「給我一個支點，我可以舉起整個地球」 --阿基米得

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日擬2025年前耗資2兆　設世界首座太空發電站

2011年1月24日 15:29

國際中心／綜合報導 
 http://www.nownews.com/2011/01/24/545-2684372.htm#ixzz1L5FZlF9Y
針對地球能源逐漸枯竭及環保意識高漲的現今，日本早在2009年10月就正式設立了「宇宙太陽光發電開發研究協會」，也預計於2011至2012年時進行地上實驗；如今以「三菱商事株式會社」為首的日本公司，更計劃在2025年前建設世界首座太空發電站。

根據報導指出，日本京都大學的專家們已準備進行太空發電機組將電能傳向地面的相關技術測試，計劃借助電磁波以光電轉換的方式，把40顆由太陽能電池組成的人造衛星電能傳送回地表，並在遠洋無人水域處架設直徑約3公尺的「巨鏡」作為接收設備。

對此，由日本文部科學省、經濟產業省、大學研究機關、機器製造業、宇宙航空研究開發機構等組織所組成的「宇宙太陽光發電開發研究協會」表示，其實太空發電技術早在40年前就被提倡，但當時並沒有很積極的進行開發，直到最近環保議題被重視才又重啟研究。

專家針對「宇宙太陽光發電計劃」指出，若成功利用不受天氣變化影響的太空太陽能發電站，將能產生高出地面發電站10倍、達1000兆瓦的發電功率；相關單位預計將在2016年發射首顆試驗衛星，2025年建造真正的太空太陽能發電站，初步預計將耗資2兆日圓打造（約合新台幣6700億），期望利用太空太陽能發電站能解決地球暖化等環境及能源問題。

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尼古拉·特斯拉

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許多年以後，人類的機器可以在宇宙中任何一點獲取能量從而驅動機器

尼古拉·特斯拉（塞爾維亞文：Никола Тесла；1856年7月10日－1943年1月7日）是世界知名的發明家、物理學家、機械工程師和電機工程師。塞爾維亞血統的他出生在克羅埃西亞（後併入奧地利帝國）。特斯拉被認為是歷史上一位重要的發明家。他在19世紀末和20世紀初對電和磁的貢獻也是知名的。特斯拉的專利和理論工作形成了現代的交流電電力系統，其中包括交流電動機，他以此幫助推動了第二次工業革命。

在美國，特斯拉在歷史上或通俗文化上的名聲可以媲美任何其他的發明家或科學家。1893年他展示了無線通訊並成為了電流之戰的贏家之後，就成為了美國最偉大的電機工程師之一而備受尊敬。許多他早期的成果變成現代電機工程的先驅，而且他的許多發現為開創性的重要。在1943年，美國最高法院承認他為無線電的發明者。特斯拉從不在意他的財務狀況，在窮困且被遺忘的情況下去世，享年86歲。

在使用電的現代世界上到處都可以看見特斯拉的遺產。撇開他在電磁學和工程上的成就，特斯拉也被認為對機器人、彈道學、資訊科學、核子物理學和理論物理學上等各種領域有貢獻。特斯拉晚年被視為一個瘋狂科學家並由於宣稱可以創造怪異的科學發明而被注意。許多他的成就已伴隨著一些爭議被應用，去支持著許多的偽科學，如幽浮理論和新世紀神秘理論。特斯拉當代的欽佩者視他為「創造出二十世紀的人」。

他的姓氏被用來命名磁通量密度或磁感應強度的國際單位制導出單位﹕特斯拉（tesla），符號表示為T。

早年

據傳聞，特斯拉在一個電閃雷鳴的午夜，出生於一個名叫斯米連村莊的塞爾維亞人家庭中。這個村莊位於奧地利帝國（今克羅埃西亞共和國）的利卡區戈斯皮奇附近。他的受洗紀錄證明他出生於1856年6月28日。其父親名為米盧廷·特斯拉（Rev. Milutin Tesla），是一位在斯雷姆斯基卡爾洛夫奇教區的塞爾維亞東正教教堂裡的神父。其母親名為久卡（Đuka）就是一位塞爾維亞東正教神父的女兒，並且非常擅長於製作家庭手工工具。她能背許多塞爾維亞史詩，但從未學過認字。他的教父，Jovan Drenovac，是保衛軍事邊疆的陸軍上尉。特斯拉為家中五個孩子之一，有一個兄弟(Dane，在尼古拉五歲時死於騎馬意外)和三個姊妹(Milka, Angelina和Marica)。1862年時他的家庭移居到戈斯皮奇。特斯拉在克羅埃西亞的卡爾洛瓦茨上學，並在1875年奧地利的格拉茨科技大學修讀電機工程。在那裡，他學習交流電的應用。至少有兩份資料說明他在格拉茨大學得到學士學位。然而他的學校卻宣稱他從來沒有獲得過學位，他在大學一年級只上了第一學期的課，並且在那期間已經不聽課了。另一些人稱他因交不起第一學期的學費而被迫退學了。據他大學室友所說，特斯拉沒有畢業。在1878年，他離開格拉茨並且與家裡斷絕了所有的聯繫。他去了斯洛維尼亞的馬里博爾，在那裡他首次被聘為助理工程師持續了一年。在這期間他患上了神經衰弱。他的父親一直勸他回到布拉格大學的查爾斯-費迪南德大學分校，於是他於1880年到那裡讀了夏季學期。然而當他父親死後，只讀完了一個學期，他就離開了大學。

特斯拉熱衷於閱讀各種書籍。他能像照相機一般，記下整本書。特斯拉在他的自傳裡敘述了他所經歷的靈感的每一個細節。在早年，他經歷了一次又一次的病痛折磨。承受著奇怪的痛苦，眩目的閃光時常會出現在他眼前，並伴隨著幻覺。大多數時候，這些幻像有關於一個詞或者一個即將閃現的念頭；僅僅聽到一個詞，他就能想像這個物體的實際細節。特斯拉能夠在試驗製造以前在腦中詳細地視覺化他的發明。這是一項如今被稱為視覺思維的技巧。特斯拉也經常快速地回憶起發生在他早年生活的事，這種情況在他的孩提時代已經出現了。

法國與美國

在1882年他去了法國巴黎，在愛迪生公司做一名工程師，設計改進電器。同年特斯拉發明了感應馬達並開始開發各種用到旋轉磁場的設備（於1888年取得了專利）。

不久以後，特斯拉因得知母親病危而急匆匆地離開巴黎，剛到達不久後的幾個小時母親就死了，當時是1882年4月。她臨終前的最後一句話是：「你終於來了，尼古拉，我的驕傲。」當她死後，特斯拉就病了。他在母親的出生地查茨和戈斯皮奇休養了兩三個星期。

1884年，特斯拉第一次踏上美國國土，來到了紐約。除了前僱主查爾斯·巴奇勒所寫的推薦函外，他幾乎是一無所有。這封信是寫給托馬斯·愛迪生的，信中提到：「我知道有兩個偉大的人，你是其中之一，另一個就是這個年輕人了。」愛迪生僱用了特斯拉，安排他在愛迪生機械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進行簡單的電器設計，他進步很快，不久以後解決了公司一些非常難的問題了。特斯拉完全負責了愛迪生公司直流電機的重新設計。

1919年，特斯拉寫道：「如果他完成馬達和發電機的改進工作，愛迪生將提供給他驚人的5萬美元（如計入通貨膨脹，相當於今天（2006年）的一百萬美元）」。特斯拉說他的工作持續了將近一年，幾乎將整個發電機重新設計了，使愛迪生公司從中獲得巨大的利潤和新的專利所有權。當特斯拉向愛迪生索取5萬美元時，據傳聞愛迪生回答他：「特斯拉，你不懂我們美國人的幽默」，從而愛迪生違背了自己的諾言^[16][17]。這筆獎金的金額相當於公司創始資本，而以特斯拉當時每周18美元的薪水，他需要工作53年才能賺到。當特斯拉要求加薪至每周25美元遭到拒絕後，他辭職了。

特斯拉最後發現自己在愛迪生的公司僅僅是出賣體力，但在這段時間裡，他開始關注於交流電系統的設計。

中年

在1886，特斯拉創建了自己的公司，特斯拉電燈與電力製造公司（Tesla Electric Light & Manufacturing）。投資商不同意特斯拉關於交流電發電機的計劃，並且最終罷免了他的職務。在1886到1887期間，特斯拉在紐約做一個普通的勞動者， 既是為了糊口，也是為他的下一個工程計劃積累資金。在1887，他組裝了最早的無電刷交流電感應馬達（brushless alternating current induction motor）， 並在1888年為美國電力電子工程師學會作了演示。同年（1888），他發展了特斯拉線圈的原理，並且開始在西屋電器與製造公司（Westinghouse Electric & Manufacturing Company）位於匹茲堡的實驗室與喬治·威斯汀豪斯一起工作。威斯汀豪斯聽取了他的關於利用多相系統遠程傳輸交流電的想法。

在早期的研究中，特斯拉制定了許多實驗來產生X射線。特斯拉認為用他的電路，「我的儀器可以產生的愛克斯光（即X射線）的能量比一般儀器可以產生的要大的多。」^[18]

他還談到用他的電路和單節點X射線產生設備在工作時的危害。在他許多調查這種現象的記錄中，他歸結了導致皮膚損傷的許多原因。他認為早期的皮膚損傷並不是X射線所引起的，而是臭氧的產生與皮膚接觸，和一些亞硝酸接觸所致。特斯拉錯誤的認為X射線是縱波。

特斯拉完成了一些實驗先於倫琴證實了他的發現（包括拍攝他的手的X射線照片，之後他將照片寄給了倫琴)，但沒有使他的發現眾所周知，他的大部分研究資料在1895年三月的第五大道一次實驗室大火中給燒毀了。

特斯拉的發電機於1895年被其改進，改進中考慮到了液態空氣。特斯拉知道，根據威廉•湯姆森（克耳文）的發現，液態空氣重新液化時會吸收的並可以用來驅動東西的熱量，要比理論上產生的要更多。

特斯拉早在1891年證實了無線能量傳輸，特斯拉效應（以此紀念特斯拉）是用來闡述這種類型的電導應用的術語（即能量穿過空間和物體的運動並不只是像穿過導體的電流一樣）。

美國公民

在1891年7月30日，35歲的特斯拉加入美國國籍。同年在紐約第五大道建立了自己的實驗室。在此之後，他在紐約的休斯頓街建立了自己的實驗室。在那裡他用機電振蕩器進行了機械共振實驗，他使周圍的一些建築物產生了共振，引來了警方的投訴。隨著速度的增加，他用儀器到達了房子的共振頻率，之後他發現了這個實驗的危險，被迫強拆自己的房子來終止實驗，此時警察也剛剛到了^[19]。他在紐約一些地方無線點亮了那裡的電燈，為無線傳輸的可能性提供了證據。

特斯拉的摯友中有一些是藝術家。他結識了美國世紀雜誌（The Century Magazine）的編輯羅伯特•安德伍德•詹森。與此同時，他也受吠陀哲學（即印度哲學）哲學家辨喜的影響，到後來他接觸印度教吠陀思想，以至於特斯拉開始用梵文來命名他的有關物質與能量的基本概念。

當特斯拉36歲時，第一次獲得了多相電源系統的專利權。他繼續研究了旋轉磁場的定律。1892至1894年，特斯拉擔任美國電力工程師學會副主席和美國無線電工程師學會的先驅人，也就是後來的電力電子工程師學會。1893年至1895年，他在研究高頻交流電。他用圓錐形的特斯拉線圈造出了百萬伏的交流電，他研究了導體中的「集膚效應」，設計了調諧電路，發明了無繩氣體排放燈，並無線發射了電能，造了第一台無線電發射機。1893年，在密蘇里州的聖路易斯，特斯拉做了一個有關無線電通信的演示。他在賓夕法尼亞州費城的法蘭克林學院發表演講，詳細闡述自己的想法。他說：

許多年以後，人類的機器可以在宇宙中任何一點獲取能量從而驅動機器。

在1893年的世博會（即芝加哥哥倫布紀念博覽會），這個世界性的博覽會第一次為電子展品開設展區。特斯拉與喬治•威斯汀豪斯有歷史意義的用交流電照亮了整個博覽會藉此向參觀者介紹交流電。在展會上，特斯拉展示了他的熒光燈和單節點燈泡。一位參觀者記述道：

房間內懸掛著兩個用錫箔包裹的硬橡膠板。兩個大約相距十五英尺。當電源接通，燈泡與燈管沒有電線連接，而燈泡發光了。這個實驗與兩年前特斯拉在倫敦所做的實驗效果相同。

特斯拉使一個銅質的蛋（稱為哥倫布蛋）站立在了他的儀器上，以此闡述非同步電動機和旋轉磁場的原理。愛迪生

在19世紀80年代末，愛迪生推廣用直流電來提供電力分配比特斯拉與威斯汀豪斯所推廣的交流電來比，更有效果，因此特斯拉與愛迪生在一定程度上成為了競爭對手。直到特斯拉發明了非同步電動機，交流電遠距離高壓傳輸的優點也就體現出來，同時也解決了機器不能用上交流電的問題。由於"電流大戰"緣故，愛迪生和威斯汀豪斯幾近破產，因此在1897年，特斯拉用自己的專利使用費替威斯汀豪斯緩解了一下危機。同年，特斯拉研究了粒子輻射，使他建立了宇宙射線基本方程式。

當特斯拉41歲時， 他申請了第一個無線電專利 (（英文）美國專利 645,576)。一年後，他向美軍演示了用無線電遙控船隻，他認為美軍會對像遙控魚雷的東西感興趣。特斯拉生成自己建造了「遙控力學的藝術」（Art of Telautomatics），是一種機器人，同時也是一種遙控科技。1898年，他在麥迪遜廣場花園的一次電學博覽會上向公眾演示了無線電遙控船隻。特斯拉稱那船隻叫「遠程自動化」（teleautomaton）。20世紀60年代以前無線電遙控還是個新鮮事物。特斯拉發明了給汽油機（內燃機）的「電點火器」即火花塞，他獲得了專利（英文）美國專利 609,250。

科羅拉多泉

1889年，特斯拉決定遷往可以讓他有做高頻高壓實驗的地方，科羅拉多州的科羅拉多泉，並開始在那兒進行研究。到達後不久他向記者說，他正在做將訊號從派克斯峰（附近的一座山）送到巴黎的無線傳輸實驗。特斯拉的日記裡有他對關於電離層及地下縱波與橫波的實驗的闡述。在實驗室中，特斯拉證明了泥土是導電體並製造出人造閃電。特斯拉通過自己的接收器觀察了閃電並研究了大氣電。特斯拉的接收器與檢波器的複製品到了非常複雜的程度（例如，分布式元模型，Q因子，空腔諧振器，無線電頻率反饋和再生電路)

特斯拉研究如何無線傳輸能量與電力。他在自己的實驗與發現的基礎之上通過計算得出地球的共振頻率接近8赫茲。20世紀50年代，研究人員證實電離層的空腔諧振頻率的此範圍之內（後來稱之為舒曼共振）。

特斯拉於1900年1月7日離開了科羅拉多泉。實驗室被拆除，裡面的東西全都被賣掉來抵債。在科羅拉多的實驗為特斯拉下一個計劃做好了準備，建立一個無線能量發射設施，也就是後來的沃登克里弗塔。特斯拉因發明增加電子波動強度的儀器而被授與（英文）美國專利 685,012專利。

 晚年

1900年，特斯拉拿著150,000美元 (51%來自於約翰·皮爾蓬·摩根)開始計畫建造沃登克里弗塔。於1902的七月，特斯拉的研究從休士頓街移到了沃登克里弗塔。此塔最終在第一次世界大戰期間被拆除而報廢。當時的報紙稱沃登克里弗塔為「特斯拉的百萬大建築」。於1904年，美國專利及商標局撤銷了原本的判決，給了古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）無線電的專利權，之後特斯拉便開始他的無線電專利權之戰。1906年，在他的50歲生日之際，特斯拉示範了他的200匹馬力（150千瓦），每分鐘一千五百轉的無葉片渦輪。1900年－1911年之間，在紐約的「水邊發電站」（Waterside Power Station），他的一些無葉渦輪引擎在100–5000匹馬力進行測試。