特斯拉：电气时代的开创者

特斯拉对于发现电驻波能在地壳中形成兴奋不已，并继续改善其仪器以便能检测到最远达1770公里处的微弱电扰动。特别是，特斯拉把检波器连接到了另一个振荡器，这个振荡器能向电路中注入射频（RF）电压，使得检波器充分充电，并准备好响应哪怕是最小的电压变化。采用这个注入的射频电压之后，特斯拉可以在检波器电路中连接一个电话接收器，因此每当检波器检测到电磁振荡时他都能听到哔哔声。³⁰ 在某种程度上，他认为这样一个敏感的仪器能用于追踪风暴的速度和方向。特斯拉知道英国、德国和美国正在扩充海军（参见第十二章），他认为战舰可利用这个风暴追踪设备来避开恶劣天气。³¹ 然而，这个高度敏感的接收器带来的是另一项发现。一天晚上，特斯拉惊讶地检测到包含规则哔哔声的微弱振荡：先是一声，然后两声，最后是三声。特斯拉后来回忆说：“我第一次观测到［这些哔哔声］，真是又惊又喜，因为其中表现出某些神秘的东西，但并不是说是超自然的……我觉得就像是看到了一种新知识的诞生或一个伟大真理的启示。”

30 肯尼斯·L. 科勒姆和詹姆斯·F. 科勒姆估计特斯拉接收器的灵敏度可能要比马可尼和其他早期无线实验者的高一百倍。参见：Kenneth L. Corum and James F. Corum, “Nikola Tesla and the Planetary Radio Signals” (2003): 3–4, http://www.teslasociety.com . 关于特斯拉更高灵敏度接收器的一个例子，参见：his entry for 12 July 1899, CSN, 89.

31 NT, “Talking with the Planets,” Collier's Weekly 26 (9 February 1901): 4–5 in TC 15:157–162.

特斯拉对于哔哔声的“数目和顺序如此清晰”感到很困惑，他首先考虑它们是否是“太阳、北极光或大地电流产生的电气干扰，而我敢肯定这种变化的信号都不是上述原因造成的”。特斯拉否定了太阳或地上的可能的原因，但在科罗拉多时看来他还是不能确定这些异乎寻常的信号的原因。在接下来的一年左右（1899—1900），他继续思考关于这些不寻常的观测，直到“我头脑中突然有了一个想法，我观察到的扰动可能要归结为某种智能控制。虽然我不能解释它们的含义，但在我看来不可能认为这些信号的产生纯属偶然。我越来越强烈地感觉到，我是第一个听到跨星球问候的人。”³² 1900年底，他得出结论，哔哔声一定真的是来自另一个星球，并且他在1901年1月致美国红十字会的一封信中宣布了这一结论（将会在第十四章讨论）。

32 Ibid. 在下列资料中，特斯拉说，他不止一次听到这些信号：“A New Century Call-Up from Mars,” Electrical World and Engineer , 5 January 1901 in TC 15:120. See also “Tesla's Call from Mars?” New York Sun , 3 January 1901 in TC 15:115.

在最早关于这些哔哔声的采访中，特斯拉只是坚持认为这些信号在本质上是天外来客，不过记者们很快就认定这些信号一定是来自火星。³³ 在19世纪70年代后期对火星的研究中，意大利天文学家乔凡尼·维尔吉尼奥·斯基亚帕雷利（Giovanni Virginio Schiaparelli）在这颗红色星球上观测到了长而直的线性结构的网络，并在地图上将之标记为“canali”（河道）。但这个词在翻成英语时被误译为“canals”（运河），许多人便得出结论它们不可能是自然力量造成的，而是火星上有智能生命的指示。美国业余天文学家帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lowell）进一步发展了火星上有智能生命居住的想法，他在亚利桑那州弗拉格斯塔夫建造了一个专门观看火星运河的观测站。罗威尔在1895年的《火星》一书中认为，该星球遭受了严重的干旱，而运河是火星人的一个巧妙应对，用以从极地冰帽把水引到星球的中部。³⁴ 罗威尔关于火星智能生命的想法通过报纸和杂志广泛传播，特斯拉一定知道这些理论。正如我们所见，马丁曾在1895年的文章中推测特斯拉的振荡器可被用于“呼叫”火星人（参见第十一章），而特斯拉在1899年5月芝加哥演讲中也阐述了这些可能性。

33 然而在后来的岁月里，特斯拉经常声称信号是来自火星。对此的一个例子，参见：NT, “Signalling Mars—A Problem in Electrical Engineering,” Harvard Illustrated , March 1907, pp. 119–121 in TC 18:1–3.

34 今天的天文学家相信，火星上的运河是知觉心理学和19世纪后期低分辨率望远镜综合作用的结果。19世纪的天文学家无法获得火星表面完全清晰的图像，就靠想象力把他们看到的模糊图像转换成了直线或运河。关于火星运河的历史，参见：William Sheehan, The Planet Mars (Tucson: University of Arizona Press, 1996), especially 71–77, as well as W. G. Hoyt, Lowell and Mars (Tucson: University of Arizona Press, 1976).

尽管特斯拉曾在1899年夏天要乔治·舍夫（George Scherff）送他一本天文学的书，但他在科罗拉多的笔记中没有提到这些外星信号。因此，特斯拉的传记作家一直困惑于他用敏感的接收器检测到的到底是什么。特斯拉用其接收器听到的、他认为是来自火星的消息，其实会是什么呢？

传记作家马克·赛费尔（Marc Seifer）提出的解释是，特斯拉接收到了马可尼1899年7月与英国和法国海军所进行的测试当中的信号。³⁵ 这个解释中的疑点是，特斯拉的接收器并没有被调谐到马可尼所用的频率。根据肯尼斯·L. 科勒姆（Kenneth L. Corum）和詹姆斯·F. 科勒姆（James F. Corum）的研究，马可尼当时传输的是射频频率，而特斯拉的接收器被设置成了检测8—22千赫范围的甚低频（VLF）波。³⁶ 特斯拉相信低频波能更有效地通过地壳传播，因此选择了那个波段。此外，马可尼1899年的发射器只是由电池供电，可能没有足够的能量产生出从英格兰传到科罗拉多的波。事实上，在1901年为了跨大西洋传输信号，马可尼不得不开发一个供电系统，在其中25马力的蒸汽发动机驱动一个交流发电机产生2000伏特的电压，并接着被调升到20 000伏特。³⁷

35 Seifer, Wizard , 223–224.

36 Corum and Corum, “Tesla and Planetary Radio Signals,” 1, 6.

37 Dalton, Story of Radio , 92.

科勒姆兄弟否定了特斯拉只是接收到了马可尼信号的解释，而反过来认为特斯拉确实检测到了外星无线信号。科勒姆兄弟在明确了特斯拉的接收器运作于甚低频范围之后，接着研究了在1899年夏天可能会有什么样的甚低频信号来自太空。他们后来发现，木星的卫星木卫一在穿过环绕木星周围的带电等离子粒子环时，会发射出10千赫兹的信号（图13.4）。人们在1955年首次发现，来自木卫一的无线信号通常表现为一系列脉冲。为了验证他们的解释，科勒姆兄弟重建了特斯拉的接收器。他们在1996年木星射电暴期间启用了它，并记录到一系列类似于特斯拉在1899年报告说他所听到的哔哔声。

当木卫一在木星磁场中推动带电粒子时，产生了电磁波。由于木卫一围绕木星旋转的轴与木星的磁场轴不平行，当木卫一依次扫过磁场强弱不同的部分时，在其产生的波中就包含了脉冲。

据以下图重绘：http://physics.uoregon.edu/~jimbrau/BrauImNew/Chap11/FG11_20.jpg最后，为了解释特斯拉为什么把这些信号跟火星关联起来，科勒姆兄弟用天文软件确定了1899年夏天木星和火星在科罗拉多斯普林斯夜空中的位置。通过这个软件，他们发现1899年7月有几个晚上木星在某些时候发出信号，不过就在火星出现在天空西边时，木星停止发出信号。如果特斯拉在听到哔哔声停止时向实验站的门外看，他就会看到火星消失在山的后面，这会使他很容易把这颗红色星球跟信号的停止关联起来。就跟特斯拉检测到舒曼谐振腔体中的驻波一样，科勒姆兄弟认为特斯拉这次观测到的也是真实的现象。³⁸

38 Corum and Corum, “Tesla and Planetary Radio Signals,” 8.