第7章 神授之视觉器官——电力传输的预言 芝加哥
特斯拉为失去母亲——他的灵感之源和关键的支持者而悲恸不已。然而,在遭逢个人磨难的同时,他的欧洲之行在专业方面却大有斩获。由于向英国和法国的制造商出售了专利特许权,特斯拉获得了充裕的资金,遂于1892年8月下旬回到美国,并将寓所迁移到豪华的共有11层楼的杰拉赫饭店(Gerlach Hotel),该饭店位于第27街,介于第六大道和百老汇之间。这是一幢安妮女王风格的建筑,大楼两侧留有弓形的装饰空地,周围还有用石头镶边的红砖墙,饭店不仅“建筑优雅别致……(而且)装饰极尽奢华,美食更是让人垂涎欲滴”。
人们将特斯拉的住所称为法式公寓,以区别于当时纽约的大多数“公寓套房”,也即那些肮脏且拥挤不堪的住房。(这幢住宅大楼现已改名为无线电波大楼,底楼分布着一些零售商店,其最显眼的特征就是一块纪念尼古拉·特斯拉的牌匾。特斯拉曾在此饭店的楼顶上设立了一架无线电接收机,专门接收发射自他下城区实验室的那些最初的无线电传输信号。)
特斯拉每晚仅睡3个小时,早晨6:30起床之后,他会享用一份简单的早餐,做一些健身练习,然后开始每天步行30个街区,从这家豪华的酒店一路走到他那面积更大的新的实验室去。新实验室坐落于一所大学里的一幢巨大的浅黄色砖结构大楼的4层楼上,该楼位于华盛顿广场南面,格林尼治村的正中心,这里林立着价格便宜的饭馆、酒馆和久经风雨的破旧房屋。
特斯拉数着自己的脚步,要确定步数能被3整除。最初,他是沿着新的麦迪逊广场公园走的,这是一个巨大的室内表演场地,由著名建筑师斯坦福·怀特(Stanford White)设计,最高处矗立着一尊由奥古斯都·圣-高登斯(Augustus Saint- Gaudens)创作的黛安娜女神镀金铜像。(怀特后来成了特斯拉最亲密的朋友之一,圣-高登斯则在很多宴会场合和发明家见过面,而那尊女神雕像将会被移到芝加哥纪念哥伦布世界博览会上,特斯拉后来就在那里组织了一场盛大的交流电系统展示。)特斯拉大步流星地穿过麦迪逊广场公园,这个占地6英亩的公共场地,然后向南拐向第五大道,一直走到城市边缘的一个村庄。第五大道最上端的几个地段的街道两旁排列着优雅的煤气灯,街道上间或驶过一些花式马车。特斯拉向南走着,马拉的大车将大批货物从市场运送到各家商店,街面上变得越来越熙熙攘攘,摊贩们也不停地叫卖着自己的货品。每个新兴的街区都充斥着推销各种不同产品的货摊,有卖各色纽扣的,也有卖刚刚吹制好的玻璃器皿的。当特斯拉穿行在这些人群当中时,交错纵横的街道两侧出现了越来越多南北战争前的老旧砖结构房屋。这一路步行标志着特斯拉交替变化的生活中的另一个世界,也就是说,他虽然晚上就寝于高贵优雅的第27街,但白天他却要与乡下的贩夫走卒摩肩接踵。
特斯拉大部分工作时间都穿着衬衫或者深色的双排扣西服,和他的员工们一起在各种仪器上勤奋地工作。只有当来宾希望与他私下里谈谈的时候,特斯拉才会使用自己那间极小的办公室,所有家具就是一张有盖板的办公桌和一小块地毯。据一位来访的记者说,这间办公室很好地反映了特斯拉简洁有序的性格特点,“十分洁净,可以说是纤尘不染;办公桌上也没有乱堆着文件,一切都井然有序”。
特斯拉以其在纽约哥伦比亚大学的演讲,于1891年正式加入直流电与交流电的战争。现在,他全身心地投入为1893年芝加哥纪念哥伦布世界博览会全面供电的工程中,期望以此赢得电流之战的胜利。他和合伙人威斯汀豪斯都决心在这一次的国际博览会上充分展示交流电的实效。特斯拉将再一次正面对阵托马斯·爱迪生,因为爱迪生依然兜售其直流电,称直流电可以从发电一直到终端用户全程维持低电压。着眼于安全性(以及他自己的利润),爱迪生争辩说,他的直流电系统所产生的电力不足以引起危险的触电事故。“我们为美国建立了直流电,”他宣称,“人们都喜欢直流电,而我就是会做这个……别跟我瞎扯了。(交流电)很危险的!”
正如前述,直流电的缺点在于缺少长距离传输的能力。
不同的方法反映出对电力未来的不同观念。尽管是爱迪生首先在珍珠街建立了中央电站,并将电力传输到附近的办公室,但他还是认为,电应该是一件奢侈品,只有诸如J.P.摩根这样的少数富豪才能享用,因为只有他们才有钱在家里安装小型发电机。特斯拉的愿景就要亲民得多,他的集中化电厂可以把电力输送到所有社区。许多年以来,爱迪生似乎一直占据上风,因为在1883年珍珠街的中央电站仍然是唯一的中央电站,而那些孤立的电厂也已增加到334座。
包括开尔文勋爵、维尔纳·冯·西门子(Werner von Siemans)和伊莱休·汤姆森在内的几位顶尖的科学家一开始都曾担心高压电线会杀死无辜的路人,但挑头发起攻击的却是爱迪生。由于根本不愿意考虑他自己没有开发的技术,用一位传记作者的话说,爱迪生已经变成“电力行业中一个顽固而又反动的老头”。
当然,爱迪生挑战特斯拉颠覆性的概念,即电并非只能朝着一个方向流动,是有其十分明显的资产方面的动机的。这位“奇才”及其同盟已经为直流电系统投入了数百万美元,其中包括发电机、电线和电动机。正如小说家斯塔林·劳伦斯(Starling Lawrence)所说,这一系统“是某种用钢铁和铜写就的神学,一切都是为了维护一个错误的假设”。他还说,爱迪生“已经被自己的成功禁锢,想跳也跳不起来了,或者他本来就不想跳”。
从万众瞩目的舞台聚光灯中走出来之后,特斯拉力图证明他的交流电动机和电力传输系统在商业上的实效性。金王矿的经理L .L .纳恩(L. L. Nunn)需要廉价的电力来运转他在科罗拉多州特柳赖德镇地形崎岖的圣胡安山里的设备。周边的木材都快被他砍伐光了,也没有煤炭。1891年,他找到西屋电气公司,希望能从一座大型瀑布边上的发电站把电力传输到3英里外的山岭上去。特斯拉应召在山谷里安装一台交流发电机,并通过在陡峭的山坡上架设价值700美元的铜电线到矿上;同时,在矿上安置一台变压器,将电流降压后输入一台100马力的特斯拉电动机,并由电动机驱动矿山机械作业。令西屋电气公司的工程师们大喜过望的是,这一电力传输系统经受住了大山里频繁的暴雨狂风的考验,为矿上提供了可靠的电力。电力工程师宣布,特斯拉电动机成功了,“在野外的正常工作使其很快由实验测试转入实用电力工程”。
西屋电气公司首席科学家威廉·斯坦利曾于1886年在马萨诸塞州大巴林顿市测试过类似的变压器。在他的小实验室里,他安置了一台25马力的蒸汽引擎、一台交流发电机和一台将电压由500伏提升到3 000伏的变压器。然后,他将两条6号电线钉在该市街道两旁的榆树上。在6幢大楼的地下室里,他各安装了一台变压器,将电压再次降低到可以点亮电灯的程度。虽然这座富有的城市已经拥有了爱迪生的小型直流发电系统,但斯坦利展示了更加可靠和高效的交流电变压器。(1890年,斯坦利创立了斯坦利电气制造公司。1903年,通用电气公司购买了该公司的控股股份,由此他认定是特斯拉剽窃了他和伽利略·费拉里斯的交流电概念。)
如前所述,爱迪生多年来一直贬低交流电,指责交流电危险,其手段从小册子一直升级到利用电极刑。特斯拉则再次登台,以演示更多的交流电奇迹来予以回击。在争夺纪念哥伦布世博会合同的过程中,这可是有可能终结电流之战的一场战斗。特斯拉于1893年2月和3月,分别在费城的富兰克林研究院和圣路易斯市发表了令人深思的演讲和展示。但他并没有将自己的思路局限于对交流电远程传输的沾沾自喜,而是早已开始了对下一个挑战的思索。
在宾夕法尼亚州,他第一次公开亮出自己的观点,即电可以无线传输。“我们完全可以,”他说,“利用强大的机器(例如特斯拉线圈)来扰动地球的静电状态,从而将可识别信号甚至能量传输出去。”特斯拉对这一理论让济济一堂的科学家们困惑不解颇有几分得意,他后来还承认,在演讲中“只呈现了我原本打算讲的(与无线传输有关的)内容中很小的一部分”。然而,正是这一点“沉船捡漏”的东西,尤其是他关于利用共振获取最大敏感度和选择性接收的原理,才使他日后得到了“无线电之父”的称号。
事实上,这里提到的有关无线电概念的只言片语,只是几百页演讲稿中极小的部分,但后来却成为涉及谁发明了无线电的法律之争中的关键点。
在圣路易斯市,科学家使当地的大音乐厅人满为患,不仅4 000个座位全部爆满,另外还吸引了几千人站着听讲,整个空间“拥挤得令人喘不过气来”。
特斯拉成为轰动一时的人物,4 000多份介绍他生平的快报在圣路易斯市的大街上一售而空。然而,急切期待的出席者也承认,演讲一开始非常缓慢,特斯拉用了20分钟翻来覆去地讲所谓的“神授的视觉器官”。科学家认为,“在构成我们身体所有物质的或有形的部件中,在所有感官及其感觉功能中,眼睛是最为神奇的”。他继续说道:“人类通过眼睛获取所有的知识,而且眼睛控制我们所有的肢体动作,以及我们所有的行为。”
特斯拉仅仅缓慢地描述了眼睛与光之间的关系,然后他宣称:“电和热的现象……也可以被称作电现象。”他更是把它称为“所有科学之母,对它的研究将会变得非常重要”。他对未来看得相当清楚准确,因而预言道:“电力传输目前还只是对企业的一种刺激,但总有一天会变成不可或缺的必需品。”
听众中有不少人被他的谈吐和外表迷倒。他黑亮的头发披覆在一颗大脑袋上,前额又高又宽。一位记者指出,他楔形的脸上最突出的就是犹如冰锥般的尖下巴,而他的嘴又太小了。还有些人发现他的手也很大,尤其是拇指特别大。的确,正如另一位记者所说,这些超大的部位都是“极好的标志,因为大拇指是手掌上代表智力的部分”。
最后,实验者开始了取悦听众的演示环节,他先拿来一个金属球,将其放置在距线圈的无连接一端8~10英寸的范围内,激发出“狂怒的火花瀑布”。当他伸出另一只空着的手去接近线圈的另一端时,空气变得“更加暴烈躁动,光电流从我的手指尖和整个手掌中冲逸而出”。
待特斯拉加大了电频,光电流由淡紫色变成明亮的白色,一股含氯漂白剂的刺鼻气味弥漫了整个偌大的演讲大厅,这是光电流扰动空气形成了臭氧。紫色的萤火虫般的光斑在大厅的墙上和穹顶上舞蹈,织成一张厚实而又有波浪起伏的光电网。为了反驳爱迪生关于交流电危险的指控,特斯拉自告奋勇再次将自己作为实验对象,但他安慰紧张的听众说:“光电流不会给我带来特别的不适,只是在手指尖上有一丝灼烧的感觉而已。”
就如他在纽约、伦敦和巴黎所做的那样,特斯拉挥舞着形状各异的玻璃管,在强力的电磁场作用下,“奇迹般的电效应精彩纷呈……使得旋转的玻璃管发出的光,看上去就像闪耀着月光的白色车轮辐条”。现场观众高兴得不得了,为他的表演高声欢呼:“太棒了!”。接着,特斯拉一只手里拿着一个充气电灯泡,另一只手则去触碰震荡变压器。他回忆道,当灯泡发出明亮的光时,“楼上两边的画廊出现了一阵惊逃,所有人都往外冲。他们认为这是魔鬼在作祟,所以就跑了。我的试验就是这样被人们接受的”。
特斯拉承认,他的那些闪光玻璃管和手指尖上流溅出的火花,并没有什么直接的实用功能,然而实用性并不是关键。他的有些展示“不过是一些好玩的把戏”,对于伟大的科学世界没有什么价值,他是要把自己的观众引向未来。他向他们发出挑战,有时甚至是嘲弄他们,就是希望他们能跟上他的思想。
值得注意的一点是,特斯拉在圣路易斯市做演讲时,自愿将内容扩展到他关于无线传输的梦想上。他指出,这一理想“始终贯穿于我的思想中”,并预言“可识别信号乃至电力在任何距离之间的传输,都可以使用无线方式来实现”。观众们被他对未来的憧憬迷住了。发明家说,他正在努力“弄清楚地球到底具有怎样的(电)能力,一旦通电之后所具有的电荷又有多大”。
数百名粉丝在展示大厅的门口将科学家团团围住,争相欲与之握手。这把患有细菌恐惧症的特斯拉吓得脸都白了,力图快速从人群中脱身出来。他“原以为只有一些电力专家来听讲”,一家报纸如是报道,“尽管他这次勇敢地冲出了重围,但地球上的任何力量都别想引诱他再来一次类似的活动”。
也许爱迪生荒诞乖张的戏剧性表演更具有轰动效应,但特斯拉寓教于乐的演讲更能说服人心。特斯拉不仅揭穿了爱迪生的那些说辞,还充分展示了远距离传输交流电所能带来的广泛益处。由此,西屋电气公司在商业竞争方面开始占据优势,1893年,由该公司售出的交流电系统所供电的照明设备的总量已是爱迪生公司的13倍。即便是爱迪生属下的底特律爱迪生电站的经理,也在1889年爱迪生照明公司的年会上提出了一项解决方案,推动母公司采取“更灵活的方式,将各电站目前仅对家用照明供电的业务范围大幅扩大,从而不仅赚取更大利润,同时也减少铜的消耗”。
与此同时,强盗大鳄也纷纷角逐恶斗,谁都想控制全美国的电力行业。亨利·维拉德是爱迪生背后的最大支持者(同时也是敲下“金色道钉”而使全美铁路相连的那个人),他一直与J .P.摩根秘密联手,企图整合所有的电力设备制造商。乔治·威斯汀豪斯是他们俩最初接触的人,他表示有兴趣与爱迪生通用电气公司实现并购,可惜爱迪生却对此毫无兴趣。“威斯汀豪斯因为突然暴富或是捡到了我不知道的大便宜而发疯了,就像一只高高飘在空中的风筝一样,早晚会跌个嘴啃泥。”
在爱迪生赢得了一场关于白炽灯发明权的官司(与先前的决定截然相反)之后,同样具有竞争力的威斯汀豪斯却输了一桩生意,这促使维拉德直接去找特斯拉。尽管特斯拉认为并购能够更好地推动其交流电系统的发展,但他无法说服威斯汀豪斯,况且威斯汀豪斯还握有他的许多专利。“我已通过各种途径做威斯汀豪斯先生的工作,竭尽全力希望与之达成共识,”特斯拉在给维拉德的信中这样写道,“(但是)结果却始终不尽如人意……意识到这一点,同时也仔细地考虑了成功的概率和可能性,我得出结论,我本人不可能加盟您所规划的事业了。”
维拉德将并购计划转而投向查尔斯·科芬(Charles Coffin),一位购买过汤姆森和埃德温·休斯敦(Edwin Houston)专利权的前制鞋商,科芬和他们是高中同班同学,现在又成了汤姆森–休斯敦公司的首席执行官。通过向当地的发电和供电公司提供宽松信贷,并接受他们的担保抵押物,头脑活络又讲话飞快的科芬极大地拓展了汤姆森–休斯敦公司的生意,令其资产远远超过了爱迪生通用电气公司。无论是从资金还是技术的角度看,这两家公司的合并都是顺理成章的,其中还有一个原因就是两家公司各自拥有互补的专利股份。爱迪生通用电气公司控制着城市直流电站、直流电传输,以及市内有轨电车,而汤姆森–休斯敦公司的主打业务是弧光灯照明和交流电。然而,如何为合并后的新公司命名却成了双方争论的焦点。汤姆森和爱迪生都极力反对在新公司的名字中出现对方的姓名。唯一的解决办法就是将新公司简单地称为“通用电气”。尽管时年45岁的爱迪生在新公司董事会中保住了一席之地,但这一巨大变化却令他深感震惊,备受打击。
在这一阶段,特斯拉在电流之战中似乎在公共关系方面打了胜仗,但没有了爱迪生的通用电气则狠狠地赚了个盆满钵满。双方决战将于芝加哥举办的1893年纪念哥伦布世界博览会中上演。这一届世界博览会适逢哥伦布登陆美洲大陆400周年(世间公认比实际晚了一年以避开当年的美国总统大选),最终吸引了2 700万人到会参观(其中一半为美国人,一半为外国人)。尽管当时美国正遭遇经济衰退,但国内支持者们仍然希望通过大规模地展示电力奇迹来庆祝和彰显美国在工程技术领域中的领先地位。
在这座密歇根湖畔的城市向南7英里的地方,7 000多名工人花了一年多的时间,将一片荒凉的沼泽地改造成富丽堂皇的世博会园区。景观艺术大师弗雷德里克·劳·奥姆斯特德(Frederick Law Olmsted)规划出威尼斯风格的运河和湖泊的水系,环绕着由建筑师丹尼尔·伯纳姆(Daniel Burnham)所设计的规模庞大的展馆和华丽的宫殿。其经典的学院派美术结构呈现出大都市的风范,尽管伯纳姆当时在芝加哥主要是设计完全改变了城市天际线的摩天大楼。常见的屋顶山形墙线与奶黄色的大理石相得益彰,共同成就了这座超现实的白色之城,这里也成了众多电力电气人员尽情描绘现代奇迹的一块巨大画布。
新成立的通用电气公司误读了那些高傲的芝加哥世博会组织者,后者就是要充分展示自己的这座充满生机的大都市,并且根本不信任这些来自美国东部的精英。由于对被人当成乡巴佬这件事很敏感,他们拒绝了这个“电气托拉斯”最初提出的高得离谱的要价。虽然世博会组委会一直以每盏电灯支付11美元的价格来保障夜间工程的照明,但通用电气公司却以每盏灯38.50美元的价格投标总共6 000盏灯组成的整个园区的照明工程。芝加哥的组织者于是就与几家规模较小的公司达成了一项短期的廉价交易,引得当地报纸纷纷报道:《电灯康拜因被打败》 《世博会不容抢劫》。
威斯汀豪斯看到了其中巨大的商机,于是不惜高调豪赌一把,仅以通用电气公司170万美元的最终报价的一半价格包揽这届博览会所有电灯及电动机的供货及运维。“我的这个报价基本赚不到什么钱,”他承认,“但广告效应巨大,而我要的就是这个。”
虽然威斯汀豪斯赢得了关键的合同,但他立刻就要面临法律及技术方面的挑战。通用电气公司威胁说,如果威斯汀豪斯使用或开发与爱迪生白炽灯相似的技术,即在真空状态的全玻璃球内使用碳灯丝,他们就会对他提起专利侵权诉讼。通用电气公司的一位豪气干云的高层经理宣称,只要打赢官司,威斯汀豪斯就会“在我们的掌控中,根本没可能生产自己的电灯,只能从我们这里买”。
威斯汀豪斯并没打算让自己的那些律师出场,而是依靠特斯拉和西屋电气公司的工程师们开发出独一无二的两段式电灯,其中有一个可打开的橡胶“塞子”,以方便更换烧坏的灯丝。其他发明家也曾尝试这种方法,但都失败了,其中很大的原因就是这种设计很难保持真空状态,从而使灯丝暴露在空气中,瞬时报废。特斯拉和西屋团队尝试了数十种不同的组合方案,但即便是拥有最强灯丝和最可靠“塞子”的灯泡,相对来说也还是很快就会被烧坏。因此,为了保证成千上万盏电灯的正常工作,威斯汀豪斯在整个世博会期间每天晚上都安排专列,将烧坏的灯泡从芝加哥运回到匹兹堡和其他地方的工厂维修,第二天早晨再将修好的灯泡运回来。这一做法尽管费时费力且耗资不菲,但却将纪念哥伦布世界博览会变成了光芒璀璨的一片奇境。
电灯并不是威斯汀豪斯所面对的唯一挑战。芝加哥方面所要求的东西,其规模之大之广泛,远远超出以往任何人做过的尝试。西屋电气–特斯拉团队将电动机和变压器升级换代,同时扩大了十多台发电机的功率。西屋电气公司和特斯拉所组装的一切构成了世界上最大的交流电系统,能够为最大的人工集中照明工程供电,而且令人惊诧不已的是,此系统1 000平方英尺的配电盘只需要一名工程师,就可操控为整个世博会园区提供电力的40条不同的电路。
如此之高的效率不仅让参观者目瞪口呆,也令持怀疑态度的工程师们跌破眼镜。1893年5月1日,当美国格罗弗·克利夫兰总统(President Grover Cleveland)按下镶金的象牙按钮,700英亩的芝加哥世博园顿时大放光明。随着隆隆的礼炮声,精心打造的喷泉向空中喷射出100英尺高的密集水柱,合唱团在交响乐队的伴奏下演唱亨德尔的名曲《哈利路亚大合唱》。幕布从雕塑家丹尼尔·切斯特·弗兰奇(Daniel Chester French)所创作的大型雕塑《共和女神雕像》上滑落下来。著名儿童作家L·弗兰克·鲍姆(L. Frank Baum)表示,他写作《翡翠城》和《绿野仙踪》的灵感都来自这个芝加哥奇迹。无数的参观者禁不住喜极而泣。
事实上,这一届芝加哥世博会标志着美国发展历史的一个转折点。正当“野牛比尔”的大西部表演场场爆满时,32岁的威斯康星大学历史学教授弗雷德里克·杰克逊·特纳(Frederick Jackson Turner)却在面对美国历史学会同行的演讲中宣称,西部拓梦的时代已经完结。另外,大规模的营销方式为全国性的大牌产品带来了畅销的无限机遇,其中包括“麦乳牌”麦片、“杰迈玛阿姨”烤饼粉、“杰克饼干”和“多汁水果”口香糖等。在这届世博会上提前面世的还有拉链和黄铅笔。
无论是纪念哥伦布世界博览会,还是特斯拉所付出的努力,都应当被放到历史大背景下加以审视。除了展示琳琅满目的大规模生产的产品,即路易斯·芒福德(Louis Mumford)后来所说的“商品充斥的生活”,芝加哥世博会还凸显了一个发明的黄金时代。电力、电话、电影、电梯、汽车、打字机(诸如此类的发明不胜枚举)不仅改变了人们周遭的景观和日常生活,同时也传达出一种不断进步的精神及纷繁多样的可能性。历史学家托马斯·施勒雷特(Thomas Schlereth)将19世纪末的这段时期称作“现代化的时代”,包括“工业化生产、商业性农业、技术创新、资本积累、城市意识、官僚组织,以及普遍教育”。
当然,任何进步都不可能一帆风顺。当时的美国大萧条——包括造成铁路公司纷纷破产及数百家银行倒闭的1893年的经济恐慌,就阻滞了进步发展的速度,但世博会的观众却切实地感到整个世界和他们的生活都在发生巨变。
每天傍晚,当苍茫暮色消隐于白色之城,无比壮观的夜景便开始呈现。金色圆顶的行政大厦第一个华灯初上,引来仰慕不已的人们啧啧称奇。接着,当成千上万盏西屋电气公司的“塞子”电灯照亮了檐口、山形墙和雕像时,大盆地四周的那些圆柱便从不断增长的阴影中拔地而起。人们疯狂地拍手叫好。新式灯泡让园中的宫殿楼阁一片光明,也打造了这个荣耀时代光芒四射的美好形象。弧光灯照亮纵横交错的道路,明亮的灯泡在1 500英尺的大盆地暗黑的水面上闪烁,幽灵般的贡多拉小舟从各码头突然显现,两个大型喷泉每分钟将22 000加仑的水射向空中。最后,仿佛是华丽乐章的终曲,4道探照灯的巨大光柱斜刺里划破夜空,令人眼花缭乱地从白色变为淡蓝,再从淡蓝变为绿色,接着再变为血红,就是在85英里之外的密尔沃基市也能看得很清楚。
世博园区的整个电力系统要向总共25万盏电灯、数十个级联设施、数百个展厅、园内高架轨交、在园中湖泊巡游的各式汽艇、1 000英尺码头上的滑轨装置(实质是最早的自动扶梯),以及一个超大型摩天轮(高达262英尺,载客超过2 000人,而乘着车转两圈只需50美分)供电。事实上,这届世博会每日生产和消耗的电力是芝加哥整座城市用电量的4倍,这被誉为“电气时代的辉煌胜利”。
仅仅3年前,电在巴黎世博会上的精彩亮相帮助巴黎赢得了“光明之城”的美名。如果两相比较,芝加哥举办的纪念哥伦布世博会上的电灯总数及总的电能,均10倍于法国世博会。
电力馆本身所占的面积就比两个足球场还大,还有一个足球场那么宽。该馆二楼展出的是能够治疗小病和有益于人体健康的各种电动设备,包括电动梳子、刺激性爱的充电皮带,以及电动强体仪。馆内的一个家庭样板间展示着电炉、洗碗机、洗衣机、吸尘器,还有电门铃和火警报警器等,代表了未来家庭用品的发展方向。
该馆底层陈列着各大公司的发明成果,部分发明的发明者还开办了讲座,现场进行演示。例如,汤姆森就展示过他发明的高频线圈,其溅起的火花高达5英尺。爱迪生则首次推出其发明的留声机(也称“会说话的机器”)和电影机(即活动照片放映机)。颇具讽刺意味的是,整个世博园区中绝无仅有的爱迪生白炽灯之一,就是位于通用电气展区的一座高8英尺重半吨的白炽灯模型。来自德国的通用电气协会公司(AEG)展示了在“划时代”的劳芬–法兰克福108英里输电线路上所使用的交流电设备。这届世博会的供电合同大单最终花落谁家,关键专利又掌握在哪一位发明家手中,这一切现在都已毫无悬念,因为在电力馆的中心岛位置矗立着一座高达45英尺的纪念碑,上面用硕大的字母赫然拼写着“西屋电气及制造公司特斯拉多相系统”。
在某个闷热的星期五晚上,满头白发的电话先驱者伊莱沙·格雷(Elisha Gray)向人们介绍即将正式演讲的嘉宾。这位“物理怪杰”看起来是“一位个子高高但却满脸憔悴的年轻人”,精干利落地穿着一身“洁净的四扣圆角棕褐色西装”。不少出席者注意到他的鞋子与众不同,厚厚的鞋底是用绝缘软木做成的。特斯拉面带微笑,但“眼睛却谦恭地望着地板”。有位记者描述说:“他两颊瘦削,黑色的双眼深陷……然而整个人却活力四射。”
不过,也有人将其外表描绘为“犹如僵尸复活一般”。
1 000多名工程师“聚集在门口,要求进入会场”,其中多数人希望亲眼看见高电压的交流电如何穿过发明家的身体。据某报记者报道:“大家都看到,特斯拉先生的双手一直在接受源源不断的电流……(电流振动达到)每秒钟100万次,从而表现为耀眼的流光……在如此震撼的实验之后,顺便提一下,尚无人急于要效仿之,特斯拉先生的身体和衣服仍继续发出细碎的微光,或者说是流光散裂的光晕。事实上,静电带电分子被搅动就会产生真正的光焰,这种奇观让人看到那些强大飘逸的白色光焰,但它们却不会烧蚀任何东西。由感应线圈端头迸发的光焰就好像是圣地上的灌木。”
根据一位作者所说,特斯拉的机器所发出的耀眼闪光,能够带来“程度缓和的雷闪放电的效果……与之相随的同样也是震耳欲聋的响声”。
在自己展示厅的长桌上,发明家汇集了各式各样的线圈和电动机,用另一位记者的话说,这些设备“很好地展示了旋转磁场基本概念的逐步演进”。
当记者询问两位著名教授对这些不同设备的看法时,他们“惊奇地凝视着,坦言无法揣测”这些被称作“特斯拉的野兽”的东西的实际用途。荧光管和电灯在昏暗的壁龛里闪闪发光。作为霓虹灯装饰照明的雏形,扭拧出造型的玻璃管闪耀着“欢迎电气人士”的字样,其他熠熠生辉的手写体字形灯管还打出了法拉第和富兰克林等伟大科学家的名字,以及特斯拉最喜欢的塞尔维亚诗人兹玛吉·约万·约万诺维奇(Zmaj Jovan Jovanovich)的名字,以示对他们的敬仰。为了演示多相电流是如何建立旋转磁场的,特斯拉将鸵鸟蛋大小的铜蛋放在一张天鹅绒覆盖的桌子上快速旋转,而桌子下面的一块4线圈磁铁则发出嗡嗡的响声。电钟显示出完美的同步。
就这样,特斯拉有效地挑战了爱迪生关于交流电危险的说法,充分表明高压电流即便电频同样很高,也可以是完全无害的。据一位亲历现场活动的记者所说:“特斯拉教授(让)10万伏特的电流穿过自己的身体,却能毫发无损。联想到纽约州新新监狱用来处决杀人犯的电流从来就没有超过2 000伏特的事实,他的这一实验无疑更加神奇。”
更重要的是,无论是旅游者还是科学家在离开世博园的时候都深信,能源的未来属于电,而电的未来则非交流电莫属。他们见识了一个光芒四射的电世界的轮廓,而这个电世界将改变他们夜生活的方式和工作通勤的方式,并用机器取代牲畜和累死累活的劳工来完成那些长久以来一直由前者从事的繁重苦活。125年之后的今天,我们意识到,是芝加哥世博会照亮了我们的现代化时代。
特斯拉和威斯汀豪斯打赢了电流之战!这届纪念哥伦布世界博览会之后,大约80%在美国国内订购的电器用品都采用了特斯拉的设计。
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凭借这一胜利,威斯汀豪斯和特斯拉转而寻求在尼亚加拉瀑布建立水电设施的巨大商机。这条奔腾咆哮的绿色大河飞流直下160英尺高的悬崖断壁,水落处彩虹飞舞,大地为之震颤。长期以来,工程师们一直认为,要想将这里的巨大能量转移出去,唯一可行的选择也不外乎利用滑轮装置、液压手段或水车装置,但这些技术仅能为那些距尼亚加拉大河湍急水流不超过数百英尺远的建筑提供有限的电力服务。为了能向尼亚加拉小社区以外更远的地方,极有可能是22英里之外的布法罗市内的工业设施传输更大容量的电力,某些科学家建议采用经管道加注高压水的方法,另一些则建议使用压缩空气的方法。
纪念哥伦布世博会极大地拓展了这方面的技术选择,并向世人表明,交流电系统不仅可行,而且更有优势。尽管如此,威斯汀豪斯和特斯拉还是要面对已经投标尼亚加拉瀑布项目的17家对手公司的竞争。白热化的激烈争夺甚至引发了对工业间谍的指控。威斯汀豪斯怀疑通用电气公司的工程师盗走了他的设计蓝图,于是向法庭申请了搜查令,要求当地警长进入通用电气公司的林恩工厂检查。结果,那位警长真在他们手里找到了丢失的文件。通用电气公司的高管们则声称,他们只是想确认威斯汀豪斯是否盗用了他们的白炽灯专利,最后陪审团竟然以6票赞成,6票反对的结果做出裁决。作为绅士,特斯拉将这场关于间谍的争端说成是“小事一桩,说真的,根本不值一提”。
在众多的投标中做出最终抉择的人是爱德华·迪恩·亚当斯(Edward Dean Adams),一位受人尊敬的工程师和投资银行家,他与J.P.摩根关系密切,还与两位美国总统有远房的血缘关系。亚当斯身体单薄,蓄着八字胡,他于1890年召集103位金融家开会,酝酿凭借“以往……从未有过的……最强大的纽约资本大鳄的集合体之一”,来建立“巨瀑建筑公司”,并成立国际尼亚加拉委员会,就如何利用尼亚加拉瀑布巨大的水力发电潜力获取专家级的工程建议。
起初,威斯汀豪斯并没有把亚当斯关于投标的种种说辞当回事,他咆哮道:“这帮人就是想通过颁发各种各样的奖项来获取价值10万美元的情报,其中最高的奖金达3 000美元。什么时候他们想做生意了,我们再来教他们该如何做。”
威斯汀豪斯同时也在为其匹兹堡总部的工程师们争取时间,以便研发出使交流发电机的转子更加高效旋转的方式,以及设计出一款可增强长距离电力传输的有效转换器,这些改进使威斯汀豪斯能够充分运用特斯拉的多相系统。时间上的拖延令亚当斯很方便地在芝加哥见证了交流电的长处和安全性,他越来越愿意向特斯拉咨询讨教,而特斯拉也鼓励这位工程师拥抱交流电技术,因为这一技术将会在更大范围内为纽约州带来电气化和经济发展。特斯拉坦然宣称:“任何电力系统都绝无可能与(我的)简洁到极致的交流电系统一争高下。”
亚当斯不断地抛出法律和工程学方面的问题。当被问及自己的专利是否已经被汤姆森–休斯敦的专利取代时,特斯拉抗议道:“他们的专利与我关于旋转磁场的发现绝无半点儿关系,而我的电力传输系统所具有的全新特征早在1888年就已经在我的基础专利中披露了。汤姆森专利中的所有原理无人不晓,而且很早就已经在实际中运用了。”
当被问到应不应该支持著名的威廉·汤姆森爵士——维多利亚女王新近擢升其为开尔文勋爵(但与伊莱休·汤姆森无关)——的直流电系统时,被惊吓到的特斯拉直言相告:“对你们公司来说,这个计划简直一无是处,且不说还可能被它毁了,但我不认为你们的工程师会认真考虑这样的建议。”
亚当斯最终同意,与其让瀑布水流冲转一系列小型水车,还不如干脆建造两座大型的尼亚加拉发电机组,以提供比美国当时所有运行中的中央电厂所发电量还要多的电力。做出这一决定并不容易,正如他所说,此决定是基于“信念和希望,相信电力工程师们能够制造出前所未有的超大机器设备,也相信那些还远没有完成试验阶段的新型设备也能成功”。
亚当斯尤其想找到这样的公司投标,它们有意将尼亚加拉河的激流截入3条8英尺宽的压力管道,进而推动世界上最大的几台重达29吨的巨型涡轮机的转轮旋转。这些涡轮机再依次转动所连接的钢轴,从而使设在项目基站上的两台被称作“电力大教堂”的发电机组运转起来。
1893年10月,西屋电气公司以一项大胆的计划赢得了关键的合同,即其将采用特斯拉所设计的设备来获取尼亚加拉河被截转后产生的巨大能量。在很大程度上,由于有J.P .摩根的强势影响,通用电气公司也并没有落得两手空空,多少还是得了一些小奖,可以用来建造变压器和通往布法罗市的输配电线路。
为了终结电流之战,西屋电气公司于1896年11月16日推上电闸开关,向布法罗市送去来自尼亚加拉大瀑布的电力,使有轨电车穿梭行驶,街灯大放光明。几周之内,特斯拉–西屋电力系统就已经开始为各地工厂和高温电高炉供电,从而使质量轻的铝和坚硬的碳化硅的大批量生产成为可能。(大约10年之后,《科学美国人》杂志将这些电高炉列为那个时代最伟大的发明,并且指出,因为有了这些电炉,才能创造“许多崭新或首次问世的产品”。)
充沛的电力供应潜能使布法罗市尼亚加拉小镇地区凸显于地图上,由此吸引了世界上最多的电化学公司汇集于此,并生产出“乙炔、碱、钠、漂白剂、氢氧化钠(和)氯”。
数年之后,尼亚加拉瀑布上的10台发电机就向约400英里之外的纽约市传输交流电,为那里的新地铁提供动力,并使百老汇亮如白昼,从而赢得“大白街”之称。
尽管尼亚加拉瀑布项目并不是世界上首次远距离电力传输的演示,但肯定是最激动人心的。早在1879年,查尔斯·布鲁什就设计了由水驱动的发电机,将电力输送到内华达山脉的高海拔金矿。在那里,电弧灯使矿工们能够彻夜工作,生产效率也提高了一倍。1889年,塞巴斯蒂安·费兰蒂(Sebastian Ziani de Ferranti)曾在7英里多的距离内传输过惊人的1.1万伏电压的电力。两年后,在1891年法兰克福国际电工展览会上,欧利康(Oerlikon)公司的英籍工程师C.E.L.布朗(C.E.L.Brown)和德国AEG公司的俄籍工程师米哈伊尔·多布沃——多布罗沃尔斯基(Mikhail Dolivo-Dobrovolsky)采用内卡河畔一家水泥厂里的瀑布所发的电来驱动一台100马力的电动机,而那家水泥厂坐落于108英里外的劳芬。(布朗随后承认,他们成功的唯一原因就是采用了特斯拉的专利。)
这类早期努力的规模都很有限,然而,利用尼亚加拉大瀑布发电却是体量更加宏大、技术更加复杂的壮举。按照威斯汀豪斯所说:“摆在面前的种种困难条件,尤其是考虑到所涉及的能量是如此巨大,已经远远超过了以往所有先例,必须要研发出相当数量的新设备……而几乎每一种投入使用的新设备都与我们迄今为止的标准做法不同。”
《纽约时报》称这项工程是“19世纪无与伦比的工程胜利”,并且宣称:“作为成就了尼亚加拉伟大工程的人,这份无可争辩的殊荣属于特斯拉。”该报占用4栏篇幅的报道配发了发明家的大幅肖像照,并进一步评论道:“也许有关这一惊天伟业的故事中最浪漫的部分,就是这位功臣中的功臣的个人职业生涯……一个出身卑微的人,却在尚未完全进入盛年之前,就已跻身于世界最伟大的科学家和发现者的行列——他就是尼古拉·特斯拉。”
在尼亚加拉瀑布建造的西屋–特斯拉多相电力系统,标志着从机械时代到电力时代的动态转变。特斯拉实现这一毕生目标时,年仅41岁,甚至连他漫长一生的一半都未到。著名企业家们在布法罗市的埃利科特俱乐部欢聚一堂,庆祝尼亚加拉瀑布项目的落成,特斯拉的介绍引起现场“无比热烈的一致喝彩”。根据报纸报道:“来宾们雀跃纷纷,疯狂地挥舞餐巾,为这位著名的科学家欢呼不已。整整三四分钟之后,一切才归于安静。”
这位著名的科学家年少时在克罗地亚的利卡地区就有过梦想,矢志利用尼亚加拉大瀑布的无穷能源。但奇怪的是,他此时却谈起了自己的自卑感。“即使在我说话的当下,”他声称,“我也体验得到某种众所周知的被遗弃、孤冷和沉默的感觉。我已经能够看到你们失望的表情,并从中读出你们因选择失误而痛悔不已。”1897年1月,在他取得辉煌胜利的当晚,当人们为他创造了改变历史的技术而庆贺的时候,特斯拉的介绍却反映出他身上所潜藏的那种自我怀疑意识。“先生们,这些话并非出于要赢得你们的好感和放纵自己缺点的私心,”他继续说道,“而是出于我想为你们的失望而道歉的真诚愿望。”
在布法罗市,我们又一次看到特斯拉身处两个世界。在事业上,他遥遥领先,并以其卓越实用的电气成就而受到广泛赞誉。然而,在他的脑海中,他已经继续向前大步迈进了,正苦苦地构想着电力的无限传输方式,但他感到心中没底,力有不逮。当发明家后来转向研究机器人、无线电和高频振荡奇观时,这种现实与幻想之间的冲突还会经常出现。
特斯拉在埃利科特俱乐部所做的漫谈式演讲,为我们了解他的劳动道德观……以及他对懒惰的深恶痛绝提供了深入的视角。他宣称,利用尼亚加拉大瀑布发电“将为所有人提供安全舒适的生活保障”,但他同时也建议,这种便利不应该给“那些最大的罪犯——自甘游手好闲之徒”。在演讲结尾,他阐述了为何发明是“坚持不懈的长期思考和努力的结果”。他大手一挥,坦然地宣称:“人一旦有了理想目标,就像在攀爬令人炫目的高峰:一开始你会感到难以忍受,急切地想要下来,而且根本不相信自己的能力。但很快,远离喧嚣生活的感觉,以及山峰带给你的充满灵感的影响,会让热血沸腾的你冷静下来。你不仅脚步变得更加坚定、更加踏实,还会开始寻找下一个令人更加头晕目眩的高峰。”
特斯拉长久以来一直将工程师当作艺术家来敬重,对尼亚加拉项目的崇高目的也同样抱持敬意。“当艺术家想要成为医生、电气技师、工程师或机械师之日,”他说,“那便是广大民众幸福之时。”他主张说,这种针对电气科学的双重方式,“向我们揭示了在完全不同的力量和现象之间存在着更加紧密的关联,从而引导我们更加全面地理解大自然,以及它借由我们的感官所呈现的种种表象”。出席者参加活动是为了庆祝尼亚加拉瀑布的商业化发电,陶醉于该工程的赢利潜力;但特斯拉却将利用尼亚加拉瀑布看作一种道义上的进步,它“标志着征服大自然的力量为人类服务,标志着野蛮落后方式的终止,也标志着将数百万人从贫穷和苦难中解救出来”。
最终,这位发明家利用这个机会预测了更多、更大的创新。他最美好的梦想之一,就是“不用任何连线就能实现电站与电站之间的电力传输”,他称之为“崭新的希望”。
但出席活动的那些将尼亚加拉电力传输到纽约的电线制造商,毋庸置疑,是绝对不会喜欢这则预言的。
庆祝晚宴洋溢着欢声笑语,展现出新的电力时代的奇迹。在对活动极尽报道之余,《布法罗晨报》如是评论:“电的力量伟大至极……它能成就许多百万富翁。它既可在空中电闪雷鸣、描龙绘凤,又能在大地的江河湖海中随波逐流。它隐身于大气之中。它潜入任何活着的生物体内……昨晚,它幻化于雪莉酒,蛰伏于莱茵白葡萄酒,更匿藏于红葡萄酒,发泡于香槟酒。它在水果冰沙中瑟瑟颤抖……难怪那味道令人惊奇,而啜饮的那人就像被电灼一般……能量产生能量。”
当布法罗的埃利科特俱乐部的来宾越发眼花缭乱之际,在这座当时世界上最大的办公大厦里,“没有一个人回家后不是因为……见证了这场电力应用的隆重纪念而备感荣耀”。
就连科幻作家H. G.威尔斯(H. G. Wells)也对尼亚加拉项目惊叹不已。他写道:“那些发出沉稳低鸣的涡轮机,简直就是机器中的泱泱贵族,犹如酣睡之中的巨兽,既大又黑……没有铿锵之声,没有嘈杂喧嚣……所有这些了不起的机器,就像活生生躯体内的心脏一样安静、一样构造完美,而且更壮实、更强大……我陷入了对于人类即将获得巨大能量的梦想之中,想象着他们将如何利用这种能量。”
在被人从通用电气公司随意解雇之后,爱迪生终于承认了特斯拉的领先成就。1895年5月,在纽约举办的全美电力博览会上,这位“门罗公园奇才”注意到,博览会所使用的电全都来自距离遥远的尼亚加拉大瀑布,于是评论说:“依我看,这解决了电力发展过程中最重要的问题之一。”以发明电话而闻名的亚历山大·格雷厄姆·贝尔也出席了这次纽约盛会,他补充道:“这种长距离传输电力的技术是电力科学多年努力后最重要的一项发现。”
特斯拉显然成了科学巨星,《纽约时报》宣称,尼亚加拉瀑布发电项目“再好不过地证明了他的发明天才具有极高的实用性特质”。
另一家报纸称赞特斯拉的精神“天然地充满希望……他期盼将来有一天,电的价格将十分低廉,而其应用却无所不在,一切劳动都可以由无线机器完成,每一个人的生活也因此显得更有价值和意义”。
但在一片喝彩声中,仍然有人对特斯拉的想法表示出谨慎。一位记者报道:“他的发明已经显示出他是多么才华过人,(但是他的)设想却像疯子做的帝国梦一样。”
特斯拉自己也希望继续往前走,最好是能回归在独立实验室做试验的惬意和刺激。他需要将自己的天平由欣赏真正的项目,就如当下这样,稍稍向憧憬未来倾斜。参观尼亚加拉发电厂引发了发明家的另一个个人怪癖,他称之为“我身上一件奇怪的事情”。“我在大机器旁边不能待得太久,”这位发明了巨型机器的发明家说,“大机器对我影响很大,其轰鸣声会影响我的脊柱,而我受不了那种压力。”
- King’s Photographic Views of New York, 1895.
- Walter Stephenson, “Nikola Tesla and the Electric Light of the Future,” Scientific American Supplement, March 30, 1895.
- 1英亩约为4 047平方米。——译者注
- Hugo Gernsback, Electrical Experimenter.
- Paul Israel, Edison: A Life of Invention (New York, Wiley, 2000).
- Robert Silverberg, Light for the World (Princeton: D. Van Nostrand, 1967).
- Starling Lawrence, The Lightning Keeper (New York: Harper Perennial, 2006).
- Charles F. Scott, “Long Distance Transmission for Lighting and Power,” Electrical Engineer, June 15, 1892.
- Tesla, My Inventions.
- T. C. Martin, “Tesla’s Lecture in St. Louis,” Electrical Engineer, March 8, 1893.
- Martin, The Inventions, Researches and Writings of Nikola Tesla.
- Ibid.
- Arthur Brisbane, “Our Foremost Electrician,” The World, July 22, 1894.
- Martin, The Inventions, Researches and Writings of Nikola Tesla.
- Ibid.
- Tesla, An Extended Interview, 87.
- Nikola Tesla, 1893 Lecture.
- George Heli Guy, “Tesla, Man and Inventor,” New York Times, March 31, 1895.
- Matthew Josephson, Edison: A Biography (New York: McGraw-Hill, 1959).
- Harold Passer, The Electrical Manufacturers: 1875–1900 (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1953).
- Nikola Tesla to Henry Villard, October 10, 1892 (Houghton Library, Harvard University).
- “World’s Fair Doings,” Daily Interocean, May 17, 1892.
- Ibid.
- 1平方英尺约为929平方厘米。——编者注
- Lewis Mumford, Technics and Civilization (New York: Harcourt, Brace and Company, 1934).
- Thomas J. Schlereth, Victorian America (New York: Harper Collins Publish-ers, 1991).
- 1(美制)加仑≈3.79升。——编者注
- J. P. Barrett, “Electricity,” in G. R. Davis, World’s Columbian Exposition (Chi-cago: Elliott Beezley, 1893).
- Seifer, Wizard, 120–21.
- “Electricians Listen in Wonder to the ‘Wizard of Physics,’ ” Chicago Tribune, August 26, 1893.
- Cheney, Tesla: Man Out of Time, 101–02.
- “Mr. Tesla’s Personal Exhibit at the World’s Fair,” Electrical Engineer, Novem-ber 29, 1893.
- Quote by Thomas Commerford Martin in The Inventions, Researches and Writings of Nikola Tesla.
- W. Cameron, World’s Columbian Exposition (New Haven, CT: James Bren-nan, 1893).
- William Cameron, The World’s Fair: A Pictorial History of the Columbian Exposition (New Haven, CT: James Brennan & Co., 1894).
- Seifer, Wizard.
- George Forbes, “The Electrical Transmission of Power from Niagara Falls,” Journal of the Institution of Electrical Engineers, November 9, 1893.
- Edward Dean Adams, Niagara Power, vol. 1 (Niagara Falls: Niagara Falls Power Co., 1927), 363.
- Nikola Tesla to Edward Dean Adams, February 6, 1893.
- Nikola Tesla to Edward Dean Adams, March 12, 1893.
- Nikola Tesla to Edward Dean Adams, March 12 and 23, 1893.
- Adams, Niagara Power, 192.
- “What Are the Ten Greatest Inventions of Our Time?” Scientific American, November 1913.
- Pierre Berton, Niagara: A History of the Falls (New York: Penguin, 1922).
- C. E. L. Brown, “Reasons for the Use of the Three- Phase Current in the Lauffen Frankfurt Transmission,” Electrical World, November 7, 1891.
- Henry G. Prout, A Life of George Westinghouse (New York: Scribner’s, 1926).
- “Tesla’s Work at Niagara,” New York Times, July 16, 1895.
- “History Making Celebration of the Only Electrical Banquet the World Has Ever Seen,” Buffalo Evening Express, January 13, 1897.
- Nikola Tesla, “Niagara Falls Speech,” Electrical World, February 6, 1897.
- Nikola Tesla, “Address on the Dedication of Niagara Falls,” January 12, 1897.
- Ibid.
- Ibid.
- Buffalo Morning Express, January 13, 1897.
- Ibid.
- H. G. Wells, “The End of Niagara,” Harper’s Weekly, July 11, 1906.
- Seifer, Wizard, 149.
- “Tesla’s Work at Niagara,” New York Times, July 16, 1895.
- Charles Barnard, “Nikola Tesla, the Electrician,” The Chautauguan 25 (1897).
- “Tesla and Edison,” Watertower Times, April 24, 1895.
- Jill Jonnes, Empires of Light (New York: Random House, 2003).






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