游侃YouUp第二期——人造闪电特斯拉线圈

尼古拉·特斯拉这个名字大家一定不会陌生，作为一个著名的发明家，物理学家，现代社会中处处可见特斯拉的智慧。特斯拉除了最著名的发明交流电之外，还发明了粒子束武器、特斯拉漩涡发动机、无线技术、旋转磁场、死光等。今天我们将要讨论的是特斯拉在1891年发明的特斯拉线圈，这个发明也在享誉世界的游戏《红色警戒》中得到了很好的展现，也就是苏联阵营的防御型武器——磁暴线圈。

在《红色警戒》中，磁暴线圈的背景故事很容易被人忽略。很多玩家对于塞尔维亚裔美籍科学家特斯拉的技术应用出现在苏联阵容，表示十分不解。其实真正的背景故事是：爱因斯坦干预了时间轴，导致尼古拉·特斯拉在美国的停留变短了。在原来的宇宙中，特斯拉与爱因斯坦在空间转移发生器和裂缝产生器等项目中产生合作。但是在新的平行宇宙中，他在美国大学毕业后很快回到了克罗地亚，并建立了克罗地亚的第一个本科理工大学。在那里，他研究出了很多技术并得到快速普及，比如交流电，电力传输以及特斯拉变压器。当时，苏联正在向外扩张，所以特斯拉被邀请至苏俄帮助创办新的莫斯科物理科技学院。在那里，他参与了许多敏感的计划，包括被号称为特斯拉线圈的一项军事技术，这也就是后来磁暴线圈出现在苏联阵容的真正原因。

磁暴线圈是一个贯穿3代红警的高级防御建筑。从根本上来说，这是一种电弧发生器。和范·德·格拉夫起电机等其他静电发生装置一样，特斯拉线圈增强电荷并将其释放向一个目标。然而，比较特殊的是，特斯拉线圈可以强迫电弧在远距离打击一个特定的目标，比如***或者士兵。它的特点是在断电情况下仍可以用两个磁爆步兵提供的能量来工作。在普通时候还可以只用两个磁爆步兵来使其威力增加50%，提升攻击力和射程，而断电时则需增至三个才能提高。

在游戏中，***是可以作为特斯拉线圈的目标的。***金属装甲是导电的，然而，这并不是说电弧会无害地穿过***。虽然里面的驾驶人员可免受电力的直接伤害，但是由金属构成的***装甲仍然会熔化，就如同电焊机作用于金属一样，装甲中的非金属绝缘化合物一旦被加热到相当的程度，就将导致部分的装甲熔化。熔化了装甲的***，会失去了它抵抗敌军炮弹的功能，该***也将成为乘员的坟墓。

那么现实中真正的特斯拉线圈是什么样的呢？小编只能说，现实中的特斯拉线圈比游戏中要更加酷炫，简直可以称为叹为观止。理论上特斯拉线圈是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。 通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。由于特斯拉线圈可产生绚丽的电弧效果，在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电，十分美丽。亦有许多人以制作特斯拉线圈为提升自身电学能力的方法。

在1891年特斯拉找到了理论依据之后，1902年沃登克里弗塔（特斯拉塔）的计划中，特斯拉在实验室中造出了他改进后的特斯拉线圈。1909年，学生以自己身体来传导特斯拉线圈的电流。之后在1912年，特斯拉被判罚2.35万美元，用以偿还他的债务，同时实验工地的设备被法院没收充当抵押，沃登克里弗塔也被拆除。至此，很多计划迫不得已而中止。

其实初级的特斯拉线圈在现在社会并不是很难实现，很多科学论坛中的爱好者甚至可以在自己家中进行试验。只是这种试验在家中进行，危险性是十分高的。由于高频的集肤效应,可能会造成不同程的表皮烧伤.

而尖端放电效应,可能会导致肢体突出端或末端的较严重烧伤。所以小编强烈建议，还是在实验室的安全环境中进行这种高危试验比较好。

现代的爱好者们，根据特斯拉线圈由LC振荡接收能量的原理，设计出了固态特斯拉线圈。因为这种特斯拉线圈具有低噪音、高效率、寿命长的特点，因而得到了很好的发展。固态特斯拉线圈是通过芯片的振荡来产生高频交流电的，所以固态特斯拉线圈的工作比较好控制。固态特斯拉线圈有两种：定频和追频。定频，即初级部分只能发射出一个固定的频率；而追频，就是初级部分会根据次级部分的LC振荡频率自动调整发射频率，从而达到完美的谐振。所以，追频SSTC已经成为固态特斯拉线圈的主流。

2008年，内华达闪电实验室在加州圣马特奥县Maker Faire的会场内的表演，炫丽的闪光不仅让旁观的观众惊呼连连，而且在嘶嘶作响的闪光声中，隐约还能听到啧啧的口水声。不过这可不是观众被闪电电到脸部抽筋所至乱喷口水，而是由于在这两座线圈中挂有成打的热狗，当闪电刷过的时候，阵阵的香味也就跟着飘了出来。这场成功的演出约有6万5千人参加，也有很多物理学家及电气学家参与这场精彩表演。

2011年，也有人在中国达人秀的舞台上制造出高压电激光特斯拉线圈演奏秀， 舞台效果美轮美奂，令人惊叹不已。据说，表演者的理想是让世界使用免费能源。而他的一只手是因之前的一次实验而残废的。故我们应该明白的是，科学实验确实有一定的危险性。

在特斯拉线圈的背后，有着无数应用可以挖掘。无论是无线供电技术的延伸，还是胶囊微电机的实现，甚至是神秘的地球物理武器探究，都离不开特斯拉线圈的发展。所以期待科学家可以尽快掌握特斯拉线圈及它的衍生技术，来为生活提供更多便利。