一场改变世界的电流大战:特斯拉VS爱迪生

《电力之战》是2018年上映的一部电影，该片讲述了第二次工业革命时代，托马斯·爱迪生和乔治·威斯汀豪斯两大电力巨头就直流电与交流电展开竞争和对峙，最终交流电系统获得胜利的故事。

这部电影根据真实事件改编，在19世纪90年代，发生了著名的交流电与直流电之战，一边是传奇的"发明大王"爱迪生以及背后支持他的汽车大王福特，另外一边则是特斯拉以及摩根财团，一百多年前的这场电力纷争是如何的精彩？

许多人都听说过爱迪生“发明大王”的称号，但大多数人都忽略了爱迪生背后的研发团队。

如果换种说法那就是：爱迪生是手握美钞到处收购专利的伪·发明家，乃至被外界吹了很多年的两千多项发明，几乎都是从别的科学家手里用低廉的价格收购上来的。

甚至有的科研人员不愿以廉价售卖掉专利，爱迪生还会用各种手段强取豪夺，比起科学家我更愿意将爱迪生称之为"科学商人"——以收购、售卖专利赚取别的科学家心血的商人。

科学狂人特斯拉对机器人、通讯、弹道都感兴趣。

尼古拉.特斯拉是一位开拓性的发明家，创造了一系列令人惊叹、甚至是让世界改头换面的装置。特斯拉不仅发现了旋转磁场——这是大多数交流电机器的基础，更将我们带向了机器人、计算机以及导弹科学的基本所在。

特斯拉是塞尔维亚族，出生于1856年7月10日，地点是在当时奥地利帝国利卡省戈斯皮奇镇的斯米良村（现位于克罗地亚），父亲米卢丁·特斯拉是斯米良村的东正教神父。更神奇的是特斯拉的母亲：杜卡·曼迪克。虽然她从未接受过正规教育，却有制作家庭手工工具、机械器具的天赋，还能背诵塞尔维亚的史诗。

受到母亲的遗传和影响，特斯拉从小就有着惊人的记忆，创造能力更是远超同龄的孩子。他甚至能够在头脑中进行积分计算，导致他的老师一度认为他在作弊。

特斯拉从小就喜欢阅读，并且背诵了很多完整的书籍。他通晓多种语言，会说八种语言：塞尔维亚-克罗地亚语、捷克语、英语、法语、德语、匈牙利语、意大利语和拉丁语。

不过天才的人生也并不是一帆风顺的，在1873年，17岁的特斯拉感染了霍乱，在家里卧床了足足九个月，此期间多次濒临死亡，他的家人数次陷入绝望，但是好在特斯拉还是挺过来了。大难不死必有后福，原本只是比普通孩子聪明一点的特斯拉，在经历了这场大病之后，却像开了天智一般，智商直接跨入了“近似神”的领域。

特斯拉在高中时，曾经听过物理教授雅各布·波什尔关于电力的讲座，也看过教授的演示，从此就对“电”产生了浓厚的兴趣，想“更多地了解这种奇妙的力量”。

后来特斯拉来到奥地利的格拉茨理工大学选择学习物理学、数学和机械学，就读期间特斯拉开始学习、研究交流电的应用。但是在第二年，由于交不起学费，特斯拉中断了自己的大学学业。

1879年，特斯拉的父亲，米卢丁·特斯拉，因病去世。特斯拉的两个叔叔凑齐了足够的钱，帮助他前往布拉格大学进修，特斯拉在那里度过夏季学期后，又只读完一个学期，就再次离开大学。

1881年，特斯拉来到奥匈帝国的布达佩斯，在匈牙利中央电报局的电报公司工作。特斯拉担任首席电工，他在工作期间，对电报局的设备进行许多改进，完善电话中的继电器或放大器，只不过这件事从来没有被公开描述，也从未获得专利。后来，因为个人能力出色，特斯拉被老板推荐去了“爱迪生跨国公司”。

在当时，爱迪生的“直流电力和照明系统”正在风靡整个欧洲大陆，各地的订单纷至沓来，要求采购他们的产品。

然而，在德国斯特拉斯堡市火车站举行的照明系统启动仪式上，却发生了开关爆炸的灾难事故。于是会说德语的尼古拉.特斯拉临危受命，被派去处理这个问题，在特斯拉的努力下，事件最终圆满解决。

正是这次事件，特斯拉出色的工作能力被“爱迪生跨国公司”的总经理查尔斯·巴彻勒赏识，于是他就带着特斯拉一起去了美国。

巴彻勒还特意给位于总部的爱迪生写了一封关于特斯拉的介绍信：“我知道有两个伟大的人，一个是你，另一个就是这个年轻人。”这是特斯拉第一次被人和爱迪生放在一起比较。

1884年6月6日，28岁的尼古拉·特斯拉乘坐法国的邮轮靠岸纽约港口，第一次踏上了美国的土地。随后他就开始在曼哈顿东区的一间机械厂工作，这是爱迪生公司旗下的一个车间，旨在为纽约市建设大型电力设施，有几百名机械师、工人、管理人员，而特斯拉的工作就像与在巴黎时一样，排除设施的故障并改进发电机。

俄勒冈号海轮上损坏了两套照明发电机，爱迪生叫特斯拉尝试去修复“俄勒冈号”。发电机的问题很严重，有好几处短路和漏电。在船员的帮助下，特斯拉成功修复了发电机的所有故障。

特斯拉回到爱迪生工作室，把俄勒冈号修好的事情告诉了爱迪生，爱迪生不禁赞叹道：“这小子真是一把好手！”

爱迪生改进出了实用的电灯，但在普及电灯方面遇到了困难

早在1821年，英国的科学家戴维和法拉第就曾发明了一种叫做电弧灯的电灯，这种电灯是采用炭棒作为灯丝的。它虽然能发出亮光，但是灯的光线很刺眼，耗电量巨大，而且寿命也很短，很不实用。因此，爱迪生就暗下决心，一定要发明一种灯光柔和的电灯，让千家万户都用得上。

1879年10月21日，爱迪生研制出了碳化纤维（即碳丝）白炽灯，这是人类历史上第一盏真正具有广泛实用价值的电灯，这种电灯拥有“高阻力白炽灯”“碳化棉丝灯”等多种名称。

这种灯在现实生活中的普及使爱迪生本人也成为了一名成功的大企业家和世界知名的发明家。

由于爱迪生为电灯提供的电力系统是直流电系统，直流电是一种电流大小和方向均不随时间变化的电流。

因而爱迪生很快发现普及电灯有一个问题：一个住宅区里的照明灯如果和发电站的距离超过1公里，就无法得到足够的电流发出强光，这是因为电流传输时电流损耗过大，同线径情况下，电阻一定，功率一定，电压越高，电流就越低，产生的热量就越小，电流损耗也就越小，反之则越大，由于当时没有直流电升压技术，所以直流电电压不高，就会造成电流损耗过大。为了使照明系统能够正常运行，只好在每隔1公里的地方建造1座发电站。

尼古拉.特斯拉

特斯拉意识到，直流电存在传输距离短、效率低等问题，这限制了电力的发展，而交流电系统则具有传输距离远、效率高的优势，想要发展电力，必须要研究交流电，发展交流电系统。

他把自己的想法告诉了爱迪生，希望可以得到后者的重视，但是却被爱迪生否决了。

原因是爱迪生已经靠着直流电和白炽灯的专利赚的盆满钵满，他公司的大部分产品和系统，都是基于直流电的，只需要维持好自己的市场就可以，如果投入经费再去研发交流电系统会带来巨大的经济损失。

为了不让特斯拉有精力乱搞事情，爱迪生让机械厂的经理给特斯拉下达了任务指标：改进24种不同类型的直流发电机，如果他可以完成，就会向他提供5万美元的奖金，这个金额相当于如今的140多万美元。

无论是爱迪生还是经理，都觉得这事是搞不定的。但是他们没想到，特斯拉仅用了几个月时间，就完成了这项任务。

特斯拉为爱迪生改进的直流电机（现收藏于尼古拉.特斯拉博物馆）

而且特斯拉几乎重新设计了发电机，使爱迪生公司从中获得巨大的利润和新的专利所有权。

当特斯拉向爱迪生索取5万美元时，爱迪生却拒绝了，还调侃说 “特斯拉，你不了解我们美国人的幽默”。

于是，特斯拉愤然选择了辞职。特斯拉的日记中有一条关于他工作结束时的评论：“再见，爱迪生机械厂”。

特斯拉辞职后，基于他在爱迪生公司开发的系统，申请了电弧照明系统、改进直流发电机专利，也获得了来自投资人的资金，成立了“特斯拉电灯与制造公司”。但是投资者对特斯拉的“新型交流发电机和电力传输设备”并没有兴趣。

1886年，公司开始运行后不久，投资者就以“业务的制造竞争太激烈”为理由，放弃了特斯拉的公司，这使得特斯拉身无分文。他甚至失去对他所创造的专利的控制，因为他已经将这些专利转让给公司以换取股票。

特斯拉不得不打零工和挖电线沟来维持生活，每天的工资为2美元。1886年对于特斯拉来说是黑暗、艰苦的一年，他在日记中写道：“我在科学、机械和文学的各个分支中接受的高等教育对我来说就像一个笑话”。

不过转机很快就来了，1886年底，特斯拉结识了新的投资人查尔斯.佩克，这次的投资人帮助特斯拉成立了特斯拉电气公司，开发特斯拉的发明。

公司设立在曼哈顿自由街（Liberty Street），建立了实验室和厂房。实验室，和爱迪生的工厂相距不远。

特斯拉终于盼到了这一天，他终于拥有了自己的实验室，之后特斯拉努力改进和开发新型的电动机、发电机和其他设备。

1887年，特斯拉终于开发出了在交流电上运行的无电刷感应电动机，这种新的电动机是一种简单的自启动设计，不需要换向器，同时还可以避免火花、减少了高额的维修费用，在长距离、高电压传输方面对比爱迪生的直流电系统，有着压倒性的优势，很快就在欧洲和美国迅速扩张。

交流电系统得到了威斯汀豪斯的欣赏

这种创新的交流电机于1888年5月获得专利，特斯拉也受了美国电气工程师学会（IEEE的前身）的邀请，进行交流电演讲。他的演讲引起了西屋电气公司（Westinghouse）的创始人乔治·威斯汀豪斯的注意。

乔治.威斯汀豪斯

威斯汀豪斯同样是一名发明家，拥有四百多项发明，是世界著名的发明家。

威斯汀豪斯最有名的发明是火车空气制动这一安防系统，这一发明挽救了无数人的生命。威斯汀豪斯一下子便被特斯拉高效的交流电发动机吸引了。或者是出于财富的追求，又或者是起了爱才之心，他决定资助特斯拉的交流电和爱迪生的直流电对抗。

爱迪生手握直流电的相关专利，而当时刚兴起不久的电力革命几乎完全绕不开爱迪生的专利，一方面只能白白给爱迪生交专利费，而另外直流电高昂的成本几乎无法普及收入中低层的民众。

而特斯拉的出现，让想要布局电力的威斯汀豪斯眼前一亮——既然爱迪生手里的直流电专利绕不过去，那为什么不曲线救国用特斯拉的交流电系统呢？

这已经不仅牵扯到特斯拉和爱迪生的个人恩怨了，爱迪生背后有大名鼎鼎的亨利.福特支持，而特斯拉背后的威斯汀豪斯不说，其背后还站着当时美国的金融界大佬JP·摩根，也就是今天摩根大通和摩根公司的创始人，这已经是几个美国财团在电气领域的角逐。

1888年7月7日，威斯汀豪斯与特斯拉签订了一份具有历史意义的合同，特斯拉将交流电相关发明专利出售给西屋公司，使西屋公司在十九世纪九十年代成为交流电电机的制造者。

西屋公司在波士顿附近建设了世界上首个交流电系统，正式开启了和爱迪生的“电流大战”。

爱迪生为了保护自己的商业利益，不惜一切手段攻击交流电：买通美国某些州政府官员，把当地死刑由绞刑改为交流电电刑，犯人死状惨不忍睹。雇佣小学生，抓猫狗来做交流电实验，把猫狗电死。他甚至还在公众面前用交流电电死了一只大象，以此来向公众表示交流电非常危险，抹黑交流电的形象，使公众畏惧和厌恶交流电。

这种情况下，爱迪生的舆论攻势很快奏效，所有人都觉得交流电是个可怕的猛兽，万万不可接近。（1892年，约翰.皮尔庞特.摩根出资把爱迪生通用电气公司、汤姆逊—豪斯登国际电气公司等三家公司合并组成通用电气公司。）

特斯拉的交流电赢得了“电流大战”的胜利

面对对手的诋毁，特斯拉认为交流电的优势大，只需一个向民众展示的舞台就能获得交流电的胜利。他把目光锁定在1893年的芝加哥世界博览会上。

芝加哥世博会将要办成一个“明天的世界”、一座把大地照亮的“白色之城”。世博会的照明，需要二十万只灯泡才能达到预期效果。

通用电气公司也想要承包芝加哥世界博览会的电灯照明项目，但直流发电机的电流无法为那么多灯泡同时供电，需要增加直流发电机的数量，初步预算一百万美元。

而西屋电气公司的交流电从远距离把电力输送过来，就可以把二十万只灯泡点亮，报价五十万美元。

最后，西屋公司以最低的报价和远距离交流电发电机的优势获得了供电资格。

西屋公司启用了十二台七十五吨的发动机为世博会提供能源，供电能力是整个芝加哥城电力总用量的三倍。

芝加哥世博会现场

1893年5月1日，十万名观众，涌进会场。夜幕降临，格罗弗·克利夫兰总统宣布世博会开幕，他按下黄金象牙的按钮，世博会二十万只灯泡亮如白昼，建筑物、喷泉、广场、威尼斯的运河、会场所在的整个城镇，都沉浸在闪闪发光中。

这是人类历史上从未出现过的景象！

1893年芝加哥世博会

特斯拉的大型交流发电机派上了用场。在众人面前，特斯拉拿起电线和灯泡，用身体做导线，当发电机启动的那一刻，特斯拉不仅毫发无损，同时点亮了电灯。

特斯拉用这个实验向公众证明只要运用得当，交流电是安全无害的。

特斯拉对疑惑不解的记者们说：“当初始电源供给的功率数，与线圈这边的功率是一致的，电压达到很高的时候，电流就非常小，只有一两个毫安或者是微安。人体可以承受二十毫安的电流，因此我做的交流电实验是很安全的。”

芝加哥世博会让参加世博会的2500万美国人见证了交流电带来的巨大震撼，交流电的优势不仅传遍了美国，也随着参展的各国观众传遍了世界各地。

交流电从此成为了世界的主流电力使用的方式，推动了社会的进步和发展。

这时，尼亚加拉大瀑布要建造世界上第一座水力发电站，便宜好用的交流电系统正是一个好选择。尼亚加拉水电站建成以后，其电力传输到35公里外的水牛城，成为该市的主要电力来源。

特斯拉的交流电，掀起了第二次工业革命浪潮。特斯拉仅此一项专利，就可以富可敌国。可他放弃了发明专利。交流电再没有专利，而是成为一项免费的发明。交流电惠及全人类，这在任何时代，都是一种空前绝后的慷慨。

有人统计，如果特斯拉没有撕毁合同，交流电专利会为他带来不少于三千万美元的收入。

特斯拉更关心的是人类的发展，他反复说：“人类最重要的进步，仰赖于科技发明，而发明创新的终极目的，是完成对物质世界的掌控，驾驭自然的力量，使之符合人类的需求。”

结尾

2003年7月1日，由马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁共同创立，创始人将公司命名为“特斯拉汽车”，以纪念物理学家尼古拉·特斯拉。

除了作为企业名称之外，学理工科的同学也会知道，特斯拉是磁感应强度的单位，符号表示为T，1T=10000Gs（Gauss，高斯）。这个单位，同样是为了纪念尼古拉·特斯拉。

一直以来，特斯拉被视作科学史上最具传奇色彩的人物之一。很多人将他与达芬奇相提并论。

围绕他，有太多的传闻和轶事。有人说，他预言了第一次世界大战的爆发；很多人坚信，著名的通古斯大爆炸，就是他的杰作。

输掉电流大战以后，托马斯.爱迪生以活动电影放映机获得专利，创造出一个全新产业：电影。在爱迪生过世时，全美熄灯一分钟向他致敬。

在生活中，交流电与直流电的应用都十分广泛，交流电由于便于传输和转换，被广泛应用于发电、输电和配电等环节。而在电子设备中，由于直流电具有稳定性好、无电磁辐射等优点，因此被广泛应用于各种电子设备中，如手机、电脑等。