elektronista vahvistinta ei oltu vielä keksitty.

Lehtikeisari William Randolp Hearst järjesti sodan Espanjan kanssa. Hearst pyysi valokuvaajaansa ottamaan kuvia sodasta Kuubasta. Valokuvaaja sähkötti: ”Ei sotaa, palaan takaisin”. Hearst sähkötti ”Jää Kuubaan ja ota kuvia, minä järjestän sodan”. Pian Havannan satamassa upposi amerikkalainen sota-alus ja USA aloitti sodan Espanjaa vastaan.

Tesla_fig07.jpg

Siihen aikaan patenttitoimistoon piti viedä toimiva prototyyppi. 1898 Tesla teki radio-ohjatun sukellusveneen, patentti 613809, joka käytti hyväkseen hänen radiopatenttiaan.
Tätä sukellusvenettään Tesla esitteli armeija johtomiehille, jotka eivät kuitenkaan ymmärtäneet näkemästään yhtään mitään.

Veneeseen oli myös lisätty rivi torpedoita, jotka voitiin laukaista radiokomennolla. Tesla oli siis esitellyt toimivan teleautomaation, ennen kuin Marconi oli saanut ensimmäistäkään patenttia. Uutiset näistä Teslan keksinnöistä levisivät kulovalkean tavalla ympäri maailmaa. Kirjailija Mark Twain oli tähän aikaan Euroopassa ja halusi myydä näitä kauko-ohjattuja sukellusveneitä Saksan ja Itävallan keisareille.

Jos kirjailijatkin olivat tietoisia Teslan keksinnöistä, oli mahdotonta, että Marconi ei olisi kuullut Teslan radiokokeiluista ennen omia kokeilujaan.

Tesla ehdotti laivastolle, että laivojen kanssa voitaisiin pitää yhteyttä ilman näköyhteyttä. Sellainenhan oli aivan mahdotonta, laivasto ei uskonut moiseen hölynpölyyn.

Tesla alkoi tutkia suuria jännitteitä ja sähköä tyhjiössä. Tesla huomasi, että tyhjiöputkessa erittäin suurtaajuiset virrat kulkivat vaikka putki ohitettiin kuparitangolla. Tesla kuvaili keksimälleen ilmiölle monia käyttöjä, jossa sähköenergia kulkee putkissa ja metallinen putki toimii eristimenä. Tesla oli keksinyt aaltoputken.

Sata vuotta myöhemmin käytetään edelleen 50 tai 60 hertsin taajuutta energian siirrossa. Pelkkä jännitteen nostaminen tekee pitkien siirtolinjojen rakentamisen kalliiksi. Olisiko mikroaaltotekniikka edullisempaa? Venäläisessä VEI instituutissa tutkitaan ongelmaa miten saataisiin Siperiasta energia edullisesti Euroopan puolelle. Hiilijuna syö kuormasta, suurjännitteiset 2.1 miljoonan voltin sähkölinjat ovat hankalia rakentaa.

Kaasun pumppaus vaatii energiaa. Entä mikroaaltotekniikka, voidaanko tehoa siirtää suuri määriä ja pitkiä matkoja pienillä jännitteillä, mutta suurilla taajuuksilla?

1895 Teslan laboratorio paloi. Tesla oli sijoittanut kaiken omaisuutensa tähän laboratorioon. Mitään ei oltu vakuutettu. Kaikki tärkeät keksinnöt ja laitteet paloivat. Oliko Tesla lyöty?

Taas uusi yhtiö

Teslalle tarjottiin mahtavan pankkiirin J. P. Morganin taloudellista tukea, mutta Tesla kieltäytyi peläten Morganin sieppaavan yhtiön itselleen. Näin oli tapahtunut sadoille yrityksille USA:ssa laman aikana.
Tesla tyytyi pienempään 40000 dollarin sijoitukseen, koska arveli saavansa pian uuden keksintönsä markkinoille.

1897 Tesla teki monia radioon liittyviä patentteja esim. 654576 ja 649621. Hän testasi radiolaitteita jokilaivasta Hudson- joella. Tesla alkoi puhua langattomasta energiansiirrosta ja radiosignaalien lähettämisestä Marsiin, auringonkaltaisesta rajoittamattomasta valosta ja sään hallitsemisesta.

Vaikka Tesla ei ollut keksinyt sähköistä resonanssia (Lordi Kelvin), hän hallitsi sen erinomaisella tavalla. Patentissa 454622 hänen patenttinsa käsitteli laitetta, joka tunnetaan nykyään Teslan kelana. Hän esitti miten suurjännitteissä esiintyvä koronailmiö hallitaan pyöreillä muodoilla. 1899-1900 Tesla rakensi Colorado Springsiin suuren tornin maailmanlaajuista tiedonsiirtoa varten. Tämä torni pystyi 12 miljoonan voltin jännitteeseen ja 200 kW tehoon.

Ennen Coloradoon matkustamistaan hän teki monia radiolaitteisiin liittyviä patentteja esim 685953, jotka käsittelivät radiovastaanotinta. New Yorkiin hän rakensi vielä isomman Wardenclyffen tornin 1901-1903. Hänen sanottiin tehneen kokeita 135 miljoonan voltin jännitteillä ja suurilla taajuuksilla. Niillä saatiin aikaan 30 metrin valokaaria. Itse olen tavannut vain 21 miljoonan voltin suurjännitegeneraattorin Neuvostoliitossa ja luulin silloin sen olevan maailman suurimman.

Tesla kokeili myös mekaanisilla oskillaattoreilla ja heilutteli pilvenpiirtäjiä. Hän väitti pystyvänsä halkaisemaan maapallon mekaanisella resonanssilla. Myöhemmin Tesla lohdutti tavallisia kansalaisia sanoen, halkaisemisen olevan kyllä mahdollista, mutta oli erittäin vaikeaa pitää maan resonanssitaajuus kohdallaan vuosia, jotta resonanssi saataisiin aikaan.

Mieleen tulee myös kertomus Jerikon muurien halkaisemisesta resonanssilla.
Tesla ehdotti malmivarojen tutkimista herkillä gyroskoopeilla maanjäristysalueilla.

Tesla esitteli lehtimiehille tavallisen talon itsenäistä sähkögeneraattoria, joka toimi auringonvalolla. Isossa lasiputkessa oleva neste höyrystyi alhaisissa lämpötiloissa ja käytti höyrygeneraattoria. Tesla kehitti lehtimiesystävälleen lampun, jonka avulla pystyi ottamaan valokuvia liikkuvista kohteista. Siinä käytettiin tyhjiölampun välähdystä.

Tesla esitteli myös ensimmäisiä valokuvia, jotka oli otettu Röntgen-säteiden avulla.
Tesla teki Westinghouselle sähköjunamuuttajan, jolla hän väitti junan pystyvän kulkemaan 180 kilometriä tunnissa. Tesla teki keksintöjään liukuhihnalla ja melkein yksinään, mutta tuotteita ei tullut markkinoille.

Tesla sai Morganilta 150000 dollaria langattoman tiedonsiirron kehittämiseen, mutta 1905 laitteistot olivat vielä vähän kesken, tornista puuttui koronasuojat. Morganilta loppui mielenkiinto Teslan rahoittamiseen ja
Morgan alkoi antamaan rahan asemasta korkolaskuja. Tesla kehitti erittäin tehokkaan turbiinin. Vuosina 1906-1910 Tesla rakensi monia nopeakäyntisiä turbiineita. Westinghouse ja General Electric kehittelivät silloin kilpaa molemmat omia turbiinimallejaan ja eivät olleet kiinnostuneitTeslan mallista. Tesla myi keksinnönsä Allis-Chalmers yhtiölle.

Teslan tuho

Tesla teki vain keksintöjä, ei tuotteita. Laskut erääntyivät ja Tesla meni henkilökohtaiseen konkurssiin 1906. Wardenclyffen aseman laitteet varastettiin ja asema myytiin romuksi 1916. Samoin kävi Colorado Springsin asemalle. Tesla elätti itsensä suunnittelemalla ja keksimällä pienempimuotoisia keksintöjä. Teslan oikeudenkäyntiasiakirjoista on jäänyt tarkkoja todisteita Wardenclyffen aseman laitteistosta. Tässä oikeudenkäynnissä Tesla sanoi tornien tarkoituksen olleen rakentaa maailmanlaajuinen radiota käyttävä puhelinjärjestelmä.

Tesla oli ajatellut yhden tornin riittävän jokaista maanosaa varten. Langattoman energiansiirron idean Tesla oli keksinyt tämän saadakseen Morganin kiinnostumaan laitteiston loppuunsaattamisesta.

Serbialainen Tesla

Tesla syntyi pienessä Smiljan kylässä heinäkuun alkupäivinä (7 - 10) 1856.
Kylä kuului silloin Itävalta- Unkariin Likan maakuntaan. Välillä maa oli Jugoslavia, nykyään Kroatia. Tesla suoritti nelivuotisen lukion kolmessa vuodessa 1873 ja pääsi ylioppilaaksi 16 vuoden ikäisenä Cardstattissa Kroatiassa tätinsä luona. Isä halusi pojasta pappia, mutta Nikola pystyi kuitenkin pääsemään haluamalleen alalle: sähköinsinööriksi.

Tesla kuoli New Yorkissa jonakin tammikuun alkupäivinä (5-8) 1943 yksinäisenä hotellihuoneessaan. Teslan paperit ja laboratoriovälineet sinetöitiin sotasalaisuutena. Sodan jälkeen 1952 ne lähetettiin Belgradiin Teslan museoon. Tesla sai nimensä magneettikentän voimakkuuden yksikkönä.

Keksikö Tesla radion?

Mielestäni Tesla keksi radion 1893, mutta monet muut hänen jälkeensä kehittivät radiosta käytännöllisen tuotteen. En ole mielipiteessäni aivan yksin, Yhdysvaltojen korkein oikeus päätti 1943, että Marconin patentissa numero 763772 ei ole mitään uutta. Kaikki tässä patentissa esitetyt asiat ovat Teslan keksimiä ja patentoimia. Miksi tämä oikeudenkäynti piti tapahtua vasta Teslan kuoltua?
Siksi, että jos se olisi tapahtunyt Teslan eläessä, Teslalla olisi ollut erittäin suuret saatavat Usan armeijalta, koska armeija käytti radiota ensimmäisessä ja toisessa maailmansodassa.

Ennen Teslaakin oli sähkömagneettisia aaltoja tutkittu. Englannissa James Clerk Maxwell oli matemaattisesti todistanut niiden olemassa olon vuonna 1864. Heinrich Hertz (1847 - 1894) Saksassa ja Henry Oliver Lodge Englannissa olivat tehneet sähkömagneettisia kokeitaan laboratoriossa resonassipiireillä vuosien 1885 ja 1889 välillä.

1884 Lodge esitteli langatonta signaalien siirtämistä 150 metrin matkan. Lodge on saanut mallin Teslan kirjoituksesta. Marconi ja Popov tekivät samanlaiset radiot kuin Lodge 1895. Popov oli tiedemies eikä ollut kiinnostunut laitteen kaupallisesta hyödyntämisestä.

Marconi osasi taas kaupallisen puolen parhaiten. Marconi teki monia parannuksia radioon, erityisesti antenneihin, joten hän on myös tärkeä lenkki radion kehittelyssä. Joku vääräleuka sanoi, että suurin Marconin saavutus oli se, että ihmiset oppivat kirjoittamaan hänen nimensä oikein.
Aivan kuten Zénobe Theophile Gramme sai 50,000 frangin palkinnon Napoleonilta 1852 italialaisen professori Antonio Pacinottin keksimästä dynamosta, Marconi sai Nobelin palkinnon 1905 Teslan keksimästä laitteesta.

Elektroniikan peruskomponentin, radioputken, keksi englantilainen professori John Ambrose Flemming. Se perustui hänen Edisonin tehtaalla näkemäänsä ongelmaan. Amerikkalainen Lee de Forest laittoi siihen ylimääräisen elektrodin eli hilan 1906. Lee de Forest yritti kiertää täällä keksinnöllään Poulssenin valokaaripatenttia.

Lee de Forestin Audion-niminen radioputki mahdollisti vahvistin- ja oskillaattorikytkennät. Lee de Forest aloitti yleisradiolähetykset ennen ensimmäistä maailmansotaa New Yorkissa 1916.

teslapatsas.jpg

Unkarilaisen Pupinin oppilas amerikkalainen Edwin H. Amstrong teki kaikki nykyaikaisen radion tärkeät parannukset: regeneratiivinen piiri (1912), superheterodyne periaate (1918) ja taajuusmodulaatioperiaate (1933). Siis ei ole yhtä ainoaa radion keksijää, mutta Tesla esitteli ensimmäisen toimivan radion ennen Marconia.

Lisätietoja:
1. THE FANTASTIC INVENTIONS OF NIKOLA TESLA. Tässä kirjassa on melkein yksinomaan Teslan omia esitelmiä ja alkuperäisiä patentteja.
Kirjoittajat: Nikola Tesla ja David Hatcher Childress

2. Tesla - Man out of Time
Margaret Cheney. Pitkä ja seikkaperäinen kirja Teslan hyvistä ja huonoista päivistä.

3. http://www.tesla-museum.org/

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License