Bugün öğrendim ki: Nikola Tesla, modern akıllı telefonun yükselişini bir asırdan fazla bir süre önce öngörmüştü. İnsanların ceplerinde taşıyabilecekleri kadar küçük cihazlarla dünyanın dört bir yanında kablosuz olarak iletişim kuracakları bir dünyayı tanımladı ve "dünya kablosuz sistemi" adını verdiği şeyi hayal etti.
Nikola Tesla tarafından önerilen bir dünya kablosuz sistemi, 20. yüzyılın başlarında, Dünya ve atmosferi elektriksel iletkenler olarak kullanan teorilerine dayanan, mucit Nikola Tesla tarafından tasarlanan bir kablosuz haberleşme ve elektrik enerjisi dağıtım sistemiydi. Bu sistemin, küresel ölçekte "telsiz elektrik enerjisi iletimi" ile noktalı kablosuz haberleşme ve yayın yapmayı sağlayacağını iddia etti. 1890'ların ortalarından itibaren bunu gerçekleştirmek için iki ilgili yöntemle ilgili kamu açıklamaları yaptı. 1900'ün sonunda, Atlantik üzerinden İngiltere'ye ve denizdeki gemilere mesajlar göndermeyi amaçlayan fikirlerine dayalı bir kablosuz istasyonun (sonunda Wardenclyffe'de bulunan) inşasını finanse etmek için bankacı J. P. Morgan'ı ikna etmişti. Guglielmo Marconi'nin yeni radyo tabanlı telgraf sistemine karşı daha iyi rekabet edebilmek için tasarımı kablosuz güç iletimi dahil olmak üzere değiştirme kararı, Morgan'ın değişiklikleri finanse etmemesiyle sonuçlandı. Proje 1906'da, hiç çalışmadan terk edildi.
Bu dönemde Tesla, sisteminin temel işlevleriyle ilgili çok sayıda patent başvurusunda bulundu, bunlar arasında transformatör tasarımı, iletim yöntemleri, ayar devreleri ve sinyal verme yöntemleri yer alıyordu. Ayrıca, dünya çapında mevcut telefon ve telgraf sistemlerine bağlanacak yaklaşık otuz Wardenclyffe tarzı haberleşme istasyonu kurma planını da açıkladı. Sonraki birkaç on yıl boyunca basına ve yazılarında sistemin yetenekleri ve radyo tabanlı sistemlere göre üstünlüğüne ilişkin ayrıntıları paylaşmaya devam etti.
"Pratik kablosuz iletim deneyleri gerçekleştirdiğini" iddia etmesine rağmen,[2] hiç kimsenin uzun mesafelerde güç ilettiğine dair belgelendirilmiş bir kayıt yoktur ve modern bilimsel görüş, kablosuz güç şemasının çalışmayacağı yönündedir.
**Tarih**
[Düzenle]
**Kökenler**
[Düzenle]
Tesla'nın Dünya Kablosuz sistemi için fikirleri, 1890'ların başlarında Hertz'in indüksiyon bobinli transformatörler ve kıvılcım aralıkları kullanan elektromanyetik dalgalar ile yaptığı deneyleri öğrenmesinden sonra başladı. Bu deneyleri tekrarladı ve sonra Hertz'in kablosuz vericisini iyileştirdi, çeşitli alternatif cihazlar ve kendi yüksek gerilim transformatörü olan Tesla bobinini geliştirdi.[8][9] Kablosuz olaylara ilişkin asıl ilgisi bir güç dağıtım sistemi olaraktı; başlangıçta kablosuz aydınlatmayı araştırdı.[10] 1891'den itibaren, 1892'de Londra'da ve Paris'te "Yüksek Potansiyel ve Yüksek Frekanslı Alternatif Akımlar ile Deneyler" dahil olmak üzere konferanslar verdi ve 1893'te Geissler tüplerini kablosuz olarak aydınlatmayı da dahil olmak üzere "kablosuz aydınlatma" [11] sergiledi. [12]
**Tek tel ile iletim**
[Düzenle]
İlk deney, 1891 New York City Columbia College konferansında gerçekleştirildi; yüksek frekanslı bir indüksiyon bobininin bir terminali ile bağlanmış bir lambanın çalışmasıydı. İndüksiyon bobininin ikincil terminallerinden birine bağlanmış tek terminalli bir akkor lamba, "normal anlamıyla" kapalı bir devre oluşturmazken, kapasitif bağlantı veya "yer değiştirme akımı" ile ikinciden geriye dönüş yoluna sahiptir. Bunun nedeni lambanın filamenti veya refrakter düğmesinin bobinin serbest terminali ve çevreye göre kapasitansıdır; serbest terminal de lamba ve çevreye göre kapasitansa sahiptir.
**Kablosuz iletim**
[Düzenle]
İkinci sonuç, enerjinin herhangi bir bağlantı kablosu olmadan uzaydan nasıl geçirilebileceğini gösterdi. Kablosuz enerji iletimi, iki metal plaka arasında, her biri bir indüksiyon bobininin ikincil sargısının bir terminaliyle bağlı olan bir elektrik alanının oluşturulmasını içerir. Bir gaz deşarj tüpü, iletilen enerjinin varlığını algılama aracı olarak kullanıldı. Bazı gösterilerde deneycinin elinde tutulan iki kısmi boşaltılmış tüp, alternatif elektrostatik alanda aydınlatıldı. [14]
**Geliştirme**
[Düzenle]
Tesla, 1890'ların başlarında teorilerini formüle ederken, radyo dalgalarını kullanma fikrini terk etti. [15] Maxwell tarafından teorize edildiği şekliyle radyo dalgalarının varlığına kesinlikle inanmıyordu ve o zamanın çoğu fizikçinin söyledikleri ile aynı fikirdeydi: radyo dalgaları, görünür ışığın hareket ettiği şekilde düz bir çizgide hareket eder, bu da uzun menzilli haberleşme için kullanımını kısıtlar. [17](Radyo dalgaları düz bir çizgide hareket eder, ancak kısa dalga frekans bandlarının uzun mesafelerde gök dalgası iletimini mümkün kılacak iyonosferin belirli radyo dalgalarını yansıtacağı keşfi çok daha sonra gerçekleşti.)
Elektrik sinyallerini görüş hattı mesafesinin ötesine iletmek için gezegen Dünya'nın bu sınırlamayı aşmak için bir iletken ortam olarak kullanılmasını gerektiğine inanıyordu. [15] 1895 sonunda basına, "Dünya'nın elektrik yükü bozulabilir ve bu nedenle elektrik dalgaları kablo veya tel kullanılmadan herhangi bir mesafeye etkin bir şekilde iletilebilir" ve elektrik dalgalarının "anlaşılabilir sinyaller" ve "güç kaynağı" iletmek için kullanılabileceğini açıkladı. [18] 11 Nisan 1896'da "atmosfer ve hatta bunun ötesindeki eter yoluyla yayılan elektrik dalgaları" kullanarak "mesajların aynı anda dünyanın her yerine iletilebileceğini" belirtti. [19] Eylül 1897'de, iletken bir tabaka bulunması gerektiğine inandığı 30.000 feet yükseklikteki iki bağlanmış balondan güç iletme planı için bir patent başvurusunda bulundu. [21]
1895 ile 1898 arasında, Dünya iletim teorilerini test etmek için New York City laboratuvarında 51 feet (16 m) çapında bir büyüteç verici olarak adlandırılan büyük bir rezonans transformatörü inşa etti. [22] 1899'da Colorado Springs, Colorado'da büyük çaplı deneyler yaptı. Burada yaptığı ölçümlere dayanarak, Dünya'nın "tam anlamıyla elektrik titreşimleriyle dolu" olduğunu sonucuna vardı. Şimşek çakmalarının, Dünya'nın büyük bir iletken olduğunu ve enerji dalgalarının etrafında hareket ettiğini gösterdiğini belirtti. 16 m çapında, 3,5 ila 4 milyon volt tahmini çalışma potansiyeline sahip ve 30 m'den fazla uzunlukta elektrik deşarjları üretebilen büyük bir büyüteç verici inşa etti. [23] Bununla Dünya iletimi test etti ve kablosuz güç iletim gösterileri sırasında laboratuvarının yakınında bulunan akkor elektrik ampullerini yaktı.
1900'de Colorado Springs'ten New York City'ye döndüğünde, Dünya'yı iletken olarak kullanan devrimci bir kablosuz iletişim ve elektrik dağıtım sistemini finanse etmek için girişim sermayesi arayışına girdi. 1900 sonlarında finansör J. P. Morgan'ın dikkatini çekti ve onun teorilerine dayanarak Atlantik üzerinden İngiltere'ye ve denizdeki gemilere mesajlar, telefon görüşmeleri ve hatta faks görüntülerini iletebilecek bir pilot proje (sonra Wardenclyffe projesi haline gelecek) finanse etmeye ikna etti. Morgan, şirketin kontrol hissesini ve tüm patent gelirinin yarısını alacaktı. Sözleşme hemen hemen imzalandıktan sonra, Tesla, Guglielmo Marconi'nin radyo tabanlı telgraf sistemiyle daha iyi rekabet edebilmek için tesisini Dünya kablosuz güç iletimi fikrini de içerecek şekilde genişletmeye karar verdi. [26] Morgan, değişiklikleri finanse etmeyi reddetti ve başka yatırım sermayesi sağlanamadığında, Wardenclyffe'deki proje 1906'da hiç gerçekleşmeden terk edildi.
1901'in sonlarında, Shoreham'da Wardenclyffe "kablosuz tesisi" inşasına başlandı ve sonraki üç yıl boyunca devam etti. Tesiste, Stanford White tasarımı 29x29 m'lik tuğla bir bina, tepesinde 21 m çapında bir "kubbe" ile 57 m yüksekliğinde ahşap bir kule ve makineye "Dünyanın her yerinde titreşime uğratmak için" deyişiyle, şaftın 91 m altında on altı demir boru ile yerleştirilen 37 m'lik bir şaft yer alıyordu. [27][28] Wardenclyffe finansal sorunlar yaşamaya devam etti ve 1905-1906 yıllarına gelindiğinde sitenin çoğu aktivitesi durduruldu.
**Unsurlar**
[Düzenle]
1890'ların sonlarında ve Wardenclyffe'in inşası sırasında, Tesla, kablosuz sistemini oluşturacak birçok unsuru kapsayan patent başvurularında bulundu. Ürettiği sistem, elektrik yükünün toprak ve atmosferdeki teorik bir iletken tabaka yoluyla iletildiği elektrik iletimine dayanıyordu. [29][30] Tasarım, Dünya'nın elektrik yükünü titreştiriciyi sırasıyla şarj edip deşarj ederek değiştirebileceğine inanılan topraklanmış bir Tesla bobini rezonans transformatör vericiden oluşuyordu. Bu, uzak bir konumda alıcı modunda kullanılan ikinci bir Tesla bobini ile çalışacaktı; ayrıca topraklanmış bir helisel rezonatör ve yükseltilmiş bir terminal de vardı. [31][32][33] İnanıyordu ki, Dünya yüzeyindeki diğer bir noktada bulunan topraklanmış bir rezonans transformatörünün, vericiyle aynı frekansta ayarlanmış bir alıcı rolünde olması, ikisi arasında Dünya'dan elektrik akımının akmasına izin verecekti.
Ayrıca, gönderme kulesinden gelen elektrik akımı dalgalarının dünyanın öbür yanından yansıtılabileceğine, bunun sonucunda da alıcı istasyona doğrudan güç dağıtımı sağlayan, dünyanın herhangi bir noktasında kullanılabilen yükseltilmiş duran elektrik akım dalgalarına neden olabileceğine inanıyordu. Sisteminin başka bir yönü, atmosferde "denk gelen bir elektriksel yer değiştirme" aracılığıyla [34] mevcut olduğuna inanılan şarjlı iletken bir üst tabakaya aracılığıyla, elektrik akımının geri döndürülmesiydi. [21][29], bu fikir 1872'ye dayanıyor ve Mahlon Loomis tarafından önerilen kablosuz iletim-alıcı sistemi. Akımın alıcıda haberleşme için ve elektrikli cihazları çalıştırmak için kullanılabileceğine inanılıyordu. [32]
Tesla, planının, dünyanın nüfusu yoğun bölgelerinin yakınında otuzdan fazla iletim-alıcı istasyonunun inşasını içerdiğini söyledi; Wardenclyffe ilk olacaktı. [36] Planlar kesintisiz ilerleseydi, Long Island prototipi, belki de Glasgow yakınlarındaki İskoçya batı kıyısında, İngiltere Adaları'nda inşa edilecek bir ikinci tesisle izlenecekti. Bu tesislerden her biri, 1899'da Colorado Springs deney istasyonunda bir araya getirilmiş cihazların tasarımına kısmen dayanacak büyük bir büyüteç verici içerecekti. [37]
**İddia edilen uygulamalar**
[Düzenle]
Tesla'nın 1895'te kablosuz iletim fikirlerini tanımlaması, bunun uzak, gelişmemiş dünyanın uzak bölgelerine bol miktarda elektrik enerjisi sağlama ve uluslar arasında daha yakın iletişimi teşvik etme konusundaki insani kullanımlarını içerir. [38] Haziran 1900 tarihli "İnsan Enerjisini Artırma Sorunu" adlı Century Dergisi makalesinde, Dünya'nın özelliklerini ve Dünya'yı iletişim ve telsiz güç aktarımının aracı olarak kullanabilecek bir sistemin prensiplerini ayrıntılarıyla açıkladı. Herhangi bir uzaklıktan iletişimin uygulanabilir olduğunu yazdı. Aynı sürecin denizcilik nesnelerini (buzul veya gemi) bulmada ve "bu kadar büyük bir elektrik hareketinin" diğer gezegenlerle iletişim kurmada da kullanılabileceğini belirtti. [16]
1909'da Tesla şunları belirtti:
"Örneğin, yakında New York'taki bir iş insanı talimatlar verebilir ve bunlar Londra veya başka yerlerde anında yazıya dökülebilir. Masasından arayarak dünyanın herhangi bir telefon abonesi ile konuşabilecektir. Sahibi tarafından taşınabilecek ucuz ve bir saatten büyük olmayan bir cihazı gereklidir; bu, sahibini deniz veya karada binlerce mil uzaklıkta dinlemeye veya konuşmaya veya şarkı söylemeye etkinleştirecektir." [39][40]
Ayrıca, üst atmosferden geçen yüksek potansiyelli elektrik akımının, okyanuslararası gemi yolları için gece ışığı sağlayarak onu parlatabileceğini de savunuyordu. [35][41]
1919 tarihli "Gerçek Kablosuz" başlıklı Electrical Experimenter makalesinde Dünya Kablosu'nu ayrıntılarıyla ele aldı, uzun menzilli haberleşme yeteneğini ayrıntılarıyla anlattı ve hâkim radyo dalgası yayılım teorisinin yanlış olduğunu öne sürdü. [15][42]
"Kablosuz iletimdeki Hertz dalgası teorisi biraz daha devam edebilir, ama kısa bir süre sonra, bilimsel zihnin tarihe kaydedilen en dikkat çekici ve anlaşılmaz sapmalarından biri olarak kabul edileceğini söylemekten çekinmiyorum."
**Uygulama olasılığı**
[Düzenle]
Tesla'nın Colorado Springs'teki kablosuz güç iletim gösterileri, büyük deneysel büyüteç vericiyi barındıran yapıya yakın konumlandırılmış akkor elektrik ampullerini aydınlatmayı içeriyordu; vericiden 591 m'ye kadar uzanan menziller mevcuttu. [25] Gücün bu fotoğraflarla belgelenen gösterilerden ötesine iletildiğine dair doğrudan çok az kanıt var. [44][45][46][47][48][49][50][51][52] Daha sonra, "pratik kablosuz iletim deneyleri gerçekleştirdiğini" iddia edecekti. [2] Dünya elektrik rezonansına ulaştığını ve teorisine göre herhangi bir karasal uzaklıkta elektriksel etkilere neden olacağını düşünüyordu. [53]
Yıllar içinde Tesla'nın kablosuz sistemiyle ilgili çeşitli iddialarda bulunulmuştur. Colorado Springs'ten kendi notları, uzun menzilli iletimde başarılı olup olmadığı konusunda belirsizdir. [54] Tesla, 1916'da avukat Drury W. Cooper'a 1899'da yaklaşık 16 km uzaklıkta nicel iletim-alıcı verileri topladığını iddia etti. [55] Tesla biyografı John J. O'Neill, 1944 tarihli "Hırslı Deha: Nikola Tesla'nın Hayatı" kitabında, 1899'da Colorado Springs'te Tesla'nın 42 km uzaklıktaki 200 akkor lambayı yaktığını iddia etti. [54][56]
Alan üzerinde çalışan bilim insanları ve mühendisler, Tesla'nın büyük miktarda gücü uzun menzile iletme fikirlerinin hiçbir zaman çalışmayacağını belirttiler, çünkü genel olarak ilgili fizikleri yanlış anladı, Dünya ve atmosferin iletkenliğini abarttı ve mesafe ile güç kaybını büyük ölçüde hafife aldı. [57][45][46][51][58][59][60][61][62]