通古斯大爆炸,真是特斯拉惹的祸?

王刚最后更新: 2016-10-24 16:11:05

引子

2009年6月,央视10套科教频道《人物》栏目曾推出两集纪录片——《科学超人尼古拉•特斯拉》。全片围绕俄国著名的通古斯大爆炸展开,认为特斯拉“要对这场通古斯大灾难负全部责任。”虽然片中充斥着“专家”的访谈,但是大部分的内容并没有科学依据,甚至可以说是伪科学。原本大家就对特斯拉不甚了解,现在更是蒙上了一层神秘的面纱。通古斯大爆炸怎么会和特斯拉扯上关系呢?让我们慢慢道来。

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尼古拉•特斯拉

名词解释:通古斯大爆炸

通古斯大爆炸是1908年6月30日上午7时14分发生在俄罗斯通古斯河附近的巨大爆炸事件[1]。爆炸的TNT当量约为15到20百万吨[2],威力大约是广岛核弹的1000倍[3]。关于通古斯爆炸原因的假说很多,包括天体空中爆炸、彗星撞击、天然氢弹、反物质爆炸、外星飞船坠毁等等。“通古斯大爆炸由特斯拉的沃登克里弗塔无线电能传输实验造成”,这一传言始于奥利弗•尼彻尔森1990年在《命运》杂志上发表的文章,后来他又对其进行了修改,认为特斯拉有动机和能力制造通古斯大爆炸[4]。

“纪录片”其实是“臆想片”

央视播出的纪录片《科学超人尼古拉•特斯拉》,虽说是纪录片,但其中许多内容的真实性很值得怀疑,甚至可以说是荒诞不经。为了说明特斯拉与通古斯大爆炸的关系,片中做了大量的联想和猜测,却没有能够提供可靠的事实和科学依据。片中出现了多位“专家”,为出现在特斯拉身边的神奇事物背书:特斯拉有预言能力,预言了泰坦尼克号的沉没和两次世界大战;特斯拉有超能力,能够“没有障碍地进入空间和时间旅行”,还创造了“超长意识轴”、“内视”等名词,声称“脑脉冲可以让激光束发生偏转,人的意识可以改变数千里外水的PH值。”但除此之外,我们找不到其他支持这些说法的可靠的事实证据和合理的科学解释。

仔细观察的观众会发现,央视纪录片由两种语言组成(俄语和英语),而且拍摄风格不尽相同。事实上,该记录片是由俄国自由作家兼编导维塔利•普拉夫迪夫切夫拍摄的“纪录片”《特斯拉:世界之王》和PBS纪录片《特斯拉:闪电的主人》拼凑而成的,其中的主要线索来自俄国编导的“纪录片”。怎么来介绍这位编导呢?只能说他的想象力天马行空,对特异功能、外星生命、历史之谜、阴谋论等话题特别感兴趣,这从他拍摄的其他作品就可以感受出来:《通古斯入侵一百年》(特斯拉拯救地球,囧)、《第三帝国的飞碟》、《月球秘密区》等[5]。这样的影片作为科普材料在教育频道播出,没有起到传播科学知识的作用,反而误导观众接受了许多不实的错误信息。

为什么会出现“是特斯拉的实验造成了通古斯大爆炸”这样的说法呢?还得从特斯拉的全球无线电能传输构想和他为此建造的沃登克里弗塔说起。

特斯拉:从无线电能传输到粒子武器

特斯拉一生发明无数,最华彩的乐章是交流输电系统和无线电的发明,由他设计完成的尼亚加拉水电站带领美国进入了真正的电气时代。不仅如此,他也拍摄了世界第一张X射线照片,发明了第一台无线控机器、发动机火花塞、霓虹灯等等。同时他还预言:未来人类将用天线接收太阳能,通过电能控制天气变化,所有国家都将纳入全球广播系统(有人说这是互联网模型)——可谓是真正的“预言帝”[6]。

虽然特斯拉成就非凡,他最终的梦想——全球无线电能传输却遭到了失败,导致他晚年的落魄,留下了无尽的传说。

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塞尔维亚发行的尼古拉•特斯拉诞辰150周年纪念邮票

1、特斯拉线圈

特斯拉线圈是无线输电实验设备的基础。这种谐振变压器电路是特斯拉在1891年发明的[7],可以生成高压低电流的高频交流电。特斯拉线圈通常包括两组(或是三组)耦合谐振电路,通过初级的谐振电路向变压器次级传递能量。也就是说,交流电源先通过高压变压器给电容充电,当电容电压达到放电器的放电阈值时,放电器打火,高压电容和初级线圈形成高频振荡器,向次级传送能量。特斯拉正是利用它制造了大名鼎鼎的人工闪电和无线通信设备。

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特斯拉线圈原理图

2、无线能量传输

特斯拉在雷雨中得到了灵感,发现闪电就是一种电能的无线传输,于是他希望利用人造闪电来实现全球无线电能传输的梦想。他改进了特斯拉线圈,发明了放大发射机。这是一种空气芯多级谐振的变压器,可以产生极高的电压。空气在高压作用下电离成为导体,在发送和接收的两个导体间形成人工闪电,从而输送电能。

1893年在哥伦比亚世博会上,特斯拉展示了他的无线磷光照明灯,没有任何导线链接的灯泡神奇地发出了光芒,震撼了所有在场的观众[8]。后来,特斯拉先后在科罗拉多斯普林斯和沃登克里弗建设高塔,并在长岛点亮了25英里(约40千米)外的氖气探照明灯。

但无线传输终究有很难跨越的鸿沟,因为无线能量传输的对象是电能而不是电信号。无线电波的弥散对于无线通信并非坏事,但给无线输电带来很大的困难——随着空间距离增大,电能传输会迅速衰减,传输效率无法得到保证。

虽然高塔并没有实现特斯拉的全球输电设想,却启发他提出了粒子束武器的概念。

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特斯拉在纽约长岛建造的沃登克里弗塔

3、粒子武器

沃登克里弗塔曾被美国媒体称为“百万美元的废物”。但事实上,如果把地球电离层看做线圈,全球传输并非不可能,只是存在效率问题。如今美国军方的主动极光工程(HAARP),通过巨大的天线阵列向电离层发出高频电波,激发部分电离层,以研究电离层在发展无线电通讯增强技术和监视技术的潜力[9],就来源于特斯拉的设想。

不过,说到让特斯拉披上神棍外衣的发明,那就非远距打击(teleforce)莫属。这是一种带电粒子束发射器,最初发表在1934年7月11日的《纽约太阳报》和《纽约时代周刊》上[10]。它由特斯拉线圈和特制开放性真空管组成,根据特斯拉的设想,它可以把液态的钨或汞粒子加速到音速的48倍,通过静电斥力把粒子定向射出。

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远距打击(teleforce)原理图

虽然特斯拉提出的概念极度超前地预言了如今的粒子武器,但它一直是一种设想,没有直接证据证明这种设备真的存在过。他曾向自己的祖国前南斯拉夫推销这种发明,提出了建设死亡射线设备的地点,后来又为美国国防部和英国做出了方案[11],但都没有得到采用。最终成为了情报局的收藏品。

破解谣言

在了解了特斯拉和他的沃登克里弗塔以后,我们可以发现,将通古斯大爆炸和特斯拉联系起来,更多的是生拉硬拽。

1、1908年的沃登克里弗塔

首先,1908年,也就是通古斯爆发的当年,沃登克里弗塔已基本停用,很难进行大规模的实验。特斯拉的研究资金主要来源于摩根对其发展全球广播系统的赞助和特斯拉的交流电机专利(摩根是美国近代金融史上最著名的金融巨头,曾经拥有影响美国经济的实力,泰坦尼克号就是由他的财团出资修建)。1901年,马可尼的无线电设备实现跨洋传送,对特斯拉的全球广播系统研究造成很大的打击。由于不堪承受巨额的电费和看似无底的投资,摩根于1904年撤出了资金。1905年,特斯拉的交流电机专利也到期了,特斯拉再也无力负担沃登克里弗塔的费用。到1906年,实验室的员工全部撤出,沃登克里弗塔基本停用。

2、电能真的能到达通古斯吗?

怀疑特斯拉导致通古斯大爆炸的“证据”之一是:通古斯所在纬度与特斯拉的电塔所在纬度相同。但实际上,电塔建造地纽约长岛和科罗拉多与通古斯在纬度上并不接近。此外,远距离无线电力传输的定向性很差,所以利用它实现远距离精确打击很困难,而且由于无线电能传输的弥散性,以当时的技术水平,即使沃登克里弗塔曾瞄准通古斯发射过高聚能电磁波,也无法以可观的能量到达远在一万千米以外的俄罗斯。

通古斯大爆炸的科学探索

尽管特斯拉的实验几乎不可能造成通古斯爆炸,但科学界至今仍未确定通古斯大爆炸的原因。不过,对岩土成分的研究为答案的破解带来了曙光。

1997年,中国科学院高能物理研究所的侯泉林、马配学,通过对通古斯地区的沉积层样品分析发现样本中元素异常,以此推测是地外物质增加引起的,很可能是陨石撞击造成[12]。

2007年6月,博洛尼亚大学的科学家发现通古斯附近的切科湖可能是由爆炸时的陨石碎片撞击形成。在1961年,有科学家对该湖进行了考察,认为湖床的地质年龄在5000年以上[13]。但最近的研究发现,只有1米左右的湖床是正常沉积层,湖床的真正年龄应在100年左右[14],同时湖床的圆锥形也与陨石坑相符。博洛尼亚大学的网站上发布了这些科学家的结论:“靠近通古斯大爆炸震源中心的切科湖,有可能是天体碎片形成的陨石坑。”他们研究了湖床中的成分,认为湖泊的形成时间应该在1908年左右[15]。目前研究仍在进行中,如果能得到湖中深层土芯的样本,也许这个百年之谜就会揭开。

结论

无疑,特斯拉是一位伟大的发明家,他的许多发明改变和影响着这个世界。我们对他的生平事迹了解太少,这就更需要有能真实反映特斯拉其人其事的作品,那些充斥着伪科学的所谓“纪录片”,还是退散吧!

 

参考资料:

[1] Pasechnik, I. P. Refinement of the moment of explosion of the Tunguska meteorite from the seismic data. – Cosmic Matter and the Earth. Novosibirsk: Nauka, 1986, p. 66 (in Russian).
[2] Shoemaker Eugene (1983). "Asteroid and Comet Bombardment of the Earth".Annual Review of Earth and Planetary Sciences (US Geological Survey, Flagstaff, Arizona: Annual Review of Earth and Planetary Sciences) 11 (1): 461
[3] Verma, Surendra. The Tunguska Fireball: Solving One of the Great Mysteries of the 20th century, Icon Books, Cambridge, 2005 p1
[4] Nichelson Oliver. “Tesla’s death ray” Fate 1990 and "Tesla's Fuelless Generator and Wireless Power Transmission" 1995
[5] 曹天元《科学超人是怎样被“神棍”化的?》 《东方早报》
[6] Tesla, Nikola (1900). "The Problem of Increasing Human Energy". The Century Magazine
[7] Uth, Robert (December 12, 2000). "Tesla coil". Tesla: Master of Lightning. PBS.org. Retrieved 2008-05-20.
[8] "Electricity at the Columbian Exposition" By John Patrick Barrett. 1894. Page 168 - 169.
[9] Purpose and Objectives of the HAARP Program". HAARP. Retrieved 2009-09-27.
[10] "Beam to Kill Army at 200 Miles, Tesla's Claim On 78th Birthday". New York Herald Tribune. July 11, 1934. Retrieved 2007-07-21.
[11] "'Death Ray' for Planes". New York Times. September 22, 1940. Retrieved 2007-07-21. "Nikola Tesla, one of the truly great inventors who celebrated his eighty-fourth birthday on July 10, tells the writer that he stands ready to divulge to the United States government the secret of his 'teleforce,' of which he said, 'airplane motors would be melted at a distance of 250 miles, so that an invisible 'Chinese Wall of Defense' would be built around the country against any enemy attack by an enemy air force, no matter how large.'"
[12] 《1908年俄罗斯通古斯大爆炸的地球化学特征和爆炸物体的估计》 地质论评 Geological Review 1997年 02期
[13] Florenskiy, K P (1963). "Preliminary results from the 1961 combined Tunguska meteorite expedition". Meteoritica 13. Retrieved 2007-06-26.
[14] "A possible impact crater for the 1908 Tunguska Event", Department of Physics, University of Bolongna
[15] Luca Gasperini, Enrico Bonatti, Sonia Albertazzi, Luisa Forlani, Carla A. Accorsi, Giuseppe Longo, Mariangela Ravaioli, Francesca Alvisi, Alina Polonia and Fabio Sacchetti: Sediments from Lake Cheko (Siberia), a possible impact crater for the 1908 Tunguska Event)