TESLA

Vladimir Jelenković

Kolumbovo jaje

Nova legenda savremenog doba

Pripremajući se sa Džordžom Vestinghausom za zajednički nastup na Svetskoj izložbi u Čikagu 1893. godine koja je bila posvećena 400. godišnjici Kolumbovog otkrića Amerike, Nikola Tesla je došao na genijalnu ideju kako da čuvenu legendu o “Kolumbovom jajetu” pretoči u konkretan eksperiment u kome će izvesti isto ono što je četiri veka ranije izveo slavni italijanski moreplovac i na originalan način pokaže kako funkcioniše njegovo najveće životno otkriće - obrtno magnetno polje. 

Električna hala Svetske izložbe u Čikagu i njena unutrašnjost gde su Tesla i Vestingaus izložili eksponate

Unutrašnjost električne hale Svetske izložbe u Čikagu gde su Tesla i Vestingaus izložili eksponate

Legenda o “Kolumbovom jajetu” ima svoje daleke preteče, a jedna od njih seže u daleku prošlost, u vreme kada je mašta naroda ispredala priče koje su se prenosile s kolena na koleno. Jedna od najstarijih nastala je u Španiji i pripoveda o mudracima koji su dugo pokušavali da reše problem kako na sto postaviti jaje u vertikalan položaj. Niko nije uspeo da reši ovaj zadatak jer je jaje uvek gubilo ravnotežu i završavalo na boku. Tada se pojavio Huanelo, običan čovek iz naroda, koji je do tada nerešiv problem rešio na najjednostavniji način - udario je vrhom jajeta o sto, ljuska se ulubila i jaje je ostalo u uspravnom položaju. Tako je u Španiji nastao izraz “Huanelovo jaje”.
Međutim, ovo rešenje sa jajetom pripisivano je i mnogim istorijskim ličnostima. Jedna od zanimljivih priča na ovu temu vezana je za poznatog italijanskog arhitektu Filipa Bruneleskija (1377-1446). Oko 1421. Godine, u Firenci su se okupili neimari sa raznih strana kako bi rešili problem kako pokriti crkvu Santa Maria del Fiore, čija se gradnja završavala i nedostajala joj je samo kupola. Svako od prisutnih imao je svoje rešenje, potkrepljeno skicama i crtežima. Samo Bruneleski nije pokazao svoj plan predloživši da se gradnja kupole poveri onome ko uspe da jaje stavi na sto u uspravan položaj. Lako je pretpostaviti da je to uspelo samo Bruneleskiju, koji je učinio isto što i Huanelo i tako stekao pravo da sagradi kupolu koja je, kaže priča, ličila na jaje sa ulubljenim vrhom.

Ipak, do danas se ova legenda pre svega povezuje sa Kristiforom Kolumbom (1451-1506), italijanskim moreplovcem, koji je preplovio Atlantski okean i doplovio do Amerike 1492. godine, otkrivši tako Novi svet. Ovo Kolumbovo otkriće različito je primljeno na španskom dvoru. Za jedne je bio slavni heroj koji je pod španskom zastavom i za špansku krunu otkrio novu zemlju. Oni drugi, posebno iskusni španski moreplovci, na ovaj poduhvat jednog stranca, Đenovljanina, gledali su sa potcenjivanjem i neskrivenom malicioznošću. Smatrali su da je svako mogao da plovi u pravcu zapada i dođe do obala Zapadne Indije, kako su Španci u to vreme nazivali Ameriku. Kolumbo je mirno slušao ta nipodaštavanja a onda je, u jednom trenutku, izvadio iz džepa jaje i pitao ko od prisutnih može to jaje da stavi na sto tako da stoji na vrhu. Svi koji su to pokušali da učine nisu uspeli, a onda je problem rešio sam Kolumbo na već opisani način. Njegovi protivnici ljutito su negodovali tvrdeći da je to svako mogao da uradi. “Pa, zašto niste”, odgovorio je Kolumbo. “I vi ste mogli da otkrijete Zapadnu Indiju, ali niste. To sam uradio ja.” Naravno, nikada nećemo saznati da li se nešto slično zaista dogodilo ili je ovo ipak samo legenda, ali je izraz „Kolumbovo jaje“ ostao najpoznatija metafora za jednostavno rešenje nekog naoko teško rešivog problema.

Priča o Teslinom revolucionarnom otkriću

Zahvaljujući Hjugu Gernsbeku, osnivaču i glavnom uredniku naučno-popularnog magazina „Elektrikal eksperimenter“, u martu 1919. godine zapisana je čitava priča o ovom Teslinom poduhvatu, koji je oduševio milione posetilaca i bio jedan od najposećenijih eksponata čikaške Svetske izložbe.
„Svakako jedno od najdalekosežnijih i najrevolucionarnijih otkrića do kojih je gospodin Tesla došao je takozvano obrtno magnetno polje“, započinje uvodna priča koja će nas odvesti do Teslinog rešenja. „To je nova i fantastična manifestacija sile - magnetni ciklon - i proizvodi fascinantne pojave koje su zapanjile svet kad su prvi put demonstrirane. To je rezultat zajedničkog delovanja dve ili više naizmeničnih struja koje su u nekom odnosu i stvaraju magnetne fluksove koji, svojim periodičnim podizanjem i spuštanjem u skladu sa matematičkim zakonima, izazivaju kontinuirano pomeranje linija sile. Ogromna je razlika između običnog elektromagneta i onog koji je izmislio Tesla. U običnom su linije sile statične, a u Teslinom se one vrte fantastičnom brzinom. Prvi privlači komad gvožđa i čvrsto ga drži; drugi izaziva njegovo okretanje u svim pravcima i svim traženim brzinama. Pre dugo vremena, kad je Tesla još bio student, došao je na ideju obrtnog magnetnog polja i taj zapanjujući princip bio je osnova za njegov čuveni indukcioni motor i sistem prenosa energije koji je danas u širokoj upotrebi.
U tom broju ‘Elektrikal eksperimentera’, gospodin Tesla iznosi zapanjujuću priču o svojim ranim naporima i problemima koje je imao kao pronalazač, kao i o svom konačnom uspehu. Za razliku od ostalih tehničkih dostignuća do kojih se došlo uobičajenim metodama probe i greške i nasumičnog eksperimentisanja, obrtno magnetno polje je u celini plod naučne imaginacije. Tesla je u svom umu u celini razvio i usavršio ovu fenomenalnu ideju do poslednjeg detalja i primene bez i jednog eksperimenta. Nije korišćen čak ni uobičajeni model. Kad su različite verzije aparata koji je zamislio isprobane prvi put, radile su tačno onako kako je on zamislio i iz toga je izdvojio oko četrdeset osnovnih patenata koji pokrivaju ogromno naučno polje koje je istražio. Nakon pet godina konstantnog i intenzivnog razmišljanja o toj temi, prve obrtaje dobio je leta 1883. godine i onda preuzeo na sebe podjednako težak zadatak da pronađe ljude koji će verovati u njegovo otkriće. Naizmenična struja je bila jedva shvaćena i nije imala dobru reputaciju kod inženjera i električara, tako da Tesla dugo vremena nije nailazio na razumevanje. Međutim, njegovi napori su konačno nagrađeni i, početkom 1887. godine, osnovana je kompanija sa njegovim imenom za komercijalnu eksploataciju ovog pronalaska.”

Kako je Tesla izveo Kolumbov trik, a da nije razbio jaje

Od Nikole Tesle lično, urednici „Elektrikal eksperimentera“ čuli su i zapisali i priču o tome kako je nastao model danas poznat kao „Teslino Kolumbovo jaje“. Tesla je kontaktirao čuvenog advokata sa Vol strita sa ciljem da obezbedi finansijsku podršku za svoj poduhvat. Ovaj uticajni i bogati čovek pozvao je svog prijatelja, čuvenog inženjera koji je bio na čelu jedne od velikih korporacija u Njujorku, da oceni vrednost Teslinog ideje. Bio je to stručnjak praktičar, znao je za mnoge neuspehe u industrijskom korišćenju naizmeničnih struja i imao je toliko predrasuda da čak nije hteo ni da prisustvuje testovima. Nakon nekoliko obeshrabrujućih sastanaka, Tesla je dobio inspiraciju i evo kako je opisan njegov ključni susret sa potencijalnim investitorima.
„Upitao je te ljude: ‚Da li znate priču o Kolumbovom jajetu?‘. „Naravno“, znali su. ‚Dobro,‘ nastavio je on, ‚šta ukoliko mogu da postavim jaje da stoji na vrhu, a da ne razbijem ljusku?‘ ‚Ako to možete da učinite, priznali bismo vam da ste nadmašili Kolumba.‘ ‚I da li biste bili spremni da mi pružite podršku, kao što je to učinila Izabela?‘ ‚Mi nemamo kraljevske dragulje da ih založimo,‘ rekao je advokat, koji je bio duhovit čovek, ‚ali imamo par dukata u našim vrećicama i možda ćemo vam pružiti malo pomoći.‘
Tesla je time uspeo da privuče pažnju i direktno interesovanje ovih veoma poslovnih i zauzetih ljudi, koji su bili vrlo konzervativni i ne previše raspoloženi za ulazak u nove poduhvate. Preostao je lakši deo posla. Demonstraciju je organizovao sledećeg dana.
Magnet obrtnog polja bio je pričvršćen ispod daske drvenog stola, a Tesla je doneo bakarisano jaje, nekoliko mesinganih lopti i gvozdenih diskova na osovinicama kako bi ubedio svoje potencijalne partnere. Postavio je jaje na sto i, na njihovo čuđenje, ono je stajalo na vrhu; ali kad su shvatili da se okreće velikom brzinom, njihovo iznenađenje bilo je potpuno. Mesingane lopte i gvozdeni diskovi na osovinicama su zatim stavljani jedan za drugim da se okreću velikom brzinom u obrtnom polju, uz opštu zapanjenost prisutnih. Čim su došli sebi od iznenađenja, Tesla je dobio pitanje koje je i očekivao: ‚Da li vam treba novac?‘ ‚Kolumbo nikada nije bio u ovakvoj besparici,‘ rekao je veliki pronalazač, koji se rastao od svoje poslednje novčanice sa portretom Džordža Vašingtona da bi pokrio troškove te demonstracije. Pre nego što je sastanak okončan, u džepu je imao ček sa značajnom sumom uz uveravanje da u istoj banci može dobiti još. To je pokrenulo tok događaja. A danas su desetine miliona konjskih snaga Teslinih indukcionih motora u upotrebi širom sveta i njihova proizvodnja raste ogromnom brzinom.“

Teslino električno jaje nalazi se u drugom planu na fotografiji koja prikazuje pogled na jedan deo čuvene Tesline laboratorije u ulici Ist Hauston broj 46, u Njujorku. Na levoj strani može se videti više Teslinih oscilatora za generatore visokih frekvencija, dok se u pozadini vidi veliki visokofrekventni transformator spiralnog tipa

Za upotpunjavanje Tesline kolekcije različitih eksponata namenjenih izlaganju na Svetskoj izložbi u Čikagu, nadzornik kompanije „Vestinghaus elektrik“, Albert Šmid, 1893. godine konstruisao je prsten sa moćnim obrtnim poljem i jajetom od bakra, većim od nojevog. Taj izložbeni model bio je jedan od najatraktivnijih noviteta ikada prikazanih javnosti i svakoga dana privlačio je ogroman broj posetilaca. Potom je odnet u Teslinu laboratoriju i tamo je stalno služio za demonstraciju fenomena obrtnog polja. U njegovim eksperimentima, bilo je uobičajeno korišćenje i do 200 konjskih snagau kratkim vremenskim intervalima i bez pregrevanja žica. Efekti elektromagnetnih sila bili su zaista fascinantni za posmatranje.
Malo je poznato da je Tesla konstruisao i jedan model interesantniji od jajeta! U pitanju je model koji je prikazivao kretanje planeta oko Sunca. Ovaj model podrazumevao je jednu veliku i nekoliko manjih mesinganih lopti. Kad se magnetno polje uključi, sve lopte su počinjale da se vrte - velika je ostajala u centru, dok su se male okretale oko nje kao sateliti oko planete, postepeno se udaljavajući dok ne stignu do zaštite i nastave duž nje. Međutim, demonstracija koja je najviše impresionirala publiku bilo je simultano okretanje brojnih lopti, diskova na osovinicama i drugih sprava stavljenih na različite pozicije na značajnim rastojanjima od obrtnog polja. Kad se uključe struje i sve pokrene, to je bio nezaboravan spektakl. Tesla je imao mnogo vakuumskih sijalica u kojima su mali lagani metalni diskovi, pričvršćeni na osovine oslonjene na dragulje, rotirali bilo gde u sali kad se prsten stavi pod napon.

Kako piše autor članka o Teslinom nastupu na Svetskoj izložbi, „pored aparata sa obrtnim poljem, gospodin Tesla je imao i drugih iznenađenja za svoju publiku, svako još fantastičnije od prethodnog. Tako, na primer, kalem na tri noge, koji je vidljiv u prvom planu, korišćen je da pokrene bežične motore, lampe i druge sprave, a spiralni kalem u pozadini služio je da prikaže zapanjujuće visokonaponske fenomene kao što su duga električna pražnjenja.“

Ova ilustracija prikazuje jedan od Teslinih generatora oscilacija visoke frekvencije i tablu sa Teslinim visokofrekventnim lampama koje on napaja. Ove cevi visokog vakuuma napunjene gasom bile su napajane na više načina. U nekim slučajevima bile su povezane sa samo jednom žicom; u drugim slučajevima sa dve žice, kao normalne sijalice sa užarenom niti. Međutim, često su radile bez ikakvih žica, odnosno bile su napajane "bežičnom energijom" na prilično velikim odstojanjima, koja su mogla da budu i znatno uvećana sa više snage. Oscilator se sastoji od Teslinog visokonaponskog transformatora koga pobuđuje kondenzator i kontrolno kolo, kao što je opisano u njegovom patentu iz 1896. godine. Primarni pobuđujući element sastojao se od moćnog elektromagneta koji aktivira statorski namotaj, a kolo je bilo povezano na 110 volti i 60 ciklusa naizmenične ili jednosmerne struje. Kad se oscilator uključi, prekidač pobuđen od strane elektromagneta povezanog na napajanje od 110 volti istovremeno postaje razmak varničara za pobuđujuće visokonaponsko kolo, koje se sastojalo od ovog vibratora, varničara, visokonaponskog kondenzatora i primara Teslinog visokonaponskog transformatora. Sijalice su povezane na sekundar transformatora, čiji se izvodi vide na zadnjem delu mašine.

Model Teslinog električnog jajeta, danas svuda poznat kao „Teslino Kolumbovo jaje“, neizostavan je eksponat u brojnim muzejima širom sveta čije su postavke posvećene fizici i elektrotehnici. U Muzeju Nikole Tesle u Beogradu predstavlja jedan od najatraktivnijih izložbenih eksponata koji, i posle toliko godina od prvog predstavljanja u javnosti, na Svetskoj izložbi u Čikagu 1893. godine, oduševljava posetioce maštovitim rešenjem genijalnog fizičara, inženjera i pronalazača.

Vladimir Jelenković

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"