Nikola Tesla: Excentrický génius, který se nebál pustit elektřinu do svého těla

Elektřina je dnes všudypřítomná a představit si život bez ní je nemožné. Nestalo by se tak bez fyzika a konstruktéra Nikoly Tesly a jeho vynálezů a patentů. Otevřel jimi cestu k masovému využití střídavého proudu, který lze přenášet na velké vzdálenosti. Klíčovým krokem v tom byl jeho asynchronní motor, který se před 140 lety stal zdrojem síly pro rozmáhající se průmysl. I jeho další práce dala základ moderní elektrotechnice a mnoho Teslových objevů mělo zásadní význam pro budoucnost. Podivuhodný život a proměnlivou kariéru muže, který svým způsobem „vynalezl“ 20. století, přiblíží další díl seriálu o slavných inovátorech, kteří svými vynálezy lidstvo posunuli k modernímu věku.

Rozčarování z Edisona

Nikola Tesla se narodil v roce 1857 srbským rodičům žijícím v Chorvatsku a od mládí udivoval svým matematickým nadáním. Po absolvování gymnázia odešel studovat do Prahy na Karlo‑Ferdinandovu univerzitu, vydržel na ní ale jen jediný semestr. Pak rychle střídal zaměstnání v různých elektrotechnických továrnách, nejprve v Budapešti a pak ve Francii, kde se zabýval hlavně zdokonalením elektrických obloukových lamp. Dospěl přitom k názoru, že do té doby používaný stejnosměrný proud se pro průmyslovou praxi nehodí, a v roce 1883 sestrojil první motor na střídavý proud, respektive jeho prototyp. Dál v jeho vývoji prozatím nepokročil, protože mu k tomu chyběly peníze

Proto odplul do USA, kde nastoupil jako jeden z mnoha mladých pomocníků slavného vynálezce Thomase Edisona. Ten totiž byl experimentátorem a tam, kde bylo zapotřebí matematiky, tápal nebo složité výpočty přenechával jiným.

Tesla mu pomohl vyřešit problém spojený se spřažením více generátorů elektřiny. Pracoval opravdu tvrdě, podle svých pozdějších vzpomínek sedm dní v týdnu a 18 hodin denně. Na oplátku čekal, že u Edisona najde pochopení pro svůj elektromotor. Toho se však nedočkal, protože slavný vynálezce věřil ve stejnosměrný proud, měl na něm založen byznys, a nemínil si pod sebou podřezávat větev.

Nakonec Tesla požádal o vyplacení slíbeného honoráře ve výši 50 tisíc dolarů (dnes by šlo o 1,7 milionu dolarů) za svoji pomoc – avšak Edison mu ho nevyplatil, s tím, že svůj někdejší slib mínil jen jako žert.

Tesla okamžitě z Edisonových laboratoří odešel a raději se nějaký čas živil jako kopáč. Seznámil se však s investorem Alfredem Brownem a přesvědčil ho, že má co nabídnout. Šlo o objev, že lze poměrně snadno vytvořit točivé magnetické pole – pokud jsou dvě cívky postavené do pravého úhlu a napájeny střídavým proudem s fázovým posunem 90 stupňů. Což umožňuje chod takzvaného asynchronního elektromotoru. Jeho hlavní výhodou oproti motorům stejnosměrným je to, že je levnější, má vyšší životnost a hlavně vyšší účinnost.

Nasazení nového zdroje síly ovšem předpokládalo výrobu střídavého proudu, který lze z elektrárny ke spotřebitelům přenášet na velké vzdálenosti bez větších ztrát. To Edisonovy uzavřené systémy, které pracovaly maximálně se 115 volty, nedokázaly, napětí v nich klesalo na nulu už necelý kilometr od elektrárny. Elektřina zatím sloužila hlavně k osvětlování domů boháčů, kteří většinou měli – jako například s Edisonem – vlastní zdroj elektřiny někde v zadním traktu svého sídla.

Teprve střídavý proud, který lze přenášet pod vysokým napětím a to pak spotřebitelům pomocí transformátorů snížit, nabízel možnost skutečné elektrifikace.

Výsledkem Teslova objevitelského úsilí nakonec bylo 30 patentů, které znamenaly, že získal úplnou kontrolu nad využitím střídavého proudu. Současně si vydobyl pověst v odborných i podnikatelských kruzích a získal možnost na velké přednášce předestřít svoji vizi využití střídavého proudu.

Představy a patenty ale bylo nutné přetavit do reálné podoby a Tesla se naštěstí potkal s Brownovým známým Georgem Westinghousem, jehož specializací zatím byla železniční technika. Střídavý proud už ale využíval v žárovkách, které vyráběl a nabízel. Uvědomoval si také, že jak nový motor, o nějž již měli zájem průmyslníci pro své továrny, tak výstavba elektráren na střídavý proud budou skvělým byznysem, který mu umožní mu porazit Edisona.

Nabídl proto Teslovi za jeho patenty milion dolarů a k tomu ještě licenční poplatky navázané na instalovaný výkon firmou prodaných motorů. K tomu ještě místo konzultanta ve své továrně v Pittsburghu. V té chvíli nadšený Tesla vše přijal. „George Westignhouse byl podle mého názoru jediný na světě, kdo se v tehdejších podmínkách mohl ujmout mého systému střídavého proudu a vyhrát boj proti předsudkům a moci peněz,“ napsal Tesla později.

Válka proudů

Edison se ještě nezdával a tvrdil, v čemž se úplně nemýlil, že střídavý proud o vysokém napětí bude pro lidi nebezpečný. Což demonstroval tím, že najatí „experti“ střídavou elektřinou při besedách s veřejností a hlavně s novináři usmrcovali zvířata. Nejen kočky a psy, ale i slona. Vyprovokovali dokonce i hrůznou první popravu na elektrickém křesle.

Navzdory očerňující kampani Westinghouse s Teslou získávali první zakázky jak na zařízení k výrobě střídavého proudu, tak na motory. Prvním velkým úspěchem byla elektrifikace rudného dolu v Coloradu. Jenomže k tomu, aby bylo veřejnost možné definitivně přesvědčit o výhodách střídavé elektřiny, bylo zapotřebí něco většího než spokojenost těžařů v zapadlém koutě USA.

Tesla, který konečně přišel k penězům, v New Yorku proto předváděl elektrická kouzla ve své laboratoři. Často šlo o bizarní a pro něj samotného nebezpečná představení, která měla ukázat, že se Edison se svým varováním před střídavým proudem mýlí. Své tělo proměnil ve vodič, kdy elektřina o vysokém napětí a vysoké frekvenci šla jen po jeho povrchu. Vždy měl na sobě bílou košili a černý frak a na hlavě vysoký klobouk. Hlavní však byly jeho boty. Jejich podrážky, někdy až 15 centimetrů silné, byly z gumy, což byla hlavní záruka, že seance neskončí špatně. „Když jiskřil a praskal v tmavé laboratoři a rozsvěcoval žárovky tím, že na ně ukázal prstem, byl to úžasný pohled a on vypadal jako moderní bůh blesku,“ připomíná Teslův životopisec Robert Lomas.

Využití elektřiny, zejména pak střídavého proudu, propagoval Nikola Tesla v New Yorku v řadě riskantních představení. Vrcholným číslem bylo rozsvícení žárovky proudem procházejícím vynálezcovým tělem.

Foto: archiv Barolgun

Jasnou porážkou Edisona a jeho společnosti General Electric se stala světová výstava v Chicagu v roce 1893. Soutěž o její osvětlení vyhrál Westinghouse a jeho střídavý proud pak rozzářil 96 620 žárovek.

Poslední velký triumf prožil Tesla, který se mezitím stal americkým občanem, při stavbě niagarské hydroelektrárny, která využívala energie padající vody jednoho z tamních vodopádů. Její agregáty napojené na vodní turbíny o výkonu pěti tisíc koňských sil vyráběly střídavý proud. Nejvíce ho od roku 1897 využívaly v elektrických pecích závodu na výrobu hliníku ve vzdálenosti 35 kilometrů. Nelibě ale vynálezce nesl, že se k vybudování elektrárny Westinghouse Electric spojila s konkurenční Edisonovou General Electric. Ta se tak dostala k jeho někdejším patentům.

Marná vize

Ve chvíli, kdy se stavba niagarské elektrárny rozbíhala, se Tesla už naplno zabýval novou ideou: chtěl prostřednictvím elektromagnetických vln elektřinu posílat ke spotřebitelům bez drátů. Což teoreticky možné je, avšak prakticky to nedokážeme ani dnes. Navíc doufal, že jejím zdrojem by mohla být samotná atmosféra, nebo dokonce zeměkoule. Což po něm, v podobě slov o „statické elektřině“, opakovali spisovatelé sci‑fi. Tesla se svým snem zabýval celá desetiletí, ale neuspěl. Už na počátku této cesty však učinil řadu objevů, které by při zavedení do praxe umožnily alespoň bezdrátové vysílání signálů.

„Tři roky před tím, než Guglielmo Marconi uskutečnil své první bezdrátové pokusy, Tesla na veřejné přednášce v St. Louis představil základní předpoklady radiového vysílání,“ podotýká Lomas. Šlo o teoretický popis antény, vysílače a přijímače naladěných na stejnou vlnovou frekvenci. Tesla si to vše dal i patentovat, komerčně nicméně svého prvenství nevyužil. Jen přihlížel, jak Marconi jako cílevědomý podnikatel na obdobě jeho vynálezu bohatne.

Teslu v té době deptaly psychické potíže, schizofrenie. Obtížně se vyrovnával se smrtí matky, jiné ženy, ačkoliv jej mnohé obdivovaly, ho nezajímaly. Navíc přišel o svoji skvělou laboratoř, do níž vložil téměř všechny peníze – nakonec šlo „jen“ o necelých 300 tisíc dolarů – které za své patenty od Westinghouse dostal. Laboratoř shořela, když v domě, kde se nacházela, propukl požár.

Vynálezce už mohl jen litovat, že ve slabé chvilce, když se Westinghouse načas dostal do finančních problémů, vzdal se smluvně zakotvených licenčních poplatků za každý vyrobený elektromotor. I když se Tesla mohl stát multimilionářem, najednou musel hledat sponzory pro další výzkumy.

S jejich pomocí nejprve vybudoval laboratoř v horách u Colorado Springs a experimentoval s výkonným vysílačem elektromagnetických vln, s takzvanou Teslovou cívkou. Zabýval se také studiem blesků, ať v přírodě, nebo takových, které sám vytvořil. Pozornost si získal i slovy, že zachytil signály mimozemských civilizací, novináři psali rovnou o Marsu.

Ve své laboratoři v Colorado Springs Nikola Tesla experimentoval s vysokým napětím a s blesky. Hlavního cíle – bezdrátového přenosu elektřiny na dálku – ale nedosáhl.

Foto: Getty Images

V roce 1901 započal se stavbou Wardenclyffské věže na Long Islandu na východním pobřeží USA a s ní souvisejících zařízení, která konečně měla prokázat možnost přenosu elektřiny na dálku a její získávání ze Země. Peníze na to – 150 tisíc dolarů – poslal finančník J. P. Morgan výměnou za padesátiprocentní podíl na budoucích patentech. Tesla však neuspěl, peníze došly a vysílací stožár byl zase stržen.

Zchudl, přišel o renomé a veřejnost ho ze dne na den začala považovat za podivína. Uzavřel se do sebe a ztratil přátele – posledního, když zemřel jemu blízký spisovatel Mark Twain.

Před druhou světovou válkou se ještě věnoval „paprskům smrti“, které by dokázaly na stovky kilometrů ničit nepřátelská letadla. Mělo jít o svazek urychlených atomů wolframu nebo rtuti. Což bylo hlavním důvodem, proč FBI po jeho smrti v roce 1943 dočasně zabavila pozůstalost. Ta se dnes nachází v Bělehradě, kde má i muzeum.

Bez ohledu na smutný konec byl Tesla špičkovým vynálezcem a skutečným vizionářem. Jeho jménem se dodnes rádi chlubí jiní, například americký podnikatel Elon Musk po něm sáhl, když hledal značku pro své elektromobily. Jméno Tesla ale nesl už československý elektrotechnický podnik, který vznikl v roce 1946.