Le Blog de Lazare

MES INVENTIONS

En me remémorant les événements passés, je prends conscience que les influences qui déterminent notre destin sont bien subtiles. Cet incident survenu dans ma jeunesse pourra en justifier. Un jour d’hiver, j’ai escaladé une montagne très raide en compagnie d’autres garçons. Le manteau neigeux était plutôt épais et un doux vent du sud était propice à nos jeux. Nous nous amusions à lancer des boules de neige sur la pente, qui roulaient alors jusqu’à une certaine distance en amassant toujours plus de neige ; c’était à qui réussirait à faire la boule la plus grosse. Soudain, une boule alla plus loin que les autres, grossissant dans des proportions énormes jusqu’à atteindre la taille d’une maison ; elle plongea dans un bruit de tonnerre dans la vallée, avec une telle force que le sol en trembla. J’étais stupéfait et incapable de comprendre ce qui avait bien pu se passer.

L’image de cette avalanche devait me poursuivre pendant plusieurs semaines, et je me demandai comment une masse aussi petite pouvait se transformer en quelque chose d’aussi énorme. À partir de ce moment-là, je fus fasciné par l’amplification des actions de faible amplitude, et c’est avec beaucoup d’intérêt que j’entamai mes recherches expérimentales sur la résonance mécanique et électrique, quelques années plus tard. Il est probable que si je n’avais pas vécu cette première impression forte, je n’aurais pas poursuivi mes travaux après avoir obtenu la première petite étincelle avec ma bobine, et je n’aurais jamais développé ma meilleure invention, dont je vais maintenant et pour la première fois, raconter la véritable histoire.

Les « chasseurs de célébrités » m’ont toujours demandé quelle était, selon moi, ma meilleure invention. Cela dépend du point de vue. Un grand nombre de techniciens, des hommes très doués dans leur propre spécialité mais dominés par un esprit pédant et myopes, ont prétendu que mis à part le moteur à induction, je n’aurais rien apporté d’autre qui soit utile à ce monde. C’est une erreur grossière. Il faut se garder de juger une nouvelle idée à ses résultats immédiats. Mon système de transmission de courant alternatif arriva à point nommé et fut accueilli comme une solution longtemps recherchée dans les milieux industriels ; et bien qu’il fallût surmonter certaines résistances féroces et concilier des intérêts opposés, comme d’habitude, son introduction commerciale n’allait pas tarder. Maintenant, comparez cette situation avec celle dans laquelle je me trouvai avec ma turbine, par exemple. On pourrait penser qu’une invention aussi simple et belle, possédant beaucoup de caractéristiques d’un moteur idéal, serait acceptée sur-le-champ ; cela aurait été effectivement le cas si les conditions l’avaient permis. Toutefois, les applications futures du champ magnétique n’allaient pas discréditer les machines existantes, bien au contraire, elles n’en eurent que plus de valeur. Le système se prêtait tout aussi bien pour les nouvelles initiatives que pour améliorer les anciens appareils. Ma turbine est une avancée d’un caractère tout à fait différent. Elle représente un changement radical, en ce sens que son succès signifierait l’abandon des moteurs vieillis pour lesquels on a dépensé des milliards de dollars. Dans de telles circonstances, les progrès sont nécessairement lents, et peut-être que le plus gros frein est dans les préjugés qu’une force d’opposition organisée a ancrés dans la tête des experts. L’autre jour encore, j’eus une amère déconvenue quand je rencontrai mon ami et ancien assistant, Charles F. Scott, qui est aujourd’hui professeur en ingénierie électrique à l’Université de Yale. Cela faisait longtemps que je ne l’avais pas vu et j’étais heureux de pouvoir bavarder avec lui dans mon bureau. Au cours de notre conversation, nous allions évidemment aborder le sujet de ma turbine, et mon enthousiasme était délirant. Je m’exclamai en pensant à son glorieux futur, « Scott, ma turbine va envoyer tous les autres moteurs thermiques dans le monde à la casse ! » Scott se caressa le menton et détourna son regard, comme s’il était en train de faire un calcul mental. « Cela fera un sacré tas de ferraille », dit-il, et il partit sans ajouter un seul mot !

8. La turbine sans ailettes de Tesla. À l’intérieur du bâti central, en forme de crêpe, se trouvent plusieurs disques, ressemblant aux disques plats d’une charrue très peu espacés, qui sont fixés sur l’arbre moteur dont on voit les saillies sur les deux côtés. Lorsqu’on injecte de l’air, de la vapeur ou tout autre gaz sous pression entre les disques, l’adhérence en surface transfère régulièrement l’énergie cinétique du gaz aux disques, entraînant leur rotation. Lorsqu’on le fait marcher en sens inverse, l’appareil fonctionne comme un compresseur à gaz. (Musée Tesla / Institut Smithsonian)

Toutefois, ces inventions, comme d’autres, n’étaient rien de plus qu’un pas en avant dans certaines directions. En les développant, je ne faisais rien d’autre que de suivre mon instinct inné à améliorer les appareils existants, sans porter un intérêt particulier à nos problèmes plus urgents. Le « Transmetteur Amplificateur » est le fruit de travaux qui ont duré des années, et dont l’objectif principal était de trouver une solution à des problèmes qui sont bien plus importants pour l’humanité que ne l’est le seul développement industriel.

Si mes souvenirs sont exacts, c’est en novembre 1890 que je fis une expérimentation dans mon laboratoire, qui fut l’une des plus extraordinaires et spectaculaires jamais enregistrées dans les annales de la science. En faisant des recherches sur le comportement des courants de hautes fréquences, je fus convaincu que l’on pouvait produire, dans une pièce, un champ électrique d’une intensité suffisante pour allumer des tubes à vide sans électrodes. C’est pourquoi je construisis un transformateur pour tester ma théorie et les premiers essais furent un vrai succès. Il est difficile de se faire une idée de ce que ces phénomènes étranges représentaient à l’époque. On a des envies furieuses de sensations nouvelles, mais on a vite fait d’y devenir indifférent. Les miracles d’hier sont aujourd’hui des choses tout à fait banales. Lorsque j’ai montré mes tubes en public pour la première fois, les gens les regardaient avec un étonnement difficile à décrire. Des invitations pressantes me parvinrent de tous les coins du monde et on m’offrit de nombreuses distinctions honorifiques et autres flatteries que j’ai toutes déclinées.

Toutefois, en 1892 la pression devint tellement forte que je partis pour Londres, où je fis une conférence devant l’Institut des ingénieurs en électrotechnique. J’avais l’intention de repartir immédiatement pour Paris où j’avais des obligations similaires, mais Sir James Dewar insista pour que je me présente à l’Institut Royal. J’étais homme à tenir ses résolutions, mais je cédai facilement devant les arguments de poids de ce grand Écossais. Il me poussa dans un fauteuil et me versa un demi verre d’un joli liquide brun, qui pétillait de toutes sortes de couleurs chatoyantes et avait le goût d’un nectar. « Bien », dit-il, « vous êtes assis sur la chaise de Faraday et vous dégustez le whisky qu’il avait l’habitude de boire. » C’est pour ces deux raisons que ma situation était très enviable. Le lendemain soir, je fis une démonstration devant cette institution, à la fin de laquelle Lord Rayleigh s’adressa au public et ses mots bienveillants furent l’aiguillon pour mes travaux de recherches. Je m’enfuis de Londres et plus tard de Paris, pour échapper à tous les honneurs envahissants, et allai passer quelque temps dans ma patrie où j’allais subir une épreuve et une maladie des plus éprouvantes. Après mon rétablissement, je commençai à formuler des plans pour reprendre mes travaux en Amérique. Je n’avais jamais réalisé jusque là que je possédais des dons d’invention particuliers, mais Lord Rayleigh qui représentait pour moi l’idéal du scientifique, l’avait affirmé et si tel était le cas, je sentis que je devais me concentrer sur quelque chose de grand.

Un jour, alors que j’errai dans la montagne, je dus me mettre à la recherche d’un abri, car l’orage menaçait. Le ciel se couvrit de lourds nuages, toutefois la pluie ne tomba pas avant qu’un violent éclair ne déchirât le ciel ; quelques instants plus tard, ce fut le déluge. Ce spectacle me fit réfléchir. Il était manifeste que les deux phénomènes étaient intimement liés comme cause et effet, et j’en vins à conclure que l’énergie électrique impliquée dans la précipitation de l’eau était négligeable, l’éclair ayant une fonction ressemblant à celle d’un déclencheur sensible. Voilà un domaine qui offrait d’énormes possibilités de développement. Si on arrivait à produire des effets électriques de la qualité voulue, on pourrait transformer toute la planète et nos conditions de vie. Le soleil fait s’évaporer l’eau des océans et le vent l’emporte vers des régions lointaines, où elle reste dans un état d’équilibre précaire. Si nous avions le pouvoir de perturber cet équilibre où et quand bon nous semblera, nous pourrions manipuler à volonté cet énorme fleuve qui entretient la vie. Nous pourrions irriguer les déserts arides, créer des lacs et des rivières et obtenir une force motrice de puissance illimitée. Ce serait le moyen le plus efficace de mettre l’énergie solaire au service de l’humanité. La réalisation de tout ceci dépend de notre capacité à développer des forces électriques du même ordre que celles qui apparaissent dans la nature. L’entreprise semblait décourageante, mais je pris la résolution de la tenter ; dès mon retour aux États-Unis, en été 1892, je commençai mes travaux et cela avec d’autant plus de passion qu’il me fallait des moyens semblables si je voulais réussir à transmettre de l’énergie électrique sans fil.

J’obtins les premiers résultats satisfaisants au printemps de l’année suivante, lorsque je réussis à atteindre des tensions d’environ 1 000 000 volts avec ma bobine conique. Cela n’est pas beaucoup comparé aux performances actuelles, mais en ce temps-là, c’était un véritable exploit. Je n’ai cessé de faire des progrès jusqu’en 1895, à en juger par un article de T.C. Martin paru dans le magazine Century du mois d’avril ; cette année-là, mon laboratoire fut malheureusement détruit par un incendie. Cette catastrophe retarda mes travaux, et la majeure partie de l’année fut consacrée à sa réorganisation et à sa reconstruction. Toutefois, dès que les circonstances le permirent, je retournai à mon travail. Je savais que des forces électromotrices plus élevées pouvaient être obtenues avec un appareil plus gros, mais j’avais l’intuition que je pourrais arriver aux mêmes résultats à partir d’un transformateur relativement plus petit et plus compact, au design adéquat. Lors de mes tests avec un secondaire sous forme de spirale plate, comme le montrent les illustrations de mes brevets, je fus surpris de constater qu’il n’y avait pas de décharge sous forme de faisceau lumineux, et je ne tardai pas à découvrir que cela était dû à la position des spires et à leur action mutuelle. Fort de cette observation, je recourus à l’utilisation d’un conducteur de haute tension avec des spires d’un diamètre considérable, qui étaient suffisamment éloignées l’une de l’autre pour permettre de contrôler la capacité distribuée et, parallèlement, de prévenir une accumulation exagérée de la charge en tous points. La mise en pratique de ce principe me permit de produire des tensions de 4 000 000 de volts, ce qui était pratiquement l’extrême limite de ce que je pouvais obtenir dans mon nouveau laboratoire dans Houston Street, car les décharges s’étendaient jusqu’à près de 5 m. Une photo de ce transmetteur fut publiée au mois de novembre 1898 dans l’Electrical Review. Si je voulais faire d’autres progrès dans ce domaine, il fallait que je travaille en plein air, et c’est pourquoi, au printemps 1899, après avoir tout préparé pour la construction d’une centrale sans fil, je partis au Colorado où je devais rester pendant plus d’un an. J’y ai procédé à des améliorations et à des perfectionnements qui permirent de générer des courants de n’importe quel ampérage. Ceux que cela intéresse trouveront quelques informations sur ces expérimentations dans mon article intitulé « Le problème de l’intensification de l’énergie humaine » *, paru au mois de juin 1900 dans le magazine Century, auquel j’ai déjà fait allusion plus haut.

9. Illustration des décharges d’étincelles produites dans la centrale radio de Tesla à Colorado Springs en 1899. La boule a un diamètre de 80 cm et est reliée à la borne libre d’un circuit résonnant relié à la terre, de 17 m de diamètre. Tesla a estimé le potentiel d’éclatement de la boule à environ 3 millions de volts. (V =75.000 x rayon en cm ). La bobine gigantesque qui produisait ces décharges avait un primaire de 15,50 m de diamètre, et était capable de transmettre un courant de 1100 Ampères dans le secondaire à haute tension.

Electrical Experimenter m’a demandé d’être on ne peut plus explicite sur ce sujet, afin que mes jeunes amis parmi les lecteurs du magazine, puissent comprendre clairement la composition et le fonctionnement de mon « Transmetteur Amplificateur » et le but dans lequel je le construisis. Très bien. Donc, premièrement, c’est un transformateur résonant avec un secondaire dont les parties qui sont sous très haute tension, sont réparties sur une surface considérable et disposées le long d’enveloppes idéales dont le rayon d’incurvation est très grand, et espacées correctement l’une de l’autre, afin d’obtenir en tout point une densité de surface faible pour qu’il n’y ait aucune fuite, même si le conducteur est à nu. Il convient à toutes les fréquences depuis peu à plusieurs milliers de cycles par seconde (Hz), et peut servir à produire des courants d’ampérage énorme et de tension modérée, ou de plus faible ampérage et d’une force électromotrice immense. La tension électrique maximale est uniquement fonction de la courbure des surfaces sur lesquelles sont situés les éléments chargés et de la surface de ces derniers.

À en juger par mes expériences passées, il est parfaitement possible d’obtenir 100 000 000 volts. Par ailleurs, on peut arriver à obtenir des courants de plusieurs milliers d’ampères dans l’antenne. Pour des puissances de ce type, une centrale de dimensions modérées suffit. En théorie, un terminal de moins de 27 m de diamètre suffit pour développer une force électromotrice de cette amplitude, alors que pour des courants de 2 000 à 4000 ampères de fréquences courantes, il n’est pas besoin qu’il ait plus de 9 m de diamètre.

Dans un sens moins large, ce transmetteur sans fil a un rayonnement d’ondes hertziennes très négligeable par rapport à l’énergie globale et, de ce fait, le facteur d’atténuation est extrêmement faible et une charge énorme est emmagasinée dans le condensateur du haut. Un tel circuit peut alors être excité par des impulsions de toutes sortes, même de fréquences basses, et il produira des oscillations sinusoïdales en continu, comme celles d’un alternateur. Toutefois, dans son sens le plus strict, c’est un transformateur résonant qui, en plus de ces qualités, est parfaitement adapté aux constantes électriques et aux caractéristiques de la Terre, et c’est pourquoi il devient très efficace et d’un bon rendement pour la transmission d’énergie sans fil. Le facteur de l’éloignement n’entre alors plus du tout en jeu, car il n’y a aucune diminution dans l’intensité des impulsions transmises. Il est même possible d’amplifier l’action avec l’éloignement de la centrale, en vertu d’une loi mathématique exacte. Cette invention fut l’une de celles qui faisaient partie de mon « Système Mondial » de transmission radio, que j’entrepris de commercialiser lors de mon retour à New York en 1900. Quant aux objectifs immédiats de cette entreprise, ils sont clairement mentionnés dans une explication technique de ce temps-là, dont voici un extrait :

»Le »Système Mondial » est le fruit d’un amalgame de plusieurs découvertes originales, faites par l’inventeur au cours de ses recherches et expérimentations, menées avec persévérance. Il permet non seulement la transmission instantanée et précise sans fil de signaux, de messages et de caractères vers toutes les régions du globe, mais aussi l’interconnexion de tous les systèmes téléphoniques et télégraphiques, ainsi que des autres stations de données, sans qu’il soit nécessaire de modifier leur équipement existant. Il permet, par exemple, à un abonné au téléphone de communiquer avec n’importe quel autre abonné de la Terre. Un récepteur bon marché, pas plus grand qu’une montre, lui permettra d’écouter, sur terre comme sur mer, la diffusion d’un discours ou d’une musique transmis ailleurs, quelle que soit la distance. Ces exemples sont cités pour donner surtout une idée des possibilités qu’offre cette grande avancée scientifique, qui annule les distances et qui fait que ce conducteur parfaitement naturel, la Terre, peut servir à atteindre les innombrables objectifs que l’ingéniosité humaine avait trouvés pour ses lignes de transmission. Il y a un résultat de grande portée qui est que tout appareil à un ou plusieurs fils (à une distance manifestement limitée) pourra fonctionner de la même manière, sans conducteurs artificiels et avec les mêmes facilité et précision, à des distances dont les seules limites sont celles imposées par les dimensions physiques de notre planète. Donc, s’ouvrent d’une part de nouveaux champs d’exploitation commerciale avec cette méthode de transmission idéale, et d’autre part les anciens gagnent beaucoup de terrain.

»Le »Système Mondial » est basé sur la mise en application des inventions et découvertes importantes suivantes :

1. Le Transformateur Tesla. Cet appareil est aussi révolutionnaire dans sa production de vibrations électriques que le fut la poudre à canon pour la guerre. Avec un appareil de ce type, l’inventeur a produit des courants de nombreuses fois supérieurs à tout ce qui avait été généré jusque là par d’autres moyens, et des étincelles de plus de 30 m.

2. Le Transmetteur Amplificateur. C’est la plus belle invention de Tesla ; c’est un transformateur particulier spécialement adapté pour exciter la Terre qui, pour la transmission de l’énergie électrique est aussi précieux que le télescope pour l’observation astronomique. En utilisant ce merveilleux appareil, il a déjà créé des manifestations électriques d’une intensité plus grande que celle d’un éclair, et transmis un courant autour du globe, suffisant pour allumer plus de deux cents lampes à incandescence.

3. Le Système sans fil Tesla. Ce système comprend un certain nombre de perfectionnements et est le seul moyen connu capable de transmettre de manière économique de l’énergie électrique à distance, sans fil. Des tests et des mesures méticuleux en connexion avec une station expérimentale très puissante, construite par l’inventeur dans le Colorado, ont démontré qu’il était possible d’envoyer n’importe quelle quantité d’énergie à travers tout le Globe si nécessaire, avec une perte n’excédant pas un très faible pourcentage.

4. La Technique de l’Individualisation. Cette invention de Tesla est par rapport au « réglage » grossier, ce que le langage distingué est par rapport au langage non articulé. Il permet de transmettre, dans le secret absolu et exclusif, des signaux ou des messages de manière active ou passive, c’est-à-dire sans interférences et sans pouvoir être interférés. Chaque signal est comme un individu à l’identité différenciée et il n’y a pratiquement pas de limites quant au nombre de stations ou d’appareils pouvant fonctionner simultanément et sans le moindre signe d’interférence.

5. Les Ondes Stationnaires Terrestres. Cette merveilleuse découverte veut dire, en langage populaire, que la Terre est sensible à des vibrations électriques d’une certaine fréquence, comme un diapason l’est à certains sons. Ces vibrations électriques spécifiques, susceptibles d’exciter violemment la Terre, se prêtent à d’innombrables utilisations de grande importance d’un point de vue commercial, et à bien d’autres égards.

La première centrale électrique de ce « système mondial » peut entrer en service dans neuf mois. Il deviendra alors possible de générer jusqu’à près de 10 millions de CV et elle a été conçue pour réaliser autant d’exploits techniques que possible, sans plus de dépenses. En voici quelques-uns uns :

(1) L’interconnexion des échanges ou des bureaux télégraphiques existants partout dans le monde.

(2) L’instauration d’un service télégraphique gouvernemental secret et ne pouvant pas être interféré.

(3) L’interconnexion de tous les échanges ou centrales téléphoniques dans le monde.

(4) La diffusion universelle de l’information par télégraphe ou téléphone, en connexion avec la presse.

(5) L’instauration d’un tel « Système mondial » de transmission de renseignements à usage exclusivement privé.

(6) L’interconnexion et le travail de tous les téléimprimeurs boursiers dans le monde.

(7) L’instauration d’un « système mondial » de diffusion de musique, etc…

(8) L’enregistrement universel de l’heure avec des pendules bon marché indiquant l’heure avec une précision astronomique et ne demandant aucune maintenance.

(9) La transmission mondiale de caractères, de lettres, de chèques, etc… écrits à la main ou tapés à la machine.

(10) L’instauration d’un service universel pour la marine, permettant aux navigateurs de tous les bateaux de s’orienter parfaitement sans boussole, de déterminer leur position exacte, l’heure et la vitesse, de prévenir les collisions et les naufrages, etc…

(11) L’inauguration d’un système d’impression mondiale sur terre et sur mer.

(12) La reproduction mondiale de photos et toutes sortes de dessins ou de dossiers.

J’ai proposé en outre de faire des démonstrations de transmission d’énergie sans fil sur une petite échelle, suffisante toutefois pour pouvoir convaincre.

Par ailleurs, j’ai fait référence à d’autres applications de mes découvertes autrement plus importantes, qui seront révélées à une date ultérieure.

Une centrale fut construite sur Long Island, dont la tour mesurait 57 m de haut, et dont le terminal sphérique avait un diamètre de près de 21 m. Ces dimensions étaient appropriées pour transmettre pratiquement n’importe quelle quantité d’énergie. Au départ, il ne fut produit qu’entre 200 et 300 KW, mais j’avais l’intention d’utiliser ultérieurement plusieurs milliers de CV. Le transmetteur devait émettre un complexe d’ondes aux caractéristiques spéciales, et j’avais imaginé un système unique pour régler par téléphone la production de n’importe quelle quantité d’énergie.

10. La gigantesque tour de transmission d’énergie radio de Tesla, érigée entre 1901 et 1903 à Shoreham, Long Island, faisant partie de son « Système Mondial Sans Fil », qui n’a cependant jamais été terminée. La centrale électrique à deux étages à l’arrière-plan, donne une idée de l’échelle gigantesque de cette tour de 57 m (qui fut démolie en 1917).

La tour fut détruite il y a deux ans ; cependant mes projets font l’objet de nouveaux développements et une autre tour sera construite qui sera même perfectionnée dans certains domaines. À cette occasion, je voudrais démentir une rumeur largement répandue, selon laquelle la tour aurait été démolie par le Gouvernement ; à cause de la guerre, des préjugés sont nés dans l’esprit de ceux qui ne savaient pas que les papiers qui, il y a trente ans, m’accordèrent l’honneur de la nationalité américaine, sont toujours dans un coffre, tandis que mes diplômes, mes licences, médailles en or et autres distinctions honorifiques sont rangées dans de vieilles malles. Si cette rumeur était fondée, j’aurais obtenu le remboursement de la grosse somme que j’ai versée pour la construction de la tour. Bien au contraire, c’était dans l’intérêt du Gouvernement de conserver cette tour, notamment parce que – entre autres applications de valeur – elle permettait de localiser les sous-marins en plongée, où que ce fut sur le globe. Ma centrale, mes services et mes perfectionnements ont toujours été à disposition des officiels et depuis le commencement des conflits en Europe, j’ai travaillé à perte sur plusieurs de mes inventions qui ont affaire avec la navigation aérienne, la propulsion des bateaux et la transmission sans fil, qui sont de la plus haute importance pour le pays. Ceux qui sont bien informés savent que mes idées ont révolutionné les industries aux États-Unis, et je ne connais aucun inventeur qui, à cet égard, ait eu la chance comme moi de voir ses inventions utilisées durant la guerre. Je me suis abstenu de m’exprimer en public sur ce sujet jusqu’à ce jour, parce qu’il me semblait déplacé de m’étendre sur des problèmes personnels, alors que le monde connaissait de graves problèmes. Par ailleurs, j’aimerais ajouter, au regard de rumeurs variées qui me sont parvenues, que mes relations avec M. J. Pierpont Morgan n’avaient pas un caractère commercial et qu’il avait avec moi la même ouverture d’esprit que celle avec laquelle il a aidé bien d’autres pionniers. Il a toujours tenu ses promesses à la lettre et il aurait été très déraisonnable d’attendre quelque chose de plus de lui. Il avait la plus haute estime pour mes réalisations et me donna toutes les preuves de sa totale confiance dans mes capacités à réaliser ce que j’avais décidé. Je ne veux pas que quelques individus, étroits d’esprit et jaloux, puissent s’imaginer avoir contrecarré mes travaux. Pour moi, ces hommes ne sont rien de plus que des microbes de quelque vilaine maladie. En réalité, ce sont les lois de la nature qui ont retardé mon projet. Le monde n’était pas prêt pour lui ; il était trop en avance sur son temps. Toutefois, ces mêmes lois l’emporteront et, finalement, il aura un succès triomphal.

11. Nikola Tesla, à l’âge de 60 ans, sur une photo prise l’année où l’Institut américain des ingénieurs en électrotechnique lui accorda la médaille Edison.

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