Latvia

Dīvainis vai ģēnijs? Dažreiz abi. Profesora Auziņa zinātnes sleja

LSM TECH

Tech / LSM TECH 6 Views comments

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Mārcis Auziņš: "Kādēļ lasīt manus tekstus? Man šķiet, ka dabaszinātnes mēs bieži mēdzam "ignorēt", sakot, ka tās ir formālas, sausas un neinteresantas. Gribētos ļaut lasītājam ieraudzīt, ka tās ir daļa no mūsu dzīves – krāsainas un interesantas."

Biogrāfijas pieturzīmes:

  • Pēc profesijas fiziķis, šobrīd Latvijas Universitātes profesors, Eksperimentālās fizikas katedras un Lāzeru centra vadītājs.
  • No 2007. gada līdz 2015. bijis Latvijas Universitātes rektors.
  • Strādā kvantu fizikas jomā un ir vairāk nekā simts zinātnisko rakstu, kas publicēti pasaules vadošajos fizikas žurnālos, un vairāku simtu konferenču ziņojumu autors.
  • Kopā ar kolēģiem no Rīgas un Bērklijas uzrakstījis divas monogrāfijas, kas izdotas "Cambridge University Press" un "Oxford University Press" izdevniecībās un abas ir piedzīvojušas atkārtotus izdevumus.
  • Karjeras laikā dzīvojis un strādājis dažādās valstīs – Ķīnā un Taivānā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Anglijā, Izraēlā un Vācijā.

Tēvs turēja vārdu

Nikola piedzima 1856. gadā serbu Ortodoksālās baznīcas mācītāja ģimenē, un viņa tēvs bija pārliecināts, ka dēlam jāseko tēva pēdās un jākļūst par mācītāju. Taču Nikolas intereses bērnībā vairāk par tēvu ietekmēja viņa māte, kas mudināja zēnu uz dažādām eksaktām nodarbēm un rosināja viņa interesi par matemātiku.

Bērnībā Nikola saslima ar holeru, un ārsti kādā brīdī teica tēvam, ka puisēns ir tuvu nāvei un viņam nav daudz atlicis laika dzīvot. Tajā brīdī esot notikusi tēva un dēla saruna, kuras laikā tēvs Nikolam esot apsolījis ļaut mācīties par inženieri, ja viņš atveseļosies. Nikola atveseļojās, un tēvs savu vārdu turēja. Nikola sākotnēji studēja Austrijā Grācas Universitātē fiziku un tai laikā pavisam jaunu inženierijas nozari – elektroinženieriju, bet turpināja savu izglītību vienā no tā laika labākajām Austroungārijas universitātēm – Prāgas Universitātē –, mācoties fiziku un filozofiju.

Laikā, kad Nikola Tesla studēja Grācā, tehnikā tika izmantoti elektromotori, ko pieslēdza līdzsprieguma avotiem jeb elektriskajam spriegumam, kura lielums laikā nemainās. Kādā lekcijā Grācas Universitātē, kurā profesors analizēja šos motorus, jaunais Nikola esot uzdevis jautājumu, vai tad daudz labāk nebūtu veidot elektromotorus, ko var pieslēgt maiņspriegumam, laikā mainīgam sprieguma avotam – tādam, kādus mēs šobrīd izmantojam savās mājās, kad elektriskā tīkla rozetē "ieštepselējam", piemēram, savu datoru? Pēc Nikolas Teslas domām, un tās vēlāk izrādījās pamatotas, šie dzinēji gan mehāniski būtu vienkāršāki un tādēļ retāk salūztu, gan tiem varētu piegādāt elektroenerģiju ar mazākiem zudumiem. It īpaši, ja enerģijas avots ir tālu prom, piemēram, spēkstacija.

Taču uz Nikolas Teslas jautājumu pasniedzējs esot reaģējis ļoti asi un nedraudzīgi. Viņš visas auditorijas priekšā nedaudz izsmējīgi esot jaunajam studentam teicis, ka viņš laikam gribot izdomāt mūžīgo dzinēju. Ar šo salīdzinājumu domājot dzinēju, kas ne tikai darbojas pats no sevis, bet kas, kā visi zina, principā nav iespējams, jo runā pretī fizikas likumiem.

Taču jaunajam un ambiciozajam Nikolam to tikai vajadzēja, lai sāktu ļoti intensīvi par šo dzinēju domāt. Un idejas radās.

Tesla bija pārliecināts, ka tās var realizēt Jaunajā Pasaulē jeb Amerikas Savienotajās Valstīs. Uz turieni 1884. gadā viņš arī pārcēlās, praktiski bez penija kabatā. Sākotnēji viņš atrada darbu izcilā izgudrotāja Tomasa Edisona laboratorijā Ņujorkā.

Starp citu, Tomasa Edisona konstruētās elektrospuldzītes tika lietotas ikdienā vairāk nekā simt gadu garumā visā pasaulē, arī katram no mums mājās. Tikai dažu pēdējo desmitgažu laikā tās tiek aizstātas ar efektīvākām spuldzītēm. Taču Edisona kompānija pilnībā balstījās uz līdzsprieguma ģeneratoriem, elektropārvades līnijām un līdzsprieguma elektromotoriem. Tas bija tiešā pretrunā Teslas idejām par maiņspriegumu.

Pēc vairākiem pie Edisona nostrādātiem gadiem Tesla Ņujorkā atvēra savu laboratoriju tikai dažus kvartālus no Edisona laboratorijas. Apmēram astoņu gadu laikā viņš saņēma vairākus desmitus Amerikas Savienoto Valstu patentu par maiņsprieguma elektrības ģeneratoriem, motoriem un elektropārvades līnijām.

Vienu no saviem lielākajiem triumfiem Tesla piedzīvoja 1893. gadā, kad Čikāgā notika Vispasaules izstāde jeb Kolumba izstāde par godu četrsimtgadei, kopš Kristofers Kolumbs bija atklājis Amerikas kontinentu. Izstādes organizatori bija paredzējuši, ka tā jāapgaismo ar elektrospuldzīšu palīdzību. Varētu šķist, kas tur tāds īpašs? Bet 19. gadsimta beigās tas bija kaut kas pavisam jauns. Konkursā par iespēju to darīt piedalījās gan Edisona kompānija, gan Džordža Vestinghausa kompānija sadarbībā ar Nikolu Teslu. Tā bija ne tikai biznesa sacensība, bet arī ideju sacensība – Edisons piedāvāja izmantot pastāvīgu spriegumu, bet Vestinghauss ar Teslu – maiņspriegumu. Teslas risinājums izrādījās divas reizes lētāks un konkursā uzvarēja.

Neiztika bez ekscesiem. Edisons radīja konkurentiem pēkšņas problēmas, aizliedzot izmantot izstādē savas spuldzītes. Taču Teslas ģenialitāte izpaudās atkal, un viņš īsā laikā izstrādāja savu spuldzīšu tipu – 1893. gada 1. maijā, izstādi atklājot, tā mirdzēja elektriskā apgaismojumā.

Tesla kļuva slavens, un viņam uzradās daudz sponsoru. Tas ļāva Teslam realizēt savu šķietami neiespējamo bērnības dienu sapni, kas viņam radās Horvātijā, šķirstot bilžu grāmatas ar Niagāras ūdenskrituma fotogrāfijām. 1895. gadā pēc Teslas projekta tika izveidoti pirmie elektrības ģeneratori, ko darbināja Niagāras ūdenskrituma ūdens. Tie bija Teslas maiņsprieguma ģeneratori. Elektroenerģija drīz pēc tam tika pārvadīta uz vairākus simtus jūdžu attālumā esošo Ņujorkas pilsētu.

Un te dzima Nikolas Teslas nākamā lielā ideja. Tā bija doma par to, vai elektroenerģiju varētu pārvadīt bez vadiem? Tā, lai nebūtu jābūvē dārgas elektropārvades līnijas.

Šie pētījumi noveda pie radio izgudrošanas. Lai arī Tesla bija domājis lielas jaudas elektroenerģjas pārvadīšanu, lai varētu apgaismot mājas un darbināt elektromotorus, bet tomēr arī radioviļņi ir elektroenerģija. 1898. gadā Tesla publiski demonstrēja kuģa modeli, kuru varēja vadīt ar radiosignālu palīdzību. Šajā sacensībā Teslas galvenais konkurents izrādījās itāļu izgudrotājs un fiziķis Guljelmo Markoni, kurš daudzus savus eksperimentus veica Anglijā. Lai arī vairāki zinātnes vēsturnieki uzskata, ka galvenās idejas par radiosignālu pārraidīšanu pieder Teslam, tomēr 1909. gadā Nobela prēmija fizikā par bezvadu sakaru izveidošanu tika piešķirta Guljelmo Markoni. Tesla savukārt sūdzēja Markoni tiesā par viņa patentu tiesību pārkāpšanu, un tiesāšanās ar mainīgām sekmēm turpinājās līdz pat Teslas nāvei 1943. gadā.

Interesanti, ka 1915. gadā neilgi pirms Nobela prēmiju paziņošanas Stokholmā vairākas avīzes Ņujorkā paziņoja, ka tām tapis zināms, ka prēmija fizikā šoreiz tiks piešķirta kopīgi Teslam un Edisonam, bet vēlāk oficiālajā paziņojumā varēja lasīt, ka prēmija tomēr ir piešķirta tēvam un dēlam Bregiem par rentgena staru difrakcijas pētījumiem. Tādi tie likteņa kūleņi…

Baloži un ekscentriskas idejas

Radiosignālu pārvadīšanas izstrādē Teslu materiāli atbalstīja Amerikas finansists J.P. Morgans. Taču tas bija laiks, kad Teslas idejas kļuva aizvien globālākas un, varētu teikt, arī ekscentriskākas. Tādēļ arī atbalstītāju loks pamazām saruka, un Tesla, pretstatā saviem konkurentiem, kas kļuva ļoti turīgi, pamazām noslēdzās no pasaules un slīga nabadzībā.

Viņš norobežojās no sabiedrības, un viņam radās ekscentriska aizraušanās. Tā bija baložu barošana. Ģeniālais izgudrotājs daudz laika pavadīja Ņujorkas parkos, barojot šos putnus, un nereti nesa uz savu viesnīcas istabu, kur viņš tajā laikā dzīvoja, savainotus putnus, lai tos ārstētu.

Taču idejas Tesla turpināja ģenerēt. Viena no tām – rezonanses parādības izmantošana. Ir zināms, ka katram objektam ir sava rezonanses frekvence. Piemēram, zaldāti nedrīkst marša solī iet pa tiltu pār upi. Ja soļu ritms pēkšņi sakrīt ar tilta rezonanses frekvenci, tilts var sabrukt.

Tesla esot izveidojis mehāniski oscilējošu ierīci, kas svārstījusies ēkas, kurā viņš dzīvojis, rezonanses frekvencē. Iespējams, ka šis stāsts ir apaudzis ar leģendu, bet tiek apgalvots, ka kaimiņiem nācies izsaukt policiju, jo ēka sākusi tā vibrēt, ka logiem izbirušas rūtis. Domājot tālāk, Tesla piedāvājis armijai izveidot oscilatoru, kas svārstītos ar Zemes rezonanses frekvenci. Tā ir viena svārstība apmēram 54 minūtēs. Izklausās pēc trakas idejas. Un šādu ideju vecumdienās Teslam ir bijis daudz, tai skaitā ar okultisma pieskaņu. Bija arī idejas par lādētu daļiņu plūsmas izmantošanu militāros nolūkos. Tesla to sauca par telespēku (teleforce), kas var notriekt raķetes un lidmašīnas. Viņš piedāvāja pārdot šā ieroča projektu dažādām valstīm. Šīs idejas bija tiešs turpinājums lielas jaudas elektroenerģijas pārvadīšanai bez vadiem.

Vai idejām bija iespējams kāds reāls pielietojums?

Grūti teikt, bet pēc viņa nāves Amerikas Savienoto Valstu Federālais izmeklēšanas birojs savāca visu atstāto Nikolas Teslas arhīvu. Vienlaikus viņa radinieks Sava Kosanovičs, kurš bija dienvidslāvu diplomāts, pieprasīja Teslas arhīva atdošanu Dienvidslāvijai, viņa dzimtenei, kas veidojās par padomju bloka valsti. Galu galā 1952. gadā tas tika arī izdarīts, un pēc Dienvidslāvijas tā laika komunistu vadoņa Josipa Broza Tito personīga rīkojuma Belgradā tika izveidots Nikolas Teslas memoriālais muzejs.

Atzīstot Nikolas Teslas lielo devumu, pētot magnētisko lauku, vienu no tā raksturlielumiem – magnētiskā lauka indukciju – mēra vienībās, kas ir nosauktas viņa vārdā. Teslās.

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Vairāk

Comments