มีบัญชีอยู่แล้ว?
SciStory EP8 - นิโคลา เทสลาอัจฉริยะที่โลกควรขอบคุณ
หากพูดถึงนักวิทยาศาสตร์ผู้โด่งดังทั้งหลาย อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ มักจะถูกพูดถึงเป็นคนแรก แต่หากถามว่า "รู้จักนิโคลา เทสลาหรือไม่" หลายคนอาจเอียงคอสงสัยไปสักพักหนึ่ง
ประวัติโดยย่อของนิโคลา เทสลา
เทสลาเกิดในโครเอเชีย ปี ค.ศ. 1856 ท่ามกลางสภาพอากาศในช่วงนั้นเป็นพายุฝนฟ้าคะนอง หมอที่ทำคลอดกล่าวว่า "Your new son is a child of the storm." วัยเด็กเทสลามีความสามารถในวิชาคณิตศาสตร์เป็นอย่างมาก เก่งจนครูคิดว่าเขาโกงทุกครั้งที่มีการสอบ
เทสลาทำตามความต้องการของพ่อที่จะให้เป็นบาทหลวง และขณะเดียวกันก็ได้เรียนในโรงเรียนสอนวิศวกรรม
ปี ค.ศ. 1884 เทสลาย้ายมาอยู่สหรัฐอเมริกา และได้ทำงานที่บริษัทของโทมัส เอดิสัน เจ้าพ่อระบบไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) อยู่ที่นี่เทสลาได้ขอเสนอว่าหากทำผลงานในการพัฒนาระบบทางวิศวกรรมให้กับบริษัทเอดิสันได้ จะได้รับเงิน 80,000 ดอลลาร์ แต่สุดท้ายข้อเสนอนั้นเป็นเรื่องตลก ทำให้เขาไม่พอใจอย่างมาก
เมื่อการทำงานในบริษัทของเอดิสันไม่ตรงกับทัศนคติของตัวเอง เทสลาจึงลาออกหลังจากทำงานมาได้เพียง 6 เดือน หลังจากนั้นเขาไปตั้งบริษัทใหม่กับนักธุรกิจที่ไว้ใจได้ ในชื่อว่า Tesla Electric Light and Manufacturing
ทอมัส เอดิสันได้สาธิตหลอดไฟครั้งแรกที่สวน Menlo ช่วงสัปดาห์คริสต์มาส ในปี ค.ศ. 1879 รูปลักษณ์หลอดไฟในสมัยนั้นเกิดจากการผลิตที่ต้องการให้ภายในของหลอดไฟเป็นระบบปิด วิธีที่นิยมคือการหลอมแก้วแล้วยืดม้วนจนเห็นเป็นยอดปลายแหลมดังรูป
จอร์จ เวสทิงเฮาส์ซื้อสิทธิ์ในการพัฒนาไฟฟ้ากระแสลับของเทสลามาพัฒนาต่อ เนื่องจากเห็นว่าสามารถนำไปใช้ได้ในวงกว้างกว่ากระแสตรงของเอดิสัน นั่นนำไปสู่สงครามระหว่างกระแสไฟฟ้าทั้งสองประเภท
สงครามกระแสไฟฟ้า (The Current War)
ปี ค.ศ. 1887 เทสลาได้สร้างห้องทดลองในแมนแฮตตัน ร่วมกับนักลงทุนและผู้ประกอบการนามว่า จอร์จ เวสทิงเฮาส์ (George Westinghouse) เพื่อพัฒนามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ (Alternating Current Induction Motor) นั่นหมายถึงว่าสงครามระหว่างกระแสตรงและกระแสสลับได้เกิดขึ้นแล้ว (War of the Currents)
ไม่ช้าเอดิสันได้โปรโมทกระแสตรง (DC) ของตัวเองอย่างหนัก โดยเน้นโฆษณาระบบไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมีความปลอดภัยมากกว่าระบบกระแสสลับ (เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลไม่ครบวงจร หรือหากพูดให้เห็นภาพง่าย ๆ ถ้าเอานิ้วจิ้มรูปลั๊กกระแสตรง เราจะไม่ถูกไฟฟ้าช็อต แต่ถ้าเป็นระบบไฟฟ้ากระแสสลับ จิ้มเพียงรูเดียวก็ตายได้ครับ)
ทางด้านกระแสสลับ (AC) ของเทสลาก็ชูจุดที่กระแสตรง (DC) ทำไม่ได้ดีเท่าก็คือ การส่งกระแสไฟฟ้าไปยังที่ห่างไกล
กระแสตรงจะมีขีดจำกัดของการส่งกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 2 ไมล์ หรือราว 3.2 กิโลเมตร ถ้าอยากส่งได้ไกลต้องตั้งสถานีเป็นช่วง ๆ ทำให้ต้องใช้งบประมาณสูงมากขึ้นสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะไกล
แต่กระแสสลับอาศัยการเหนี่ยวนำระหว่างแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้า หรือใช้หม้อแปลงไฟฟ้าทำให้การส่งกระแสไฟฟ้าความต่างศักย์สูงเป็นเรื่องที่ทำได้ง่าย ลดต้นทุนการผลิตกระแสไฟฟ้า
หรืออีกนัยหนึ่ง ก็คือ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับของเทสลา ทำให้การขยายตัวของเมือง เศรษฐกิจ สังคมของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วมากกว่ากระแสงตรงของเอดิสัน นั่นหมายถึงว่าสังคมของมนุษย์ก้าวกระโดดมาถึงทุกวันนี้ได้ เพราะมีระบบไฟฟ้ากระแสสลับซัพพอร์ทกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์อยู่เบื้องหลังนั่นเอง
1
กระแสสลับของเทสลาทำให้หลอดไฟสว่างไสวทั่วงานจัดแสดงที่ Chicago's World's Fair ในปี ค.ศ. 1893
เอกสารสิทธิบัตรมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับของเทสลา
ในปี ค.ศ. 1891 เทสลาได้ออกแบบอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่น่าทึ่งเป็นอย่างมาก เรียกว่า เทสลาคอยล์ (Tesla Coil) อาศัยหลักการ Resonant ภายในหม้อแปลงของวงจรกระแสสลับ (DC ทำไม่ได้) เพื่อที่จะสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้าในระดับสูงมาก ๆ แต่กระแสไฟฟ้าต่ำ
เทสลาคอยล์ของเทสลา ทำให้มนุษย์สามารถสาธิตและศึกษาปรากฏการณ์อย่างฟ้าผ่าในธรรมชาติได้อย่างใกล้ชิด ควบคุมได้ ในการทดลองช่วงต้น เทสลาคอยน์ปล่อยสนามไฟฟ้ากระจายออกไปในวงกว้างจนทำให้หลอดไฟหลายร้อยอันติดได้โดยไม่ต้องใช้สายไฟ
ภายหลังหลักการทำงานของเทสลาคอยล์นำไปใช้พัฒนาระบบส่งสัญญาณวิทยุระยะไกล แต่ในปี ค.ศ. 1909 Guglielmo Giovanni Maria Marconi วิศวกรไฟฟ้าชาวอิตาลีได้จดสิทธิบัตรการส่งสัญญาณวิทยุระยะไกล และได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1909 ซึ่งเทสลาอ้างสิทธิ์ว่าสิทธิบัตรดังกล่าวควรเป็นของเขา
ส่วนในด้านทางการแพทย์ก็ได้นำไปพัฒนาเครื่องมือบำบัดด้วยไฟฟ้า (Electrotherapy) สำหรับการวิเคราะห์โรคทางระบบประสาทในสมองส่วนลึกอีกด้วย
หรือแม้กระทั่งใช้การ spark ของสนามไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากเทสลาคอยล์เพื่อสร้างสรรค์เสียงดนตรีที่แปลกใหม่
1
ฉากเทสลาคอยล์ในหนัง Sorcerer's Apprentice การสปาร์คทำให้อากาศแตกตัวกลายเป็นเสียงตามที่กำหนด โดยในหนังได้เล่นเป็นเพลง Secrets ของ OneRepublic
ภาพถ่ายในห้องมืดขณะที่เกิดการสปาร์คของเทสลาคอยล์ และนิโคลา เทสลากำลังนั่งอยู่ ณ ห้องแลป Colorado Springs รูปถ่ายดังกล่าวเทสลาได้เขียนข้อความกำกับไว้ด้วยว่า "Of course, the discharge was not playing when the experimenter was photographed, as might be imagined!" "การคลายประจุเหมือนจะไม่เล่นด้วยกับนักทดลองที่ถูกถ่ายรูปอยู่เลย มันเป็นภาพในจินตนาการอย่างนั้นหรือ!"
พัฒนาระบบเรดาร์
เทสลายังมีส่วนในการพัฒนาระบบการตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยเรดาร์อีกด้วย โดยในปี ค.ศ. 1886 Heinrich Hertz ได้สาธิตการสะท้อนของคลื่นวิทยุต่อมาในปี ค.ศ. 1904 Hülsmeyer นักวิศวกรชาวเยอรมันในการตรวจจับเรือที่อยู่ท่ามกลางหมอกหนาทึบได้สำเร็จ แต่ไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ จนกระทั่งเทสลาพัฒนาจนสำเร็จในปี ค.ศ. 1917 แต่ภายหลัง Lawrence A. Hyland วิศวกรไฟฟ้าชาวสหรัฐจดสิทธิบัตรเรดาร์ชนิดคลื่นต่อเนื่องสำหรับตรวจจับเครื่องบินได้สำเร็จใน ปี ค.ศ. 1934
เทสลานับว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีทั้งความสามารถ เป็นนักประดิษฐ์ของสุดว้าวหลายชิ้น และก็น่าเห็นใจเป็นอย่างมากเช่นกัน ไม่แปลกที่เขามักถูกเรียกว่า "เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โลกลืม" ที่ผลงานตัวเองมักถูกใครต่อใครนำไปพัฒนาและชิงจดสิทธิบัตรก่อนหลายต่อหลายชิ้น
ในช่วงบั้นปลายชีวิตของเทสลาเสนอแนวคิดเกี่ยวกับ Teleforce เชื่อกันว่าสามารถทำลายเครื่องบินจากระยะไกลกว่า 250 ไมล์ได้ เสมือนเป็นปราการป้องกันประเทศ และขอให้สหรัฐเร่งพัฒนา หนึ่งปีต่อมาเขาเสียชีวิตจากอาการหัวใจล้มเหลวในวัย 86 ปี กล่าวกันว่า FBI ได้จัดเก็บข้อมูลทุกอย่างเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเทสลาไว้อย่างลับที่สุด
เกร็ดน่ารู้เกี่ยวกับนิโคลา เทสลา
- นิโคลา เทสลาพูดได้ถึง 8 ภาษา
- ในวัยเด็กเทสลาทุกข์ทรมาณจากโรคย้ำคิดย้ำทำ ข้อมูลบ้างที่อ้างว่าเขาจะตื่นตัวและตกใจกับสภาพแวดล้อมรอบตัวอยู่เสมอ เลยทำให้เขาไม่ชอบแตะเนื้อต้องตัวใคร หรือให้ใครมาถูกตัว ผลจากภาวะดังกล่าวทำให้เขาไม่ค่อยสนใจการมีครอบครัวหรือผู้หญิง
- มีส่วนช่วยพัฒนาและประดิษฐ์หลอดไฟฟลูออเรสเซนท์
- ประดิษฐ์มอเตอร์ที่หมุนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ
- มีสิทธิบัตรประมาณ 300 ชิ้น (บางที่กล่าวว่าเขาอาจมีมากถึง 700 ชิ้น)
- มีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารแบบไร้สายทางไกล (Wireless Communication over long distances) ปัจจุบันโลกต้องขอบคุณเทสลาที่ทำให้การสื่อสารบนโลกเข้าถึงได้ในไม่กี่วินาที รวมทั้งการควบคุมยานสำรวจอวกาศจากนอกโลก
- ในปี ค.ศ. 1960 ได้มีการตั้งชื่อหน่วยของปริมาณสนามแม่เหล็ก (B) เป็น Tesla : T เพื่อเป็นเกียรติแก่นิโคลลา เทสลา
1
เรียบเรียงโดย Einstein@min | thaiphysicsteacher.com
ติดตามผ่านช่องทางอื่น ๆ ได้ที่
1

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
    R O U T E S
    มาติดตามค่ะ 😁