برج تسلا (برج واردنکلیف) — از صفر تا صد

در اوایل قرن بیستم، در روستای شورهارن در نیویورک آمریکا ساختمانی عجیب در حال ساختن بود. رئیس و مجری طرح این ساختمان مهندسی نابغه به نام نیکلا تسلا نام داشت. اون یک مهاجر صربستانی بود که به تابعیت ایالات متحده در آمده بود. او توانسته بود با جذب سرمایه‌ای به ارزش ۱۵۰ هزار دلار از جی‌پی مورگان اقدام به ساخت این برج کند. هدف اصلی تسلا ایجاد انرژی الکتریکی رایگان و مهم‌تر از آن انتقال بی‌سیم آن بود. این برج که بعد‌ها به برج تسلا و برج واردنکلیف مشهور شد، از قله‌ای سیم‌کشی شده به همراه ریشه‌ای فلزی تشکیل شده بود که تا عمق حدود ۹۰ متری در زمین قرار داشت.

پیش‌تر از این بلند‌پروازی، تسلا توانسته بود با ارائه طرح جریان متناوبش به شهرت دست یابد. او با استفاده از این طرحش توانسته بود دنیا را متحول کند. اما طرح انتقال بی‌سیم جریان الکتریسیته به‌راستی رویایی فراتر از تصور بود.

فیلم آموزش فیزیک 2 دانشگاه – جامع و با نکات کاربردی در فرادرس

کلیک کنید

در سال 1891، نیکولا تسلا سخنرانی برای اعضای موسسه مهندسان برق ایالات متحده در شهر نیویورک انجام داد. در این سخنرانی او نمایشی عجیب را نشان داد. در هر دست او یک حباب گازی قرار داشت که نسخه اولیه لامپ فلورسنت‌های مدرن امروزی محسوب می‌شود. حباب‌ها به هیچ سیمی متصل نبودند، با این وجود در طول سخنرانی روشن بودند. تسلا به حضار متعجب توضیح داد که برق از طریق ورقه‌هایی فلزی منتقل می‌شود که در صحنه قرار دارند. اما این انتقال از طریق هوا صورت می‌گرفت. او نحوه انتقال بی‌سیم را نیز برای فواصلی طولانی‌تر توضیح داد. همچون اغلب سخنرانی‌ها، مخاطبان تسلا کاملا مجذوب و البته گیج شده بودند.

تسلا به آزمایشگاهش در کلرادو اسپرینگ بازگشت تا آزمایش‌هایش را برای عملی کردن انتقال بی‌سیم انرژی ادامه دهد. او آزمایش‌هایش را با این هدف ادامه داد که اولین رعد و برق که تا آن روز توسط انسان ساخته نشده بود را ایجاد کند. برای این منظور تسلا یک کره مسی را در ارتفاع 142 فوتی در سقف آزمایشگاه خود، بالای یک دکل قرار داد. سیم‌کشی قابل توجه در برج از طریق یک سیم پیچ تسلا با ولتاژ بسیار بالا به آزمایشگاه متصل می‌شد. در شبِ آزمایش، آسمان با وصل شدن برق، با نور آبی به کلی روشن شد. او به دستیارش گفت تا با بیشترین ظرفیت برج را برقدار کند.

نیکولا تسلا بیش از پیش مطمئن شد که امکان انتقال بی‌سیم برق وجود دارد. در حقیقت او اعتقاد داشت که می‌توان از زمین و آسمان به عنوان رسانای الکتریکی بهره برد. با این حال اندکی بعد رقیبش، گولیلمو مارکونی توانست اولین سیگنال را در فاصله چند مایلی مخابره کند. اما پیش از این اتفاق، تسلا حق امتیاز مخابره بی‌سیم را ثبت کرده بود؛ با این حال سرمایه‌گذاران طرح تسلا از پیشی گرفتن مارکونی دل‌سرد شده بودند. البته طرح تسلا بسیار پیچیده‌تر و البته گران‌تر از طرح مارکونی بود.

با وجود ارائه شدن سیستم مارکونی فرآیند ساخت برج تسلا نیز ادامه یافت. این در حالی بود که او بر این باور بود که کسی دیگر روی پروژه او سرمایه‌گذاری نخواهد کرد. جریان برقرار شده توسط تسلا در حالت کلی به دو صورت بود. اولین شکل از انتقال انرژی به وسیله امواجی بود که در زیر پوسته زمین و در زیر دریاها ایجاد می‌شد. گیرنده باید به شکل آنتنی باشد که بخشی از آن در زیر زمین قرار داشته باشد. این آنتن با دریافت بار‌های الکتریکی می‌توانست سیگنال مخابره شده را دریافت کند.

جالب است بدانید که با استفاده از این برج‌ها امکان انتقال اطلاعات نیز وجود داشت. در حقیقت این برج نسخه امروزی برج‌های مخابراتی و ایستگاه‌های رادیویی محسوب می‌شود. آزمایش‌های تسلا نشان داده بود که طرح او به خوبی می‌تواند انرژی الکتریکی را به‌صورت بی‌سیم منتقل کند. اما سقوط بازار در ابتدای قرن بیستم و افزایش قیمت مواد اولیه، پروژه را متوقف کرد. نهایتا در اواسط جنگ جهانی اول، برج به‌طور کلی تخریب شد. این اتفاق روحیه تسلا را بسیار تضعیف کرده و منجر به افسردگی او شد. در اوج جنگ جهانی دوم، در سال ۱۹۴۳ او در هتلی در نیویورک درگذشت و دست‌نوشته‌هایش به طرز مشکوکی ناپدید شدند. بنابراین جزئیات فنی آنچه که تسلا رویای عملی کردنش را داشت، به همراه خودش دفن شد.

در صورتی که مطلب فوق برای شما مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• آنتن و فرستنده — به زبان ساده
• پلاریزاسیون — به زبان ساده
• مخابرات نوری — از صفر تا صد

^^