TESLIANUM

TESLINA MEHANIKA

Teslina mehanika s4

U mašinstvu je ostavio 13 registrovanih patenata. (od ukupno 309 registrovanih: u Americi je dobio 112, a u ostalim zemljama još 197 patenata). Razmatrajući ih dolazimo do zaključka da su oblasti njegovog interesovanja i u elektrotehnici i u mašinstvu bile slične i obuhvatale su probleme oscilacija, naročito visokofrekventnih, vibracija, rezonantnih uslova, kružnog i vrtložnog kretanja i korišćenja energije takvih kretanja u za to posebno napravljenim uređajima. Odakle ovako snažan interes za mehaniku i mašinstvo?

Dr Branimir Jovanović

Mehanika je oblast kojoj, po rezultatima i dužini trajanja, pripada drugo mesto u Teslinom istraživačkom radu, odmah iza elektrotehnike. Da biste stekli bar približnu sliku o problemima koji su ga zanimali u toj oblasti, prođimo redom kroz njegove patente. U periodu od 1890. do 1900. Tesla intenzivno radi na strujama visokih napona i učestanosti koje je proizvodio svojim električnim oscilatorima. Paralelno ispituje i mehaničke oscilacije i njihovo dejstvo uz pomoć mehaničkih oscilatora. Godine 1894. dobija dva patenta pod nazivom Reciprocating Engine i Steam Engine – dva mehanička oscilatora – uređaja čiji klip može da osciluje više stotina, pa i hiljada, puta u minuti.

Od približno 1908. godine Tesla se bavi istraživanjem novog načina prenosa energije sa fluida na fluid. Sile adhezije i viskoznosti, koje su dotadašnji konstruktori težili da izbegnu, Tesla koristi kao pogonske. U specifično konstruisanim rotorima njegovih turbina i pumpi stvara se neka vrsta fluidnog obrtnog polja. Dva patenta iz ove oblasti, pod nazivom Fluid propulsion i Turbine, dobio je 1913. godine. I ovde kao i u prethodnom slučaju možemo da povučemo paralelu sa radom u elektrotehnici. Sledećih godina patentirao je više različitih vrsta brzinomera u kojima je bio otelovljen već pomenuti metod novog prenosa energije fluida.

Teslina mehanika s1

Godine 1920. dobio je patent za fluidnu diodu, cev sa zaliscima bez pokretnih delova, koja ima osobinu da samo u jednom pravcu propušta fluid pod pritiskom. (Fluidna dioda je slobodan prevod patenta čiji je tačan naziv Valvular Conduit No 1.329.559 od 3. 2. 1920., i odgovara primeni koju je ovaj uređaj našao 60-tih godina u fluidici, kada je primenjen kao element memorije pneumatskih računara. Tesli je odato priznanje za pronalazak principa). Razmatrao je osobine ove sprave naročito pri upotrebi snažnih izohronih fluidnih impulsa visokih frekvencija.

Interesovanje za mašinstvo

Tesla je u mašinstvu ostavio ukupno 13 registrovanih patenata. (Tesla je ostavio ukupno 309 registrovanih patenata: Americi je dobio 112, a u ostalim zemljama širom sveta dobio je još 197 patenata). Razmatrajući ih dolazimo do zaključka da su oblasti Teslinog interesovanja i u elektrotehnici i u mašinstvu bile slične i obuhvatale su probleme oscilacija, naročito visokofrekventnih, vibracija, rezonantnih uslova, kružnog i vrtložnog kretanja i korišćenja energije takvih kretanja u za to posebno napravljenim uređajima. Odakle kod Tesle, koji je uopšteno bio poznat i priznat kao elektrotehničar, tako snažan interes za mehaniku i mašinstvo? Odgovor na ovo i slična pitanja možemo da potražimo u manje poznatim radovima objavljenim u raznim stručnim i popularnim časopisima, ili u njegovim intimnim beleškama. Izvestan broj mehaničkih analogija koje je Tesla ostavio za sobom posebno su vredne. One nam govore da već zapažena sličnost, u izboru tema i pristupu elektrotehnici i mašinstvu, nije slučajna.

Tesline mehaničke analogije
možemo podeliti u tri
glavne grupe: didaktičke,
demonstrativne i heurističke.

Tesline mehaničke analogije možemo podeliti u tri glavne grupe: didaktičke, tj. one koje je koristio kao sredstvo za bolje objašnjenje i razumevanje određene problematike u elektrotehnici, demonstrativne, tj. one koje je koristio kao dokaz ili pri dokazivanju određenih hipoteza i tvrdnji i heurističke, tj. one koje su za njega bile izvor novih otkrića u mehanici. Ova podela nije stroga u tom smislu što skoro svaka od analogija koje će biti navedene sadrži neke osobine analogija iz druge dve grupe. To je razumljivo s obzirom da Tesla nije koristio analogije sistematski, uviđajući njihov značaj u pojedinim slučajevima odnosno nedostatke u drugim. Upravo izvestan nedostatak sistematičnosti u korišćenju čini ih pogodnim za analizu geneze i transformacije kreativnog procesa mišljenja oko nastanka određene naučne hipoteze. Ovakva podela nam pomaže da jasnije sagledamo različite svrhe u koje je Tesla koristio analogije.

Prve analogije Tesla pominje već u februaru 1893. u predavanju u Frenklinovom institutu, ali one u ovom pregledu neće biti izlagane hronološkim redom već po oblastima Teslinog interesovanja tj. po navedenim grupama, jer je hronologiju njihovog pojavljivanja s jedne strane teško utvrditi iz već pomenutog razloga „nesistematičnosti”, a opet izvesno je da ih je Tesla relativno često primenjivao.

Razmotrimo prvo nekoliko primera didaktičkih analogija. Krajem 80-tih godina prošlog veka Tesla je patentirao više vrsta motora naizmeničnih struja, koji su bili veoma brzo prihvaćeni i primenjeni u praksi. Razumevanje rada takvog motora bilo je znatno olakšano jednom hidrauličnom analogijom koju ćemo označiti sa N1 (prikazana u Electrical Experimenter-y, februara 1919). Na donjem delu sl. 1. prikazana je šema rada jednog dvofaznog indukcionog motora, a na gornjem njegova mehanička analogija.

Podešavanje pojavi

Naizmenični fluksevi predstavljeni su mlazevima vode sa istim odnosima faze, amplitude i smera, Magnetni polaritet rotora predstavljen je telom tako oblikovanim da se u odnosu na mlazeve ponaša baš kao i rotor u odnosu na polove. Kompletnost ove analogije dopunjava činjenica da faznom pomeraju između pritiska i struje fluida odgovara razlika u fazama između elektromotorne sile i struje.

Ovo je jedna od najboljih analogija iz grupe koja je označena kao didaktička. Pomoću nje možemo da sagledamo nevidljive i teško shvatljive procese u dvofaznom sistemu, ali je zapravo njena prava vrednost u kompletnosti. Svakoj električnoj veličini pridružena je jedna mehanička: elektricitetu – fluid, pritisku – elektromotorna sila, jačini struje – tok fluida, i više od toga, odnosima između električnih veličina i njihovom učinku na rotor motora odgovara odnos mehaničkih veličina sa sličnim dejstvom na rotor mehaničke analogije.

Za Teslu je ovaj eksperiment
bio izuzetno važan: izveo ga je
1891. i predstavljao je, kako je
sam smatrao, važan korak ka
potvrdi činjenice da se električna
struja može provoditi kroz Zemlju.

Kao najveći broj ostalih Teslinih analogija, i ova pripada grupi analogija sa „veštačkom osnovom” (analogies with an artificial basis). To su, zapravo, modeli koji se podešavaju i prilagođavaju određenoj pojavi dok se ne dođe do sličnosti onog stepena koja se želi postići. Takvoj vrsti pripadaju i dve sledeće analogije N2 i N3 objavljene takođe u časopisu Electrical Experimenter maja 1919. a prikazane su na slikama 2 i 3.

Teslina mehanika s2

Na prvoj, zatvoreno kolo u kome se nalaze alternator i potrošač Tesla predstavlja jednim hidrauličnim sistemom koji se sastoji od cevi različitog poprečnog preseka. Klip koji osciluje u jednoj od cevi predstavlja rad alternatora, velike cevi predstavljaju provodnike malog otpora a sićušni kanal je mehanička analogija sijaličnog vlakna. Očigledno je da će i male oscilacije klipa dovesti da fluid velikom brzinom juri kroz suženi kanal, kada će praktično sva energija kretanja trenjem biti pretvorena u toplotnu slično kao što se to dešava u sijaličnom vlaknu.

Sada, da bismo razumeli kako se provodi električna struja kroz jednu žicu bez povratka, pogledajmo drugu analogiju. (Za Teslu je ovaj eksperiment bio izuzetno važan: izveo ga je 1891. i predstavljao je, kako je sam smatrao, važan korak ka potvrdi činjenice da se električna struja može provoditi kroz Zemlju). Kapacitet terminala predstavljen je elastičnim rezervoarom. Oscilacije klipa izazivaju širenje i skupljanje elastičnog rezervoara, dok fluid velikom brzinom juri kroz suženi kanal zagrevajući ga. Teoretski, u oba slučaja efikasnost pretvorene energije je ista.

Postoje sličnosti i razlike između ovog para analogija i one prethodne. Kao i u prethodnom slučaju i ovde smo u mogućnosti da lako i brzo sagledamo problem, ovog »puta rad zatvorenog i otvorenog strujnog kola. U poslednjem slučaju Tesla se ne zadovoljava jednim modelom već daje dva. Druga analogija proizilazi iz prve. (N3 iz N2), kao što ideja o provođenju struje kroz jednu žicu proizilazi iz ideje zatvorenog strujnog kola. Didaktička vrednost analogije date u paru je na taj način uvećana.

S druge strane ova analogija nije tako kompletna kao prethodna. Naročito u delu prikazanom na sl. 3, Tesla se ne trudi da nekom analogiskom veličinom prikaže na pr. uzemljenje, ili na koji način širenje i skupljanje elastične lopte oponaša emitovanje elektromagnetnih talasa. On se koncentriše na zbivanja unutar električnog sistema i u tom ograničenom smislu ova analogija je vredna.

Bežični prenos energije

Sledeća analogija, (označimo je sa N4) nadovezuje se na prethodnu. Sa ovom analogijom dolazimo do interesantnijeg i provokativnijeg dela Teslinog istraživačkog rada – do problema bežičnog prenosa energije. (Tesla je sa nekoliko analogija pokušao da objasni svoju zamisao o bežičnom prenosu energije. One nisu sve ovde navedene). Analogija koju je dao na veoma očigledan način objašnjava njegovu zamisao o korišćenju zemljine kugle kao džinovskog električnog rezonatora, tj. velike lopte ispunjene elektricitetom.

Na slici 4 prikazan je mehanički model koji Tesla ovako opisuje: „Zamislite da je Zemlja gumena lopta ispunjena vodom, čiji se mali deo periodično upumpava i ispumpava klipnom pumpom, kao što je prikazano. Ako je pumpa podešena da radi u intervalima od jedan sat i četrdeset osam minuta, što je dovoljno za prenos impulsa kroz celokupnu masu, lopta će se širiti i skupljati i odgovarajuća kretanja biće saopštena ventilima za merenje pritiska ili pokretnim klipovima sa istim intenzitetom, nezavisno od udaljenosti… Ovo je gruba ali korektna predstava mog bežičnog sistema u kome ja, u svakom slučaju, pribegavam različitim poboljšanjima.”

Tesla je s pravom oprezan u postavljanju ove analogije. Ipak on nedvosmisleno objašnjava svoj stav. Gumena elastična lopta predstavlja površinu Zemlje, fluid odgovara elektricitetu a radu električnog oscilatora odgovara oscilatorno kretanje klipne pumpe. Ideju o prenosu energije Tesla zasniva na stacioniranim talasima i mogućnostima rezonance (Otkriće stacioniranih talasa Tesla je opisao u svojim zabeleškama iz Kolorado springsa 4. jula 1899. i kako je smatrao, ovo je bila važna potvrda njegove ideje da se Zemlja može iskoristiti za bežični prenos energije).

Činjenica da je mehaničkim
modelima izneo svoju zamisao
u najvećem stepenu jasnosti ne
umanjuju teškoće koje nastaju
kada pokušamo da odgovorimo
na postavljeno pitanje.

Ovom analogijom Tesla napušta jedno usko i specijalno područje elektrotehnike na kome oprobava didaktičku vrednost mehaničke analogije i skup veoma složenih pojava pokušava da predstavi „grubom ali korektnom” predstavom. Za razliku od prethodnih primera, on analogijom ne predstavlja električne motore, kola ili pojave (za koje znamo da su izvesne), već svoj koncept mogućnosti korišćenja određenih fizičkih zakona za koje čak i ne znamo da li su mogući. Zbog toga ovaj model nema samo didaktičku svrhu. Tesla ga koristi da bi nas uverio u ispravnost svog načina mišljenja pa bi ova analogija delimično mogla da pripadne i drugoj grupi analogija koje smo označili kao demonstrativne.

Teslina mehanika s3

U kom smislu bi ova analogija mogla da bude ispravna teško je oceniti ali već sama činjenica da Tesla prikazuje veoma složene pojave jednostavnim modelom neminovno znači osiromašenje i čini se, umanjuje njenu didaktičku vrednost. Ali ne upuštajući se u ocenu njene valjanosti razmotrimo neke od problema i aspekata koje ova analogija otvara.

Pre svega iz dosadašnjeg kratkog izlaganja mogla bi se steći pogrešna slika o površnosti kojom je Tesla razmatrao pomenuti problem bežičnog prenosa energije, što bi bilo sasvim pogrešno. Tesla je vrlo intenzivno i studiozno radio na tome od približno 1890. do 1905. Rezultati koje je pri tome ostvario bili su veoma značajni. Otkrića „Teslinog transformatora” ili oscilatora kojim je ispitivao struje visokih učestanosti i napona, sistema četiri rezonantna kola 1893. kojim je pokazao praktičnu mogućnost bežičnog prenosa signala, stacionarnih talasa 1899. čije je postojanje na približno istim učestanostima potvrđeno tek 1960. i druga, nedvosmisleno ukazuju da je Teslin uvid u određene prirodne fenomene bio veoma impresivan.

Počevši sa ispitivanjem sasvim specijalnih oblasti naizmeničnih struja, Tesla je desetogodišnji period svog istrajnog rada završio jednom smelom a uopštenom hipotezom da je moguće praktično koristiti zemljin električni potencijal. Pitanje koje bi nas u ovom radu moglo interesovati a u vezi sa nastankom i opravdanošću ove hipoteze jeste koliko nam ova i slične mehaničke analogije, kao i Teslini mehanički koncepti opštih prirodnih pojava, mogu pomoći u tumačenju njenog postanka, transformacije i geneze.

Približavanje pitanju

Činjenica da je Tesla mehaničkim modelima izneo svoju zamisao u najvećem stepenu jasnosti ne umanjuju teškoće koje nastaju kada pokušamo da odgovorimo na postavljeno pitanje. Zapravo na njega se ne može odgovoriti bez detaljne studije svih elemenata, koji su naveli Teslu da dođe do jedne ovakve zamisli, pri čemu mislim ne samo na predavanja i patentne u kojima je izložio materiju, već pre svega na do sada neobjavljene i nepoznate činjenice eksperimentalnog i teoretskog karaktera, koje se nalaze u rukopisima.

Mehaničke analogije nam pomažu, ako ne da odgovorimo, onda barem da se približimo ovom za proučavanje vrlo interesantnom i vrednom pitanju. Ipak, ostavimo taj zaključak za kraj ovog pregleda, jer i sledeće analogije koje ćemo razmatrati daju neke elemente za konačan odgovor.

Zaokružimo ovaj pregled didaktičkih analogija, jednom koja se razlikuje od prethodnih ne samo sadržinom već i namenom. Tesla je, videli smo, koristio analogije da na popularan način objasni čitalačkoj publici određene probleme, ali i u sopstvenom kreativnom procesu. Na primere takvih analogija verovatno ćemo tek nailaziti proučavajući Tesline rukopise, a ovde možemo da iznesemo analogiju koju je koristio u svom Dnevniku iz Kolorado Springsa i koju ćemo označiti sa N5.

Beležeći svoja zapažanja u vezi sa električnim oscilatorom Tesla je pisao: „Dodatni kalem je, kao što je to zapaženo na Njujorškim aparatima, odlično sredstvo za dobijanje prekomerne elektromotorne sle. Ali čudno je to što za razvijanje nezavisnih vibracija takvog kaleme njegov moment treba da je veoma veliki u odnosu na saopštene vibracije… To je isto kao u mehanici. Klatno sa velikim momentom u odnosu na saopšteni moment klati se strogo svojim periodom ali kada je saopšten moment veoma veliki ono je relativno ometeno i saopšteni manje više dominira.”

Ako je analogije N(1-4) Tesla koristio u kontekstu objašnjenja, onda je analogija N5 primer korišćenja u kontekstu provere. Činjenica da klatno sa nametnutim mehaničkim oscilacijama, koje su slabije od sopstvenih, osciluje prema sopstvenoj periodi, tj. kada su nametnute oscilacije snažne one dominiraju nad sopstvenu, za Teslu je potvrda sličnih zapaženih fenomena u vezi sa električnim oscilacijama.

Mesečevo rotiranje

Drugu grupu analogija označili smo kao demonstrativne – i to su one upotrebljene u kontekstu dokaza (analogy as argument). Njih Tesla ređe koristi. Ovde će biti iznesen samo jedan karakterističan primer iako, manje ili više naglašeno, Tesla i neke didaktičke analogije (na pr. N4) koristi u ovom smislu. Oblast Teslinog interesovanja u primeru koji sledi jeste nebeska mehanika. U članku Famous Scientific Illusions objavljenog u Electrical Experimenter-u februara 1919. Tesla dokazuje da je jedna od tih čuvenih naučnih iluzija pretpostavka da Mesec rotira oko sopstvene ose.

Mehanički model nije
verodostojan u dokaznom
postupku i da su i savremena
merenja i istraživanja pokazala
da Mesec zaista rotira
oko svoje ose.

Da bi pokazao da je ovo zabluda, Tesla se poziva na crteže prikazane na slici 5. Zadržimo se na desnom delu, jer je na njemu prikazan mehanički model koji Tesla koristi u kontekstu dokaza: „Ali još ubedljiviji dokazi se mogu pružiti da se mesec ne okreće i da se ne može okretati oko svoje ose. Sa ovim ciljem u vidu, pozvaćemo se na sliku na kojoj su oba, i satelit M i Zemlja E prikazani ugrađeni u čvrstu masu M1 (označenu tačkicama) za koju se »pretpostavlja da rotira tako da mesecu saopštava njegovu normalnu translatornu brzinu. Očigledno kada bi lunarna lopta mogla da rotira kao što se to obično misli, ovo bi važilo i za bilo koji drugi deo mase M1, kakav je sfera M2, prikazana crtičastom linijom, i tada bi zajednički deo oba tela trebalo da se okreće istovremeno u suprotnim pravcima.”

 

Teslina mehanika s4

 

U nastojanju da dokaže da je rotacija Meseca zabluda, Tesla polazi od pretpostavke da je Mesec nastao od Zemlje i, kao izvore svojih razmatranja on navodi tri teorije o postanku Meseca:

  1. Kantovu (koju je razvio Laplas u svom delu Mechanique Celèste);
  2. Matematički dokaz Džordža Darvina da se Mesec odvojio od Zemlje, i
  3. Teoriju nepoznatog porekla koju je komentarisao W. H. Pickeriog u Popular Astronomy of 1907.”

Tesla ne pominje Kasinijeve zakone o rotaciji Meseca iz 1693. godine, niti kasnije Dalamberove, Ojlerove i Lagranževe matematičke potvrde ovih zakona, za koje je ovaj poslednji dobio nagradu Pariske akademije nauka 1764., što može da govori da mu ovi podaci nisu bili poznati. Konstatujmo samo da Teslin mehanički model nije verodostojan u dokaznom postupku i da su i savremena merenja i istraživanja pokazala da Mesec zaista rotira oko svoje ose.

Mehanički oscilator

Treća grupa analogija — označena kao heuristička — jeste najzanimljivija za analizu i za Teslu je bila najplodnija. I tu možemo da razmotrimo posebne slučajeve.

Prvo tu su analogije koje je Tesla neposredno koristio da na popularan način objasni određene pojave pa, uviđajući vrednost određenih principa u stvorenom mehaničkom modelu, usavršava ga pretvara u nov pronalazak.

Zatim tu su pronalasci proizašli iz opštijih, filozofskih stavova koji su imali podlogu u mehanici i raznim mehaničkim modelima.

I na kraju, u stvaralačkom procesu za Teslu postoje dve, za istraživanje podjednako interesantne, oblasti: elektrotehnika i mehanika. Polazeći od specifičnog problema jedne od njih i tražeći u onoj drugoj sličnosti, u tim sličnostima vidi nove izvore ideje; njih primenjuje vraćajući se na prvu oblast i td.

Tu dolazi do višestruke i složene refleksija ideja i misli u kojoj su nova otkrića, koncepti i hipoteze mogući i na jednoj i na drugoj strani.

Teslina mehanika s5

 

Razmotrimo svaki od ovih slučajeva posebno. Primer koji dobro ilustruje prvi slučaj jeste Teslin mehanički oscilator. Patentirao ga je 1894. i mada nigde nije striktno napisao da je taj pronalazak nastao kao mehanička analogija električnog oscilatora, skoro sa sigurnošću možemo da tvrdimo da je to izvesno. Mehaničku analogiju svog transformatora Tesla je objavio tek 1919. u majskom broju Electrical Experimenter-a, ali osnovnu ideju analogije nalazimo već u predavanju u Philadelphia Institution iz 1893. godine. Analogija iz 1919. prikazana je na sl. 6.

U transformatoru izvor elektriciteta puni kondenzator i kad razlika potencijala na stezaljkama kondenzatora dostigne prethodno određenu vrednost akumulirana energija se prazni pod rezonatnim uslovima putem varnica a kao rezultat se javlja serija izohranih impulsa.

Ritam oscilovanja određuje
inercija pokretnih delova.

Tražeći mehanički model koji bi verno prikazao ovu pojavu Tesla je napravio model prikazan na donjem delu: slike. Klipna i centrifugalna pumpa predstavljaju generatore naizmeničnih odnosno jednosmernih struja, voda zamenjuje elektricitet a cilindar sa elastično ograničenim klipom predstavlja kondenzator. Inercija pokretnih delova odgovara samoindukciji električnog kola a otvori na stranama cilindra kroz koje može da ističe voda odgovaraju vazdušnom procepu koji se premošćuje varnicom. Voda pokretana pumpom puni cilindar i pomera klip na gore, on potiskuje oprugu i, u trenutku kada se otvori oslobode, voda izlazi napolje, pritisak u cilindru pada i pod dejstvom opruge klip se vraća da bi se cela operacija ponovila. Ritam oscilovanja određuje inercija pokretnih delova. Prirodni period elastičnog sistema biće isti kao period prirodno podešenih oscilacija i tada je energija kretanja najveća.

Dekartov automat

Razmotrimo sada sledeći primer koji dobro ilustruje drugi slučaj heurističkih analogija.

Razvijajući staru Dekartovu misao da je čovek automat pokretan spoljnim uticajima, Tesla dolazi do veoma plodnog i vrednog rezultata. Godine 1898. prikazao je u Njujorškom zalivu model broda pokretan daljinskim, električnim, bežičnim putem i za taj pronalazak dobio patentno pravo.

U pitanju je „…ne samo prosta mehanička naprava koja sadrži poluge, zavrtnje, točkove, spojnice i ništa više, već mašina u kojoj je otelovljen viši princip koji će joj omogućiti da obavlja svoje zadatke kao da ima inteligenciju, iskustvo, moć razmišljanja, prosuđivanja, jednom rečju – um”.

Teslin telemehanički automat je izvanredan primer pronalaska nastalog iz jedne mehaničke analogije u širem smislu i štaviše može se svrstati među Teslina vrhunska pronalazačka dostignuća. Tri godine pre nego što je Markoni preneo radio-signal iz Evrope u Ameriku, Tesla ne samo da svojim sistemom četiri rezonantna kola ima gotovu tehnologiju prenosa signala bežičnim putem, već tu tehnologiju primenjuje na jednom višem stupnju da bi jednoj mašini »pozajmio razum« i tako još krajem prošlog veka predskazao ulogu i značaj koji će elektrotehnika odigrati u razvoju veštačke inteligencije.

Treći slučaj je najinteresantniji za analizu i tumačenje. Zapravo sa njim ulazimo dublje u problematiku procesa stvaralačkog načina mišljenja. Potrebno je zato nešto više reći o osnovama za tvrdnju da su za Teslu sličnosti između mehaničkih i električnih pojava i rad na analogijama bili polazna osnova za razvijanje takvih hipoteza kakva je bila ona o bežičnom prenosu energije. Kakvi su elementi za ovakvu tvrdnju? Pogledajmo činjenice.

Tesla pronalazi električni oscilator 1891. Tri godine kasnije patentirao je mehanički oscilator. U predavanjima i člancima populariše ideju da se visokofrekventne struje upotrebe u medicini. Paralelno ispituje dejstvo mehanički vibracija na organizam i predlaže njihovu upotrebu u medicini. Oko 1900. godine iznosi hipotezu da se Zemlja koristi kao električni rezonator i pravi u tom cilju nekoliko mehaničkih analogija. Na jednoj takvoj analogiji i upotrebi mehaničkog oscilatora, pred kraj života, zasniva bežični prenos energije mehaničkim putem.

Tvrdi, čak, da bi takav način prenosa bio efikasniji od onog električnim putem. (Godine 1940. Tesla je predlagao kompaniji „Vestinghaus” projekat u kome bi se mehanički oscilatori koristili za otkrivanje rudnih bogatstava u zemljinoj površini i ukazivao je na prednost njegovog sistema u odnosu na tadašnji Lukasov metod korišćenja eksploziva u iste svrhe. Tesla je smatrao da se i energija na ovaj način može efikasno prenositi).

Turbina trenja

Očigledno je, dakle, da je u Teslinom delu postojao obostrani uticaj mehanike i elektrotehnike. Upravo su mehaničke analogije bile najočiglednije sredstvo na kojima se taj uticaj ogledao. One su bile veza između te dve oblasti bilo da je išao od prve ka drugoj ili obratno.

Još dva interesantna primera iz Teslinog rada mogu se navesti kao ilustracija trećeg slučaja heurističkih analogija. Već pomenuti pronalazak turbine trenja, koji je Tesla patentirao 1913. godina, i na njegovom usavršavanju i primeni radio preko 20 godina, nastao je u pokušaju da se, analogno indukcionom motoru u elektrotehnici, napravi idealan motor u mehanici.

Teslina predstava (u osnovi
jedan mehanički model) da je
čovek automat lepo to pokazuje.

U jednom od svojih izveštaja o turbini trenja Tesla o tome direktno piše: „Prva koncepcija ovog pogonskog motora vezana je za otkriće obrtnog magnetnog polja i pronalazak indukcionog motora koji predstavlja idealno jednostavno sredstvo za elektro-dinamičku transformaciju energije. Pošto sam intenzivno bio zainteresovan za mehaniku, profesionalno i na drugi način, prirodno se pojavila misao da bi se termo-dinamička konverzija mogla ostvariti na jedan analogan način i tako obezbediti toplotni motor sveden na elementarne principe projektovanja.”

Drugi primer je Teslin pronalazak fluidne diode iz 1919. godine, mehaničke naprave u obliku cevi sa zaliscima u kojoj se ostvaruje ventilsko dejstvo. U to vreme bila je već poznata i u upotrebi električna dioda – vakuumski ispražnjena cev u kojoj se vrši emisija elektrona sa katode na anodu pa se tako struja provodi samo u jednom pravcu, tj. ostvaruje se ventilsko dejstvo. (U istoriji elektrotehnike smatra se da je Džon Ambroz Fleming pronalazač električne dioda, koju je i patentirao 1904. Još nije dovoljno proučen Teslin doprinos ovoj oblasti. Tesla je u periodu 1890-1900. izvršio veliki broj eksperimenata sa različitim elektronskim cevima). Teslina fluidna dioda ili ventilski vod, kako je on nazvao svoj pronalazak, mehanička je analogija električne diode i sa uspehom je primenjena 60-ih godina u fluidici kao deo automatskih mašina (sl. 7).

(Ne)korisne analogije

Na kraju treba reći da bežični prenos energije, bilo električnim ili mehaničkim putem ostaje centralni problem na kome bi razmatranje mehaničkih analogija moglo da ima svoju najinteresantniju primenu. Razmotrimo zato rezultate prikaza sve tri, grupe Teslinih mehaničkih analogija sa posebnim osvrtom na problem bežičnog prenosa.

Tesline didaktičke analogije primenjene neposredno na probleme kakvi su prikaz rada indukcionog motora, raznih vrsta oscilatornih kola (Nl, N2, N3) itd., imaju nesumnjivu vrednost. Što se više udaljava od svoje osnovne struke i mehaničke analogije primenjuje na opštije prirodne pojave, njihova didaktička vrednost sve više dolazi u pitanje. Izdvojimo iz ove grupe analogiju N4, čija je didaktička vrednost diskutabilna ali koja bi mogla da bude korisna u heurističkom smislu, tj., mogla bi da bude osnov za dalji razvoj i proveru određenih Teslinih stavova i ideja.

 

Teslina mehanika s6

 

Videli smo dalje da je analogija koja je bila data kao primer grupe demonstrativnih, bez dokaznih vrednosti. Očigledno je da sličnost jednog modela ma kako on bio usavršen i ma kako verno prikazivao određene prirode zakonitosti ne može imati dokaznu snagu jednog matematičkog aparata.

U heurističkom smislu upotreba mehaničkih analogija je najvrednija. Čini se da ma kako jedna mehanička analogija bila nepotpuna u prikazu električnih ili drugih pojava ona potencijalno uvek može da bude iznenađujući osnov za novo otkriće. Teslima predstava (u osnovi jedan mehanički model) da je čovek automat lepo to pokazuje.

Dakle, analogija u kontekstu objašnjenja može biti dvostruka, korisna ili opasna za upotrebu, već prema tome gde je primenjujemo. U kontekstu dokaza ona ne vredi, dok je u kontekstu otkrića ona veoma dragocena.

Čini se da mehanička analogija nema samo vrednost u procesu nastanka jedne ideje već i u procesu njene rekonstrukcije, dakle ne samo za naučnika već i za istoričara nauke. Hronologija pojavljivanja mehaničkih analogija, ukoliko su one korišćene nesistematski, kao što je to bio slučaj kod Tesle, može da bude dobar putokaz u praćenju geneze jedne naučne hipoteze. Dalja istraživanja Teslinih rukopisa u ovom smislu mogla bi da nam ukažu na nove važne momente vezane za ovaj problem.

Teslina mehanika s7

  • 1/10
    Ne sviđa mi se - 1/10
  • 9/10
    Sviđa mi se - 9/10
5/10
Sending
User Review
7/10 (2 votes)

O autoru

Stanko Stojiljković

1 komentar

  • Poštovani,
    Raduje me što je svetlost dana ugledao jedan ovakav časopis, ali me ne raduje što se pojavljuju omaške koje časopis ovakvog “kalibra” ne bi trebao da ima, a pogotovo što ga uređuje jedan od prekaljenih urednika novinarstva. Letimičan pogled na ovaj članak pokazuje netačan podatak, citiram: “… hidrauličnom analogijom koju ćemo označiti sa N1 (prikazana u Electrical Experimenter-y, februara 1919).”
    Analogija je prikazana u navedenom časopisu, ali u aprilu 1919. godine !
    Ono što zaista smeta je to što su fotografije neobeležene, bez komentara i rasute po tekstu bez ikakvog reda.
    Ne znam šta ću još da zapazim prilikom detaljnog iščitavanja, ali toliko za sada i nadam se da će redakcija uzeti u obzir ove primedbe u narednim brojevima i člancima.
    Sretno, uz srdačan pozdrav,
    Radomir Putnik

Ostavite komentar