1891年，美國(guó)紐約哥倫比亞大學(xué)禮堂內(nèi)，一個(gè)身材高大的男子走上講臺(tái)，他一手握著一個(gè)銅球，觸碰了一下被后人稱之為特斯拉線圈的高頻高壓交流電裝置。剎那間，25萬伏高壓電進(jìn)入他的身體，在觀眾驚異的目光中，他后退幾步，電流產(chǎn)生的光芒消失了，他卻毫發(fā)無損。

這名男子就是尼古拉·特斯拉，交流電動(dòng)機(jī)的發(fā)明者。特斯拉用上面那個(gè)實(shí)驗(yàn)，向世人證明了交流電的安全性。

過去幾年里，愛迪生電力照明公司是交流電的主要反對(duì)者，這是因?yàn)樵诩ち业碾娏κ袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，愛迪生的直流電系統(tǒng)逐漸喪失大量市場(chǎng)份額，他們最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是西屋電力公司，而特斯拉正是西屋電氣創(chuàng)始人喬治-威斯汀豪斯的好朋友。為了反擊，愛迪生的公司買下許多報(bào)紙版面，用聳人聽聞的故事向公眾宣傳交流電何其危險(xiǎn)。特斯拉見狀，決定劍走偏鋒，希望通過這場(chǎng)稍顯嘩眾取寵的實(shí)驗(yàn)來挽救西屋的公共形象。

通常來說，當(dāng)科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，比如兩種發(fā)明互相競(jìng)爭(zhēng)，都希望獲得更廣泛的認(rèn)知和接納，正如愛迪生和特斯拉就電力生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生分歧時(shí)所發(fā)生的故事。在這場(chǎng)“電力之戰(zhàn)”中，兩人都使盡渾身解數(shù)，甚至互相咒罵，愛迪生還試圖讓政府判定交流電不合法。最終，冷靜的工程師頭腦略勝一籌，用一場(chǎng)人體試驗(yàn)贏得了更多人的認(rèn)可。

很多人認(rèn)為電燈是托馬斯·愛迪生發(fā)明的，據(jù)歷史記載：“1879年lO月21日，美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了電燈?！睂?shí)際上，世界上第一只弧光燈是英國(guó)人漢弗里·戴維于1807年發(fā)明的，他也是受到了意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏塔的啟發(fā)。18世紀(jì)末19世紀(jì)初，許多科學(xué)家都對(duì)電興趣盎然。1800年，伏塔用鋅和銅做了一個(gè)電池堆，這是第一個(gè)現(xiàn)代意義上的電池。戴維在倫敦英國(guó)皇家學(xué)院的地下室里建造了一個(gè)大型蓄電池，為了檢驗(yàn)電池的能量，他把電極連到兩只碳棒上，當(dāng)兩只碳棒稍稍分開時(shí)，電流發(fā)出了火花，釋放出一道明亮的閃光。

從19世紀(jì)初直到19世紀(jì)60年代，科學(xué)家和發(fā)明家們不斷嘗試，希望能制造出由機(jī)電驅(qū)動(dòng)的能夠穩(wěn)定發(fā)光的電燈，也就是說碳化物之間的距離要恰到好處。但是他們無法擺脫對(duì)電池的依賴，這限制了他們的操作空間。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，需要新型發(fā)電工具。

1831年，曾經(jīng)在戴維實(shí)驗(yàn)室做助理的邁克·法拉第發(fā)現(xiàn)，只要有電線通過線路，線路就會(huì)繞著一塊磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，法拉第發(fā)明出圓盤發(fā)電機(jī)，這也是現(xiàn)代發(fā)電機(jī)的鼻祖。

受到啟發(fā)的科學(xué)家、發(fā)明家和工程師開始幻想在所有街道和建筑內(nèi)部使用電燈照明的可能性。1876年，克利夫蘭的查爾斯·布拉什設(shè)計(jì)出第一臺(tái)直流電發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠一次點(diǎn)亮4盞弧光燈。很快，布拉什的發(fā)明就被廣泛應(yīng)用起來。街道、工廠、商店，都被電燈照亮了?；」鉄舴浅＿m合用于街道和大型建筑內(nèi)部的照明，直到今天還在發(fā)揮作用，比如電影開場(chǎng)時(shí)的探照燈。

但是很多時(shí)候，人們只想擁有一只小巧柔和的電燈，這個(gè)時(shí)候弧光燈幫不上什么忙。愛迪生敏銳地捕捉到這一市場(chǎng)需求，1878年，本來在門羅公園實(shí)驗(yàn)室里研究留聲機(jī)的愛迪生決定放棄手頭的工作，扎入這個(gè)自己一無所知的領(lǐng)域——電力照明。

如何才能做出一只小巧的燈泡呢？愛迪生想到了白熾一一遇熱就能發(fā)光，當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，不僅會(huì)發(fā)光，還能照明。為了更好地利用白熾狀態(tài)，愛迪生先是用鉑做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@種金屬的熔點(diǎn)高。愛迪生猜測(cè)電流能夠通過鉑絲將熱傳導(dǎo)至白熾狀態(tài)，但他沒料到氧氣使得鉑絲很快就被燒壞了。為了解決這個(gè)問題，愛迪生把金屬絲放入一個(gè)真空球狀體中。盡管真空狀態(tài)延長(zhǎng)了鉑絲的壽命，但鉑這種金屬實(shí)在是造價(jià)不菲，且電阻太低，如果用鉑絲來導(dǎo)電就意味著日后需要購(gòu)置昂貴的銅制電纜。

剩下的問題就是找到一種高電阻金屬做導(dǎo)體，1879年，愛迪生及其團(tuán)隊(duì)嘗試了數(shù)十種不同的材料，最后發(fā)現(xiàn)用于送話機(jī)的碳黑是最理想的材料。1879年11月，愛迪生和同事把碳絲放進(jìn)真空，由于真空里沒有氧氣，所以碳絲遇熱也不會(huì)燃燒，實(shí)驗(yàn)取得了成功。當(dāng)年年底，愛迪生在自己位于門羅公園的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)向全世界宣告碳絲白熾燈研發(fā)成功了。

但是要大規(guī)模生產(chǎn)這種電燈，愛迪生還得設(shè)計(jì)一套完整的電力系統(tǒng)為其供電。他想到了大城市里已經(jīng)成熟的煤氣燈系統(tǒng)，一個(gè)城市的煤氣照明系統(tǒng)一般包括一個(gè)中央電站和星羅棋布的地下導(dǎo)管，當(dāng)然還有氣表和燈具。1882年，愛迪生在紐約曼哈頓的珍珠街上修建了自己的第一個(gè)電站。華爾街和各大媒體的辦公室都在附近，從而確保愛迪生擁有豐裕的融資渠道和便利的媒體宣傳。在修建電站之前，愛迪生和同事對(duì)這一區(qū)域進(jìn)行了充分研究，對(duì)現(xiàn)有煤氣、煤油燈數(shù)量和白熾燈潛在市場(chǎng)了然于心。但是直流電系統(tǒng)存在一個(gè)無法克服的問題，那就是只適合人口稠密的大城市中心地帶，中央電站方圓1英里以內(nèi)的電燈照明效果最好。如果供電面積過大，就需要建造多個(gè)電站，成本太高。

愛迪生的判斷沒錯(cuò)，小型電燈確實(shí)擁有廣闊的市場(chǎng)，隨著白熾電燈的推廣，愛迪生在19世紀(jì)80年代獲得了豐厚的回報(bào)。其他發(fā)明家和投資者見狀也涌入這個(gè)領(lǐng)域，愛迪生憑一己之力完全無法抵擋激烈的競(jìng)爭(zhēng)。更要命的是，他的電力系統(tǒng)只能在人口密集的城鎮(zhèn)運(yùn)轉(zhuǎn)。美國(guó)有無數(shù)小鎮(zhèn)渴望擁有電力照明系統(tǒng)，但苦于人口分布太過分散，引入愛迪生電燈的成本太高。誰能占領(lǐng)這個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)誰就能大發(fā)其財(cái)。

喬治·威斯汀豪斯鎖定了這個(gè)商機(jī)，他為此專門發(fā)明了一套交流電系統(tǒng)。威斯汀豪斯的想法是，如果提高電壓（比如提高到1000伏）來傳輸電流，就能減少電纜的用量。但是將1000伏的高壓電輸送到居民家中是極其危險(xiǎn)的，于是威斯汀豪斯找歐洲的朋友借來一個(gè)裝置一一變壓器，從而使得電壓從1000伏降到110伏。變壓器只適用于交流電，這意味著威斯汀豪斯的新發(fā)明有別于當(dāng)時(shí)通行的愛迪生直流電系統(tǒng)。在直流電系統(tǒng)中，電壓永遠(yuǎn)是110伏，對(duì)所有人來說都很安全，工人只需按照安裝電話和電報(bào)線路的方法來操作即可。但是威斯汀豪斯的交流電系統(tǒng)則要復(fù)雜一些，電線上的電壓在正1000伏和負(fù)1000伏之間變動(dòng)，安裝工人存在觸電的危險(xiǎn)，工程師們必須找到更有效的絕緣材料。鑒于交流電傳輸系統(tǒng)能夠以低廉的價(jià)格遠(yuǎn)距離傳送電力，威斯汀豪斯認(rèn)為增加安全設(shè)施和保障措施是物有所值的投資。

1887年，正當(dāng)相信交流電的電氣工程師們雄心勃勃準(zhǔn)備大展拳腳時(shí)，他們突然意識(shí)到一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)問題無法解決。理想狀態(tài)下，交流電系統(tǒng)能夠覆蓋整個(gè)城市，但是發(fā)電站和電纜網(wǎng)絡(luò)的修建和鋪設(shè)成本巨大，為了保持收支平衡，發(fā)電站必須日夜開動(dòng)，一刻不停。電燈晚上才派上用場(chǎng)，白天如何消耗這么多的能量？工程師們意識(shí)到需要一個(gè)電機(jī)，能夠用在公共汽車、工廠、電梯和所有設(shè)施中的電機(jī)。

此時(shí)，尼古拉·特斯拉帶著威斯汀豪斯急需的發(fā)明翩然而至。1856年，特斯拉生于今克羅地亞地區(qū)，父母都是塞爾維亞人。青年時(shí)期他在奧地利理工學(xué)院學(xué)習(xí)電氣工程，后來又前往捷克布拉格大學(xué)深造。就在這個(gè)時(shí)期，特斯拉對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了興趣，物理課上他看見直流電發(fā)電機(jī)在工作時(shí)進(jìn)發(fā)的火花，便向教授建議去除轉(zhuǎn)換器。教授認(rèn)為他瘋了，但是特斯拉堅(jiān)持自己的意見。1882年的某天，住在布達(dá)佩斯的特斯拉在公園里散步時(shí)，一個(gè)念頭突然擊中了他——在發(fā)電器中設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通過控制線圈的通電頻率，產(chǎn)生強(qiáng)弱可變且旋轉(zhuǎn)的電磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。簡(jiǎn)單說來，就是控制交流電的頻率，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化。但是當(dāng)時(shí)的特斯拉還不知道如何將想法付諸實(shí)踐。

接下來的5年中，特斯拉一直在完善自己的理論，試圖造出一臺(tái)完美的發(fā)電機(jī)。1882年秋天，他受聘于愛迪生電力公司歐洲分部，前往巴黎工作。1884年，他被調(diào)到位于紐約的愛迪生機(jī)械廠，具體工作是改造直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。特斯拉的工作成果為愛迪生公司取得了豐厚的利潤(rùn)，但是愛迪生卻拒絕兌現(xiàn)承諾的報(bào)酬，特斯拉憤而辭職。1887年，特斯拉發(fā)現(xiàn)通過使用兩股不同的交流電通過定子兩極的線圈就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，他終于將縈繞已久的念頭變成了現(xiàn)實(shí)。接下來，特斯拉申請(qǐng)了交流發(fā)電機(jī)的專利，喬治·威斯汀豪斯以20萬美元（相當(dāng)于今天的500萬美元）的價(jià)格買下了這項(xiàng)專利。

如今交流發(fā)電機(jī)在手，威斯汀豪斯躍躍欲試，要與愛迪生電氣照明公司比肩。他針對(duì)的正是愛迪生直流電系統(tǒng)無法服務(wù)的區(qū)域——人口稀少而分散的美國(guó)小城鎮(zhèn)。威斯汀豪斯甚至不惜以低于成本的價(jià)格參與投標(biāo)，力爭(zhēng)在小城市修建新電站的機(jī)會(huì)。西屋電氣的市場(chǎng)策略令愛迪生大為光火，為了打擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手賠本賺吆喝這樣的行徑在愛迪生看來實(shí)在不磊落。1888年，愛迪生相繼在丹佛和明尼納波利斯的城市電網(wǎng)項(xiàng)目的投標(biāo)中落敗，他的一名下屬弗朗西斯·黑斯廷斯決定展開回?fù)?，拿交流電不安全來說事。

第一批交流電系統(tǒng)才剛剛建立，確實(shí)發(fā)生了一些事故，安裝電線的工人不慎碰到高壓電觸電身亡。在黑斯廷斯和愛迪生電力公司的操作下，報(bào)紙對(duì)這些事故大肆宣揚(yáng)和報(bào)道。黑斯廷斯還找到了一個(gè)同盟——哈羅德·布朗。布朗與威斯汀豪斯有過節(jié)，非常樂意用這個(gè)機(jī)會(huì)復(fù)仇，他在愛迪生的實(shí)驗(yàn)室組織新聞發(fā)布會(huì)，當(dāng)著受邀記者的面，讓幾只流浪狗被西屋電氣的交流電設(shè)備電死。

布朗甚至公開向喬治·威斯汀豪斯發(fā)出挑戰(zhàn)，他聲稱自己愿意親身承受愛迪生直流電機(jī)的電壓，質(zhì)問威斯汀豪斯敢不敢承受交流發(fā)電機(jī)的電壓。特斯拉見狀，決定在1891年的演講中設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)節(jié)，讓25萬伏的高壓電穿過自己的身體，以此證明交流電的安全可靠。由于特斯拉線圈吸收了高頻率電流，所以電流穿過特斯拉身體表面的時(shí)候沒有傷及他的內(nèi)臟器官。

除了在公共輿論上過招，愛迪生電氣公司還試圖占領(lǐng)法律高地。愛迪生公司的代表游說了好幾個(gè)州的立法機(jī)構(gòu)，希望將民用電力系統(tǒng)的最高電壓限制在300伏以內(nèi)，弗吉尼亞州和俄亥俄州差一點(diǎn)就通過了類似的限制令。

就在愛迪生的公司忙前忙后制造輿論、影響立法時(shí)，威斯汀豪斯和特斯拉則在電氣工程和商業(yè)領(lǐng)域占了上風(fēng)。首先，西屋電氣決定贊助1893年在芝加哥舉辦的世界博覽會(huì)，免費(fèi)為世博會(huì)的所有電燈供電。與會(huì)者無不被燈光營(yíng)造的美妙夜景所震撼，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到交流電才是未來。其次，借著世博會(huì)的成功，特斯拉說服華爾街的投資者，讓他們相信尼亞加拉瀑布的水電站應(yīng)該使用交流發(fā)電機(jī)，將電力傳輸?shù)郊~約州的各大城市。特斯拉不厭其煩地給銀行家們寫信，不斷強(qiáng)調(diào)交流電可以將電力輸送到更為廣闊的區(qū)域。那邊廂，威斯汀豪斯積極參與這個(gè)項(xiàng)目的投標(biāo)，最終獲得了設(shè)計(jì)和供應(yīng)發(fā)電機(jī)的資格。

尼亞加拉項(xiàng)目之后，美國(guó)電力系統(tǒng)的基本模式大局已定，特斯拉的交流電贏得了這場(chǎng)電力大戰(zhàn)的勝利。他逐漸淡出了西屋電氣的運(yùn)營(yíng)和管理，在紐約開了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室，研究興趣轉(zhuǎn)向了無線電和理論物理。20世紀(jì)以來，交流電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)和住宅設(shè)施內(nèi)，包括你我在內(nèi)的每一個(gè)人都在享用特斯拉的遺產(chǎn)。