オージン教授の科学コラム
マーシス・オージンス: 「なぜ私の文章を読むのでしょうか？私たちは、自然科学は形式的で無味乾燥で面白くないと言って、しばしば自然科学を「無視」する傾向があるように思えます。私は読者に、自然科学が私たちの生活の一部であること、カラフルで魅力的なものであることを理解してもらいたいと思っています。面白い。”
伝記の句読点:
- 本職は物理学者で、現在はラトビア大学の教授、実験物理学科およびレーザーセンターの所長を務めている。
- 2007 年から 2015 年まで、ラトビア大学の学長を務めました。
- 量子物理学の分野で活動しており、世界有数の物理学雑誌に掲載された 100 を超える科学論文と数百の会議レポートの著者です。
- リガとバークレーの同僚とともに、彼は 2 冊の単行本を執筆し、「ケンブリッジ大学出版局」と「オックスフォード大学出版局」から出版され、どちらも再版されました。
- 彼はキャリアの中で、中国、台湾、米国、カナダ、英国、イスラエル、ドイツなど、さまざまな国に住み、働いてきました。
父は約束を守りました
ニコラは 1856 年にセルビア正教会の司祭の家庭に生まれ、父親は息子が父親の跡を継いで司祭になるべきだと確信していました。 しかし、幼少期のニコラの興味は父親よりも母親の影響が大きく、母親は少年にさまざまな正確な活動を奨励し、数学への興味を刺激しました。
ニコールは子供の頃にコレラを患い、ある時医師らは少年が死期が近づいており、余命は長くないことを父親に告げた。 その瞬間、父親と息子の間で会話が行われ、父親はニコルが回復したらエンジニアになることを学ばせると約束しました。 ニコールは回復し、父親は約束を守りました。 ニコラはもともとオーストリアのグラーツ大学で物理学を学び、当時はまったく新しい工学分野である電気工学を学びましたが、当時のオーストリア＝ハンガリーの最高の大学の一つであるプラハ大学で物理学と物理学を学び続けました。哲学。
ニコラ・テスラがグラーツで研究していた当時、この技術では、時間の経過とともに大きさが変化しない直流電圧源、つまり電圧に接続された電気モーターが使用されていました。 教授がこれらのモーターを分析したグラーツ大学での講義で、若いニコラは、交流や時間変化する電圧源に接続できる電気モーターを作ったほうがずっと良いのではないか、と質問しました。ニコラ・テスラによれば、これらのエンジンは機械的に単純であるため、故障する可能性が低く、後にそれが正当であることが判明しました。特に発電所などエネルギー源が遠く離れた場所にある場合には、より少ないロスで電気を供給することができます。
しかし、講師はニコラ・テスラの質問に対して非常に鋭く、非友好的な反応を示しました。 聴衆全員の前で、彼は若い学生に、おそらく永遠のエンジンを発明したいのだと、やや嘲笑的に言いました。 この比較とは、エンジンが単独で動作するだけでなく、誰もが知っているように、物理法則に反しているため基本的に不可能であることを意味します。
しかし、若くて野心的なニコラは、このエンジンについて非常に集中的に考え始めるためにちょうど必要でした。 そしてアイデアも生まれました。
テスラは、それらが新世界、つまりアメリカ合衆国で実現できると確信していました。 彼は 1884 年にも、ポケットにほとんど一銭も持たずにそこに引っ越しました。 最初、彼はニューヨークにある偉大な発明家トーマス・エジソンの研究室で仕事を見つけました。
ところで、トーマス・エジソンがデザインした電球は、100年以上にわたって世界中で、そして私たちの家庭でも毎日使われてきました。 より効率的な電球に置き換えられたのは、ここ数十年のことです。 しかし、エジソンの会社は、DC 発電機、送電線、DC 電気モーターに完全に依存していました。 これは交流電圧に関するテスラの考えに真っ向から反対するものでした。
エジソンの下で数年間働いた後、テスラはニューヨークにエジソンの研究所からわずか数ブロックの場所に自分の研究所を開設しました。 約 8 年間にわたって、彼は交流発電機、モーター、送電線に関する数十の米国特許を取得しました。
テスラは 1893 年、クリストファー コロンブスによるアメリカ大陸発見 400 周年を記念してシカゴで万国博覧会、またはコロンブス展が開催されたとき、彼の最大の勝利の 1 つを経験しました。 展覧会の主催者は、電球の助けを借りて照明されるべきだと予見していました。 それの何がそんなに特別なの?と思うかもしれません。 しかし、19 世紀の終わりには、それはまったく新しいものでした。 エジソンの会社とジョージ・ウェスティングハウスの会社はニコラ・テスラと協力して、これを行う機会を求めてコンペに参加した。 それは単なるビジネス競争ではなく、アイデアの競争でもありました。エジソンは定電圧の使用を提案し、ウェスティングハウスはテスラと交流電圧の使用を提案しました。 テスラのソリューションは 2 倍安いことが判明し、競争に勝ちました。
余分なものはありませんでした。 エジソンは展示会での電球の使用を禁止することで、競合他社に突然の問題を引き起こしました。 しかし、テスラの天才性は再び現れ、短期間で独自のタイプの電球を開発しました。1893 年 5 月 1 日に展示会が開かれたとき、それは電光の下で輝きました。
テスラは有名になり、多くのスポンサーを獲得しました。 これにより、テスラは、クロアチアでナイアガラの滝の写真が載った絵本をめくりながら抱いた、不可能に思えた幼少期の夢を実現することができました。 1895 年、テスラのプロジェクトに従って、ナイアガラの滝の水を利用した最初の発電機が作られました。 これらはテスラのオルタネーターでした。 電気はすぐに数百マイル離れたニューヨーク市に送電されました。
そしてここでニコラ・テスラの次の大きなアイデアが生まれました。 それは、電線を使わずに電気を送れないかという発想でした。 そのため、高価な送電線を敷設する必要がありません。
これらの研究はラジオの発明につながりました。 テスラは、家を照らしたり、電気モーターを駆動したりできるように高出力の電力を送電することを念頭に置いていましたが、それでも電波は電気です。 1898 年、テスラは無線信号で制御できる模型船を公開デモンストレーションしました。 この競争で、テスラの主な競争相手は、多くの実験をイギリスで行ったイタリアの発明家で物理学者のグリエルモ・マルコーニであることが判明した。 何人かの科学史家は、無線信号の送信に関する主要なアイデアはテスラのものであると信じていますが、1909 年にノーベル物理学賞は無線通信の創造に対してグリエルモ マルコーニに授与されました。 テスラは今度はマルコーニの特許権を侵害したとして訴訟を起こし、訴訟は程度の差こそあれ成功の度合いを変えながらもテスラが1943年に亡くなるまで続いた。
興味深いのは、1915年、ストックホルムでノーベル賞が発表される直前に、ニューヨークのいくつかの新聞が、今回は物理学賞がテスラとエジソンに共同で授与されることを知ったと発表したが、その後の公式発表では、賞はX線回折の研究に対してブラッグ父子に授与されたと読めた。 運命の紆余曲折とはこういうものだった…。
ハトと奇抜なアイデア
アメリカの投資家 JP モルガンは、無線信号伝送の開発においてテスラを実質的に支援しました。 しかし、それはテスラのアイデアがますますグローバルになり、風変わりなものになった時期でもありました。 このため、支持者の輪も徐々に縮小し、大富豪になった競合他社とは対照的に、テスラは徐々に世界から閉ざされ、貧困に陥っていった。
彼は社会から引きこもり、異常な情熱を抱くようになった。 鳩の餌やりでした。 この天才発明家は、ニューヨークの公園でこれらの鳥に餌を与えることに多くの時間を費やし、しばしば怪我をした鳥を当時住んでいたホテルの部屋に連れて行き、治療を行った。
しかし、テスラが生み出し続けたアイデア。 その一つが共鳴現象の利用です。 すべての物体には独自の共振周波数があることが知られています。 たとえば、兵士は行進中に川にかかる橋を渡ってはなりません。 階段のリズムが橋の共振周波数と突然一致すると、橋が崩壊する可能性があります。
テスラは、住んでいた建物の共振周波数で振動する機械的振動装置を作成したと言われています。 おそらくこの話は伝説になっているが、建物があまりにも振動し始めて窓が落ちたため、近所の人が警察に通報しなければならなかったと言われている。 さらに考えて、テスラは地球の共鳴周波数で発振する発振器を作成することを軍に提案しました。 これは約 54 分に 1 回のスイングに相当します。 クレイジーなアイデアのように聞こえます。 そして、テスラは老後に、オカルト的な要素を含む、そのようなアイデアをたくさん持っていました。 荷電粒子の流れを軍事目的に利用するというアイデアもありました。 テスラはそれをテレフォースと呼びました（テレフォース）、ミサイルや飛行機を撃墜することができます。 彼はこの兵器のプロジェクトを様々な国に売り込むと申し出た。 これらのアイデアは、電線を使用しない高出力電力の伝送をそのまま継続したものでした。
アイデアは実際に応用できたでしょうか?
言うのは難しいですが、彼の死後、米国連邦捜査局はニコラ・テスラが残したアーカイブ全体を収集しました。 同時に、ユーゴスラビアの外交官だった親戚のサヴァ・コサノビッチは、ソビエト圏国家になりつつあった祖国ユーゴスラビアへのテスラのアーカイブの返還を要求した。 最終的に 1952 年にそれは完了し、当時のユーゴスラビアの共産主義指導者ヨシップ・ブロズ・チトーの個人的な命令により、ニコラ・テスラ記念博物館がベオグラードに設立されました。
磁場の研究に対するニコラ・テスラの多大な貢献を認めて、その特性の 1 つである磁場誘導は、彼の名にちなんで名付けられた単位で測定されます。 テスラで。
オージン教授の科学コラム
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2024-02-09 05:32:28