浪涌发生器和现代朱庇特

    即使18世纪的闪电模型制作如此精心,研究者们仍然能强烈地意识到他们模拟出来的闪电比起自然界真正的闪电力量,不过是烟花爆竹的程度罢了,他们并不知道如何制造更大的闪电。但是渐渐地,随着时间的推移,19世纪电学的发展弥补了这一缺憾。19世纪30年代,第一台电磁感应发电机被发明出来,能够比18世纪的静电设备生成大得多的电力。1882年,托马斯•爱迪生,正如我们已经看到的,在纽约市建成了第一座商业发电厂。随后在19世纪90年代,尼古拉•特斯拉在结束了和威斯汀豪斯的雇佣关系之后,作为独立发明家迈出了自己的一步,建成了大型变压器,这个设备能够在他的实验室里放出一百英尺长的电弧。

    有一张著名的照片,展现了特斯拉平静地坐在变压器旁边的椅子上的场景:他若无其事地读着一本书,同时头顶上舞动着巨大的电火花。遗憾的是,这个画面并不是真的。这是用多重曝光制造出的画面,如果真的离电弧那么近,会要了他的命。而且,尽管特斯拉的电弧看上去十分震撼,并且电压很高,但其实电流强度很低,因此离真正的闪电还差得远。科学家仍未造出一台机器,并生成与闪电威力相当的电弧。人类对这一自然力量的掌控尚未实现。

    接下来的二十年是电气的黄金时代。输电线蜿蜒穿过乡间,沿着仔细规划的路线将电力输送到城市和乡镇。电气设备—烤箱、电灯和收音机—在家庭中出现,发出让人放心的嗡嗡声。电这只“怪兽”被驯服和转化成为家庭的仆人。这些成就达到顶峰的标志性事件发生在1922年3月2日,这一天,通用电气公司在其纽约州斯克内克塔迪市的实验室内,发布了全世界第一台真正的人造闪电机器,该机器的技术名称为“浪涌(或脉冲)发生器”,它有两层楼高,看起来像一位疯狂科学家用发电厂的零件拼装出来的机器。上面有数层由金属杠固定住的覆箔玻璃板,一排排的真空管、绝缘器,还有其他看起来很神秘的装置。前方和中央有两个巨大的铜制球体立在木桩上。这两个球体之间构成了“球间隙”,闪电就将在这里发生。

    在浪涌发生器旁站着自豪的发明者,查尔斯•普罗蒂厄斯•施泰因梅茨。他是个相貌奇特的人,当他站在如此壮观的机器旁边时这一点尤其明显。他得了侏儒症,身高只有4.5英尺。他还有驼背和髋关节发育不良的毛病,这使得他的躯干和双腿以一种别扭的角度弯曲。

    为了完整描述他的外貌,不能不提他长着浓密的胡须,戴着夹鼻式眼镜,嘴里总是叼着一根雪茄烟的样子。尽管施泰因梅茨身体残疾,他的头脑却极为聪明。自1889年从德国移民美国之后,他成了通用电气最具价值的员工,他写出了能让工程师们理解交流输电的数学公式。有传言说,通用电气甚至不付月薪给他:只要他提出要求,他们就会递现金给他。传言并不是真的,但他确实有很高的收入。他的财富令围绕他的争议进一步加剧了,因为他同时还是坚定的社会主义者,曾经向弗拉基米尔•列宁提供电气服务。

    斯克内克塔迪市的实验室内,施泰因梅茨在他的闪电机器前踱步。此时记者在笔记本上速记着,摄影师在拍摄照片。他向听众夸耀着其发明的强大力量:

    在实验室里,我们建成了一台闪电发生器,能够放出一万安培的电,电压在十万伏特;这相当于超过一百万马力的功率,持续十万分之一秒。尽管这不过是自然界闪电能量的五百分之一而已,但它能向我们展示真实闪电那样的爆炸性、撕裂性、粉碎性的效果。

    像一名真正的表演者那样,他摩擦着双手迈步向前来展示其威力。他拉下一根控制杆,巨大的机器充电的同时发出响亮的嗡嗡声。记者们紧张地向后退步。有些人用双手捂住了耳朵。突然间闪过一阵炫目的光,叉状闪电从球间隙跃出,打中了放在中间的木块。一声震耳欲聋的巨响摇撼着实验室,一股灰烟腾起来。当尘埃落定时,记者们可以看到那块木头消失了—被闪电气化了。它的碎块落到了二十五英尺远的地方。

    其他用闪电击打的物件包括:一棵小树,几段金属丝,以及一座村庄的模型。第二天,激动的媒体报道了此事,几乎每份报纸都称赞施泰因梅茨为“现代朱庇特 ”。《纽约时报》甚至将这个绰号放进了头条标题中:《现代朱庇特随心所欲地放出闪电》。本杰明•富兰克林不过得到了普罗米修斯的名字。施泰因梅茨则直接获得了宙斯的身份。这种称谓不过再一次加剧了围绕他的争议而已,因为他曾坦言自己是一名无神论者。

    在接下来的一年里,施泰因梅茨去世了—并不是像萨尔摩纽斯王那样死于闪电,而是在睡梦中死于心脏病发作。出身于意大利的研究者朱塞佩•法乔利在通用电气接手他的研究,很快将闪电机器的输出功率提高到原先的两倍,使之能生成两百万伏的闪电。和施泰因梅茨一样,法乔利也身患残疾,但是施泰因梅茨尚能走路(有些困难地),法乔利却只能坐轮椅。不管他想去哪儿,都有一名个人随从推他前往。《纽约时报》认为两位现代闪电大师都身患残疾是一个有趣的巧合。“对施泰因梅茨而言,”报纸中写道,“他身体上的缺点似乎突出了而非削弱了其强大的精神能量。两个人似乎都从他们控制的巨大力量中吸纳了某种有活力、强有力的东西到体内。”

    尽管身患残疾,法乔利是个偏爱冒险的人。他喜欢在闪电机器运转的时候,尽可能凑近机器。他告诉记者:“当你离这么近时,你会感觉到胡须因为电流而飘起来,很有意思。”在通用电气位于马萨诸塞州皮茨菲尔德的实验室里,他的工程师们建成了整个村庄的模型,他们向模型浇下人工雨,打下闪电。闪电来回劈打,不断重复地击中一座微型的教堂,直到最后,一名英国来访者站了出来,认为不断打中教堂是法乔利特意地安排,用来表达对宗教的抗议。“但是我要说,”来访者抱怨道,“你不觉得这有点儿亵渎神明吗?”现有的记录没有任何提及法乔利宗教信仰的内容,但是他曾是施泰因梅茨的密友,因此他很有可能一样对宗教抱持怀疑主义态度。然而,他完全没有击中教堂的打算。

    他向来访者解释,教堂尖顶会反复被击中,仅仅因为它给闪电提供了最快逃逸入地的路径而已。

    年复一年,人造闪电的力量在不断增长。到了1929年,皮茨菲尔德实验室已经在制造五百万伏的人造闪电了。1939年,在纽约举办的世界博览会上,通用电气发布了一台可以放出一千万伏闪电的机器,所制造的闪电可以跃过三十英尺的间隙。机器高三十四英尺。而且为了向其最初的发明者致敬,放置它的大厅名叫施泰因梅茨大厅。该机器是整个博览会上最受欢迎的展品,吸引了七百万访客前来参观。人们坐在木制长椅上,观看闪电的爆炸和劈刺。海伦•凯勒也是访客中的一员,尽管她耳聋目盲,但仍然受到了强烈的触动。她之后写道:“这前所未有地触动了我,给我一种感觉,人类虽然脆弱却不屈不挠,竟掌握了如此惊人的手艺,能够投出冒火的闪电。我坐在这里,紧张却欢欣,另一个奇迹降临了。闪电对我说话了!—不,它在用管风琴一样的轰鸣声唱歌,歌声穿透了我的整个身体。”