Zamanının ötesinde yaşayan bir dâhi: Nikola Tesla - Güç Aktarım Sistemleri - Dişliler, Rulmanlar, Motorlar, Sürücüler
Sırp asıllı Amerikalı bilim insanı Nikola Tesla, pek çok buluş gerçekleştirmiş, 700’e yakın patente sahip olmuş, ilham veren bir karakter. Alternatif akım sistemini geliştirerek modern elektrik motorlarının üretilmesine giden yolu da açmış olan Tesla’nın bilimsel kariyerini, 10 Temmuz’daki doğum günü vesilesiyle hatırlatmak istedik.
Nikola Tesla, elektriğe ve elektromanyetiğe tabii meyliyle yaşadığı dönemde hem bilime hem de günlük hayata damga vurmuş, nevi şahsına münhasır bir isim. Tesla’nın icat ettiği birçok buluş ve geliştirdiği birçok prensip günümüzde halen kullanılmakta.
10 Temmuz 1856’da Avusturya İmparatorluğu sınırları içerisinde Smiljan köyünde doğan Nikola Tesla, kesintili bir eğitim hayatı yaşamıştır. Papaz olan ve oğlunun da bir papaz olmasını isteyen babasının telkinlerinin aksine Nikola Tesla, pek çok farklı şehirde pek çok farklı okulda eğitim gördü ve farklı işlerde çalıştı. Bu yıllarda edindiği teknik bilgiler ve iş deneyimi, ilerleyen yıllarda bilimsel çalışmalarına, daha da önemlisi hayallerine yön verecekti.
1884 yılından itibaren çalışmalarına New York’ta devam eden Nikola Tesla, burada Thomas Edison’la çalışmaya başladı fakat Edison’un, Tesla’nın alternatif akım sistemine beklediği ilgiyi göstermemesi kısa sürede yolların ayrılmasına sebep oldu. Edison ABD’de elektriğin evlerde kullanılmasını mümkün kılmıştı; bu, onun geliştirdiği doğru akım sistemiyle mümkün olmuştu ve Edison, bu işten iyi bir kazanç sağladığını düşündüğündenbu sistemi değiştirmeye sıcak bakmıyordu.
Yeni elektrik motorları ve jeneratörleri üzerinde çalışmaya başlayan Nikola Tesla, çok geçmeden alternatif akım sistemini geliştirdi. Tesla’nın geliştirdiği üç fazlı alternatif akım indüksiyon motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye, doğru akıma göre çok daha başarılı bir şekilde çeviriyordu. Ayrıca alternatif akım daha yüksek voltaj üretmeyi mümkün kılıyor, elektriğin çok daha uzağa, çok daha ucuz bir şekilde taşınmasını mümkün kılıyordu.
Nikola Tesla, geliştirdiği alternatif akım transformatörleri ve motorlarına ilişkin buluşlarının patentlerini 1885 yılında George Westinghouse’a sattı. Böylece Westinghouse ve Tesla, doğru akımda ısrarcı olan Thomas Edison’a rakip oldular. Bu rekabet kısa sürede büyük bir ticari savaşa dönüştü. Hatta bu dönem tarihe “Akım Savaşları” olarak geçmiştir. Chicago’daki 1893 Kolomb Dünya Fuarı, Akım Savaşları için önemli bir çarpışma alanına dönüştü. Westinghouse ve Tesla, Edison’a kıyasla daha düşük bir teklif vererek fuardaki Elektrik Pavyonu’nu aydınlatma hakkını elde ederken, bütün dünya alternatif akımın bu başarısına tanık oluyordu. Zaman içinde alternatif akımın güvenilir ve hesaplı olduğu kabul edilir oldu. Nihayet bütün dünya alternatif akım sisteminin değerini anlamaya başladı.
Bundan sonra Tesla çalışmalarını kablosuz enerji iletimi üzerine yoğunlaştırdı. 1891’de patentini aldığı Tesla bobini vasıtasıyla kısa mesafede enerjiyi kablosuz şekilde taşımayı başardı. Temelinde yükseltici bir transformatör olan Tesla bobini, çok yüksek gerilimler elde etmeyi mümkün kılmaktaydı. Tesla, kendi adını verdiği bu indükleme bobinlerini elektrikle aydınlanma, yüksek frekanslı alternatif akım ve özellikle kablosuz elektrik iletimi gibi alanlardaki deneylerinde kullandı.
Alman bilim insanı Heinrich Rudolf Hertz’in çalışmalarından etkilenen bir grup bilim insanı, radyo dalgalarıyla ilgili deney ve araştırmalarını yoğunlaştırmıştı. Nikola Tesla da 1889 yılındaki Paris Fuarı’nda Heinrich Rudolf Hertz’in çalışmalarını yakından inceleme fırsatı buldu. Tesla bu dönemde radyo dalgalarıyla iletişim üzerine yoğunlaştı fakat çalışmaları haberleşme yerine elektriğin kablosuz aktarımı üzerine odaklanmıştı.
1898 yılında New York’taki Madison Square Garden’daki bir süs havuzunda ufak bir botu radyo dalgalarıyla hareket ettirerek bir alıcı ve verici arasındaki iletişimi sağlayan yani uzaktan kumandayı icat eden ilk insan oldu ve patentlerine bir yenisini ekledi. “Teleotomaton” adını verdiği bu icat, bütün radyo prensiplerine, uzaktan elektrik hareketine, hatta bir de robota sahipti.
Nikola Tesla, dünyanın kendisini ve atmosferi kullanarak elektriği global olarak taşıyabileceğine inanıyordu. Gerçekten de metrelerce ötedeki lambaları kablo kullanmadan yakabiliyordu. Tesla, New York’a dünyanın “elektrik titreşimleriyle hayatta olduğuna” ve elektriği sadece yeryüzünü ve gökyüzünü kullanarak aktarabileceğine ikna olmuş bir şekilde döndü.
1901 yılında kariyerindeki en büyük başarısızlık olacak olan Wardenclyffe Kulesi projesine başladı. Tesla’nın amacı, New York’taki kuleden İngiltere’ye ve Atlantik Okyanusu’ndaki gemilere telgraf mesajları, ses, hatta görsel ve elektrik iletmekti. Yükseklikleri 90 ila 180 metre arasında değişen kuleler inşa edilmesini öngören proje, başarılı olduğu takdirde bölgeyi dünyanın iletişim merkezi yapacaktı. Tesla, tam anlamıyla olmasa da ünlü işadamı J.P. Morgan’ı projeyi desteklemeye ikna etti. Fakat masrafın sürekli artması, Marconi’nin telegraf mesajlarını çok daha ucuza iletebilmesi (J.P. Morgan projenin en çok bu kısmıyla ilgileniyordu) ve Tesla’nın zaman içinde güvenilirliğini yitirmesi sebebiyle (uzun süre Colorado Springs’te uzaydan bir radyo mesajı aldığını iddia etmişti) proje terk edildi. Tesla, internetin ilkel bir versiyonu sayılabilecek ve tamamlandığı takdirde “dünyayı yüzyıl ileriye taşıyacak” projesini gerçekleştirebileceğinden emindi fakat onun yerine Wardenclyffe Kulesi’nin sökülüp, elde edilen hurdanın borçlarını kapatmak için kullanılmasını izlemek zorunda kaldı.
Enerji silahı veya “ölüm ışını”
Tesla’nın son büyük projesi ise askeri amaçlar için kullanılabilecek, oldukça güçlü ve uzun menzilli bir silah tasarlamak oldu. Nikola Tesla, yoğunlaştırılmış ve sıkıştırılmış bir elektrik ışınını çok uzaklardaki hedeflere yöneltebilecek bir elektrik silahı olarak özetlenebilecek silahını 1934’te kamuoyuna açıkladı. Projesinin tamamlanmak üzere olduğunu, sadece birkaç detayın deney aşamasında bulunduğunu ve bu savunma silahının dünya barışına olanak tanıyabileceğini savunan Tesla’ya göre bu silah 300 kilometre mesafeden orduları durdurabilecek, uçaklar böylece bir silah olmaktan çıkacak ve ülkelerin sınırları askeri yöntemlerle aşılamayacaktı.
Tesla, bu projeyi birçok ülkeye sundu. Bu ülkelerden biri olan Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği, buluşla bir noktaya kadar ilgilense de, Tesla çalışmalarını tamamlayacak desteği hiçbir zaman bulamadı ve bu silah üretilemedi.
Tesla 7 Ocak 1943’te, bir süredir yalnız yaşadığı New Yorker Hotel’deki odasında öldüğünde 87 yaşındaydı. Arkasında bugün hâlâ geçerliliğini koruyan icatlar, sistemler ve prensipler bıraktı. Yüzlerce buluşuyla 20. yüzyıla yön veren bu büyük mucitin adı, ölümünden 17 yıl sonra, 1960 yılında Uluslararası Birimler Sistemi’nde (SI) magnetik akı yoğunluğu birimine verildi.