文／陳永平　

機器的運作需要能源，正如人需要吃飯一樣，例如馬達的驅動就必須仰賴充足的電力，而電力的來源除了提供「直流電」的電池外，通常都是利用發電機來產生。發電機可以提供直流電或「交流電」，不過現今的電力系統卻都是以交流電為主，這裡面還牽扯出百年前美國「交直流大戰」的故事──愛迪生與西屋兩大電力公司的較勁。

傳輸距離 交流電勝



話說19世紀末，美國發明大王愛迪生成功製作出燈泡之後，在曼哈頓地區創立了首家發電廠，供應110伏特直流電作為家庭用電，但隨即發現電力傳輸的最大難題：傳輸的距離愈遠，電力的損失愈大。於是愛迪生僱用了當代的電磁怪傑──特斯拉（Nikola Tesla），打算解決這個致命傷。不過事與願違，特斯拉卻提出了交流電的替代方案，這個方案等同於否定愛迪生長期在直流電所投入的心血，再加上雙方早已存在的酬勞糾紛，最後不僅交惡分手，更導致特斯拉後來投靠西屋，全力開發交流電技術。

「交直流大戰」最終以愛迪生公司慘敗收場，讓交流電成為後來電力系統的主流，一直延續至今。諷刺的是，特斯拉在1912年獲頒美國電氣工程師協會的最高榮譽「愛迪生獎章」。

研發電磁 無線通訊



特斯拉除了在交流電的貢獻之外，還有許多與電磁相關的革命性發明與專利，其中包括無線遙控技術，此控制技術屬於無線通訊的一環，當然與電磁波息息相關。關於電磁波的發現，必須歸功於英國的電磁大師麥克斯威爾（Clerk Maxwell）與德國的物理學家赫茲（Rudolf Hertz）。

在19世紀60年代，麥克斯威爾藉由數學式的推導，進而預言電磁波的存在，同時發現電磁波在真空中將以光速傳播，也據此認定「光就是一種電磁波」。19世紀末赫茲利用實驗加以證實，並將電磁波真實地呈現在世人面前，這個實驗是相當重要的里程碑，對後來無線電技術的發展具有深遠的影響。

義大利物理學家馬可尼（Guglielmo Marconi）就是在赫茲實驗的啟發下，成功研發初步的無線電報技術；1896年，馬可尼首度在英國完成14公里的遠距訊號傳送試驗，並取得有史以來的第一個無線電專利。不久之後，馬可尼又開始嘗試2000公里以上的越洋無線通訊，最後終於在1901年成功地接收到第一個橫跨大西洋而來的無線電訊號。由於這些偉大的貢獻，馬可尼在1909年獲頒諾貝爾物理獎。

特斯拉於1943年於旅館辭世，幾乎身無分文。特斯拉死後9個月，美國最高專利法庭判定無線傳輸和廣播之父應該是特斯拉，而不是馬可尼，這對已故的發明家來說，算是有點遲來的勝利。