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Nikola Tesla

Nikola Tesla

 

Nikola TeslaNikola Tesla (en serbe cyrillique : Никола Тесла), né le 10 juillet 1856 à Smiljan dans l'Empire d'Autriche (actuelle Croatie) et mort le 7 janvier 1943 à New York, est un inventeur et ingénieur naturalisé américain (en 1891) d'origine serbe. Il a principalement œuvré dans le domaine de l’électricité, mais était également ingénieur mécanique.

Tesla a d'abord travaillé dans la téléphonie et l'ingénierie électrique avant d'émigrer aux États-Unis en 1884 pour travailler avec Thomas Edison, avant de collaborer avec George Westinghouse qui enregistra un grand nombre de ses brevets. Considéré comme l’un des plus grands scientifiques dans l’histoire de la technologie, pour avoir déposé quelque 300 brevets couvrant au total 125 inventions (qui seront pour beaucoup attribuées à tort à Edison) et avoir décrit de nouvelles méthodes pour réaliser la « conversion de l’énergie », Tesla est reconnu comme l’un des ingénieurs les plus créatifs de la fin du xixe et du début du xxe siècle. Quant à lui, il préférait plutôt se définir comme un découvreur.

Ses travaux les plus connus et les plus largement diffusés portent sur l’énergie électrique. Il a mis au point les premiers alternateurs permettant la naissance des réseaux électriques de distribution en courant alternatif, dont il est l’un des pionniers. Tesla s’est beaucoup intéressé aux technologies modernes se focalisant sur l’électricité qui était le noyau de ses inventions. Il est connu pour avoir su mettre en pratique la découverte du caractère ondulatoire de l’électromagnétisme (théorisé par James Clerk Maxwell en 1864), en utilisant les fréquences propres des composants des circuits électriques afin de maximiser leur rendement.

De son vivant, Tesla était renommé pour ses inventions ainsi que pour son sens de la mise en scène, faisant de lui un archétype du « savant fou ». Grand humaniste qui aurait notamment aimé que l'électricité soit gratuite et accessible à tous4, il resta malgré tout dans un relatif anonymat jusqu'à plusieurs décennies après sa mort. Son œuvre trouve un regain d'intérêt dans la culture populaire depuis les années 1990. En 1960, son nom a été donné au tesla (T), l’unité internationale d’induction magnétique.

Nationalité

Nikola Tesla naît dans une famille serbe orthodoxe de Croatie. Fier de ses origines, Tesla a toujours revendiqué à la fois ses ascendances serbes et ses racines croates, s'identifiant comme un serbe de Croatie. Cependant, né au sein de l'Empire d'Autriche, Tesla s'est déclaré de nationalité autrichienne lors de sa demande de naturalisation américaine en 1891.

Parce qu'il est né dans la partie croate des confins militaires (une zone tampon contrôlée par les Habsbourg le long de la frontière ottomane), la Croatie revendique pour Tesla sa nationalité croate. Par ailleurs, il tient ses origines serbes de sa famille, originaire de l'ouest de la Serbie, près de la frontière avec le Monténégro. Ainsi, depuis sa mort en 1943, de nombreuses controverses ont éclaté quant à sa nationalité, des nationalistes serbes et croates se livrant à de nombreux débats pour s'attribuer son origine.

Nikola Tesla naît le 10 juillet 1856, à Smiljan, dans les confins militaires de l’Empire d’Autriche, avant-dernier des cinq enfants d’une famille serbe orthodoxe. Son père, Milutin Tesla, était le prêtre orthodoxe serbe de Smiljan16. Sa mère, Đuka Mandić, était la fille d’un prêtre orthodoxe originaire de Lika et Banija et antérieurement du Kosovo. Elle était douée pour la fabrication d’outils artisanaux et, bien qu’analphabète, capable de mémoriser les poèmes serbes.

Les Tesla seraient issus de la famille Draganić, dont une branche aurait adopté le surnom « Tesla » signifiant herminette en serbe, donné en raison d'une caractéristique physique particulière de ses membres. Une autre légende les lie à la famille noble d'Herzégovine de Pavle Orlović.

Dès son enfance, Nikola montre de grandes aptitudes intellectuelles bénéficiant d’une mémoire eidétique hors du commun, d’un génie inventif, ainsi que d’un don de visualisation lui rendant maquettes et schémas inutiles. Après de brillantes études primaires et secondaires, il commence une activité d'inventeur autodidacte à 17 ans. Il obtient l'accord de son père, qui aurait voulu faire de lui un prêtre, d'entreprendre des études pour devenir ingénieur.

En 1875, il entre à l’École polytechnique de Graz, en Autriche, où il étudie les mathématiques, la physique et la mécanique, grâce à une bourse attribuée par l’administration des Confins militaires qui le met à l’abri des problèmes financiers. Il y travaille avec acharnement pour assimiler le programme des deux premières années d’études en un an. L’année suivante, la suppression des Confins militaires lui retire toute aide financière, hormis celle, très maigre, que peut lui apporter son père, ce qui ne lui permet pas d’achever sa seconde année d’études.

Selon certaines sources, Tesla aurait obtenu son diplôme de premier cycle de l’université de Graz. Toutefois, selon l’université, ce ne serait pas le cas et il n’aurait pas poursuivi ses études au-delà du premier semestre de sa troisième année.

En décembre 1878, Tesla quitte Graz, ne contacte plus sa famille et déménage à Marburg où on l’emploie comme assistant ingénieur pendant un an. Plus tard, son père le convainc d'entrer à l’université Charles de Prague en été 1880. Là, il est influencé par Ernst Mach. Mais, suite au décès de son père, il quitte l’université, n’ayant effectué qu'un semestre d'étude.

Nikola Tesla débute en tant qu’ingénieur en 1881, à Budapest, à l’Office central du télégraphe du gouvernement hongrois, où il travaille sous la direction de Tivadar Puskás. Dans cette institution, il rencontre un jeune inventeur serbe, Nebojša Petrović, avec qui il collabore à un projet de turbines doubles qui produisent une puissance continuelle[réf. nécessaire]. À l’ouverture du commutateur téléphonique de Budapest, Tesla devient électricien en chef de la compagnie et, plus tard, ingénieur en chef pour le premier système téléphonique de Hongrie. Durant cette période, il invente un répéteur ou un amplificateur de téléphone qui pourrait, selon certains, être le premier haut-parleur.

Accessoirement, il s’intéresse aussi à la mythologie hindoue, ainsi qu'au sanskrit. Au fil de sa vie, il devient polyglotte, parlant le tchèque, l’anglais, le français, l’allemand, le hongrois, l’italien et le latin33 en plus de sa langue natale, le serbo-croate de la Lika.

Tesla à 23 ans

Nikola Tesla vers 1879, âgé de 23 ans.

 

Ingénieur chez Edison

Moteur à courant alternatif triphasé
En 1882, il séjourne à Paris où il est recruté par la société Edison General Electric Company à l’amélioration des équipements venant de la société mère. D’après son autobiographie, le directeur de la Continental Edison, Charles Batchelor (en), lui reconnaît vite de grands talents et le recommande à Thomas Edison. Il y achève la mise au point du premier moteur à induction à courant alternatif. Il développe plusieurs instruments utilisant les champs magnétiques rotatifs et obtient deux brevets en 1887 et 1888. Personne en Europe ne s’intéressant à sa technologie, il accepte l’offre de Thomas Edison de venir travailler aux États-Unis.

En 1884, âgé de 28 ans, il débarque aux États-Unis, où Edison vient de créer le réseau électrique alimentant la ville de New York basé sur le courant continu qui souffre de sérieux dysfonctionnements : accidents fréquents, pannes régulières, incendies... De plus, à cause des chutes de tension due à la résistance des câbles, cette énergie ne peut pas être acheminée sur de longues distances et nécessite des centrales tous les trois kilomètres. Enfin, comme il n'existe pas de technologie permettant de modifier la tension, l'électricité doit être produite directement à la tension utilisée par les clients, ce qui nécessite un circuit de distribution différent pour chaque type d'appareil (éclairage public ou domestique, moteur d'usine).

Tesla propose le courant alternatif, qui résoudrait tous ces problèmes, tandis qu’Edison reste un ardent défenseur du courant continu. Cette controverse technologique et la personnalité très narcissique des deux hommes les opposent farouchement. Finalement Edison lui permet de travailler sur cette technologie et lui promet 50 000 dollars à la clé si elle réussit. Tesla y parvient quelques mois plus tard mais Edison n'honore pas sa promesse, prétextant que Tesla n'a pas compris son « humour américain ». Il consent tout de même à l'augmenter pour que son salaire passe de 10 dollars par semaine à 18 dollars. Tesla, se sentant insulté, démissionne en 1885.

Ingénieur chez Westinghouse

En 1886, Tesla fonde la Tesla Electric Light & Manufacturing mais il est contraint d'en démissionner en raison de désaccords avec ses investisseurs financiers qui lui demandent de développer un nouveau modèle de lampe à arc mais sans courant alternatif. Ayant mis toutes ses économies dans cette société, Tesla est ruiné, d'autant plus que ses associés gardent la jouissance de ses brevets. Pour survivre, il devient terrassier dans les rues de New York.

Un groupe de financiers (l'avocat Charles F. Peck et le directeur de la Western Union Alfred S. Brown), conscients du potentiel économique de la proposition de Tesla sur le courant alternatif, offre à celui-ci la possibilité de fonder sa propre société en avril 1887 : la Nikola Tesla Company, basée à New York. Il s'assure cette fois-ci que 50 % des revenus de ses brevets lui soient reversés. Il dispose d'un laboratoire et peut enfin construire la génératrice à courant alternatif qu'il présente à l'American Institute of Electrical Engineers le 16 mai 1888.

En 1886, George Westinghouse s’intéresse de près au courant alternatif. Concurrent direct d’Edison, cet ingénieur et entrepreneur américain rêve d’approvisionner tous les États-Unis en électricité. En juillet 1888, Brown et Peck négocient un accord de licence avec George Westinghouse pour utiliser le moteur à induction polyphasé de Tesla et ses transformateurs contre 60 000 dollars en numéraire et en actions et une redevance de 2,50 $ par cheval vapeur produit. D'autre part, Westinghouse embauche Tesla pendant un an, pour un salaire mensuel de 2 000 $, comme consultant des laboratoires de la Westinghouse Electric & Manufacturing Company. Une lutte titanesque (surnommée la « guerre des courants ») s’engage alors entre Westinghouse-Tesla et Edison. Edison tente une campagne de lobbying en faisant des démonstrations publiques d'électrocution de différents animaux, pour prouver le danger du courant alternatif. Ces démonstrations conduisent à l'invention de la chaise électrique et l'adoption progressive de l'électrocution comme moyen d'exécuter les condamnés à mort. Edison embauche à cet effet Harold P. Brown qui achète un générateur alternatif pour électrocuter William Kemmler. Malgré les recours juridiques de George Westinghouse, l'exécution a bien lieu mais Edison ne parvient cependant pas à imposer le mot « westinghousé » au lieu d'« électrocuté » dans le langage public.

En 1893, la compagnie de Westinghouse obtient le contrat d’installation de toute l’infrastructure électrique des États-Unis et rapidement, les États-Unis utilisent exclusivement le courant alternatif préconisé par Tesla. La guerre a tourné finalement à l’avantage du couple Westinghouse-Tesla et laisse les compagnies Edison mais aussi Westinghouse au bord de la faillite (nombreux procès au sujet des brevets, investissements lourds pour équiper les foyers ou l'industrie, main d'œuvre coûteuse pour remplacer quotidiennement des milliers de lampes à incandescence). En 1897, Westinghouse explique ses difficultés financières à Tesla en termes crus, l'avertissant que si les choses continuent ainsi, il aurait à « traiter avec les banquiers » pour continuer à percevoir ses redevances. Westinghouse convainc finalement Tesla de renoncer à ses royalties, et lui rachète ses droits et ses brevets pour une somme de 216 000 dollars.

Autres inventions majeures

Les communications et la transmission d'énergie sans fil (Article détaillé : Tour de Tesla.)

Les théories de Tesla sur la possibilité de la transmission sans fil remontent à des conférences et des démonstrations qu'il a réalisées en 1893 à Saint-Louis dans le Missouri, au Franklin Institute en Pennsylvanie, et à la National Electric Light Association. Il met au point notamment la bobine Tesla vers 1891, puis entre 1895 et 1898 un transmetteur à amplification.

Le radar

Tesla découvre le principe du radar en 1900, le met au point et, malgré des problèmes financiers, publie les bases de ce qui deviendra, presque trois décennies plus tard, le radar.

Quinze ans après la description du radar par Tesla, des équipes de chercheurs américains et français travaillent parallèlement d’arrache-pied à mettre au point un système fonctionnant selon ses principes. En 1934, une équipe française met au point et installe des radars sur des bateaux et sur des stations terrestres en utilisant des appareils conçus selon les principes énoncés par Tesla.

Les robots télécommandés

En juillet 1898, Tesla dépose le brevet US 613809 A46 intitulé Méthode et appareillage pour un mécanisme de contrôle de navires et véhicules. En décembre de la même année, au cours d'une foire dédiée à l'électricité au Madison Square Garden, il fait la démonstration d'un bateau radio-commandé qu'il surnomme « teleautomaton ». L'appareil fait sensation, et certains considèrent qu'il est mû par l'esprit de Tesla, ou piloté par un singe savant caché à l'intérieur du bateau.

Une application directe de son procédé est d'ordre militaire, car il permettrait de commander à distance des engins explosifs comme des torpilles. Cependant, les militaires considèrent que son modèle est trop fragile pour les conditions d'une zone de guerre, et qu'il est aisé d'interférer avec le signal radio. Tesla propose un nouveau modèle, submersible et disposant d'un système d'« individualisation », censé empêcher un éventuel piratage. Il écrit plus tard : « Je me souviens que lorsque j'ai alors appelé un officiel à Washington avec à l'esprit d'offrir l'invention au Gouvernement, il a explosé de rire à l'énoncé de ce que j'avais accompli ».

L'énergie libre

C’est au cours de la conférence Experiments with alternate currents of high potential and high frequency50 du 3 février 1892 devant l'Institution of Electrical Engineers de Londres que Tesla envisage pour la première fois le concept d’énergie libre51 :

« Dans quelques générations nos machines seront animées grâce à une énergie disponible en tous points de l’univers.[…] [En effet,] dans l’espace, il existe une forme d’énergie. Est-elle statique ou cinétique ? Si elle est statique, toutes nos recherches auront été vaines. Si elle est cinétique – et nous savons qu’elle l’est –, ce n’est qu’une question de temps, et les hommes réussiront à connecter leurs machines aux rouages de la nature. »

Dernières années

En 1901, il fait construire la tour de Wardenclyffe qui doit lui permettre de rattraper le retard pris dans sa compétition avec Guglielmo Marconi qui a réussi le 12 décembre 1901 la première transmission radio transatlantique. N'obtenant aucun résultat commercialement probant, ses investisseurs le lâchent les uns après les autres. Son rival remporte le prix Nobel de physique en 1909 et la tour est détruite en 1917. Il vit désormais reclus dans une chambre de l'Hôtel New Yorker, refusant toute charité mais recevant de la Westinghouse Electric & Manufacturing Company un salaire mensuel de 125 $ pour continuer ses différentes recherches.

En 1928, Tesla dépose son dernier brevet, un biplan à décollage et atterrissage verticaux.

En automne de 1937, voulant éviter un taxi, Tesla est victime d'une mauvaise chute alors qu'il fait son trajet régulier vers la cathédrale et Central Park où il a l'habitude de nourrir les pigeons et de les recueillir dans son hôtel. Refusant de consulter un médecin ou d'être amené à l'hôpital, il est raccompagné dans sa chambre d'hôtel où il ne se rétablira jamais complètement.

Le génocide des Serbes de Croatie par le gouvernement oustachi de l'État indépendant de Croatie dans le camp d'extermination de Jasenovac l'inquiète sur l'évolution de la guerre civile dans sa patrie, au cours de laquelle une partie de sa famille disparaîtra.

Perclus de TOCs, insomniaque chronique, il s'éteint le 7 janvier 1943 dans sa chambre d'hôtel à New York, seul, sans un sou et couvert de dettes, laissant derrière lui plus de 300 brevets et la réputation de savant génial, visionnaire et à moitié fou. Il reçoit le 17 janvier des funérailles nationales dans la cathédrale Saint-Jean le Théologien de New York. 2 000 personnes assistent à la cérémonie. Après celle-ci, son corps est transporté au Ferncliff Cemetery (en) où il est par la suite incinéré.

Après le décès de Nikola Tesla, sa famille engage avec l’administration américaine une longue procédure judiciaire pour acquérir ses documents de travail et ses effets personnels. En 1952, son neveu Sava Kosanović obtient que sa succession entière (manuscrits originaux, milliers de lettres, de photographies et la plupart de ses inventions) soit expédiée à Belgrade. Après un long procès, ce même neveu réussit, en 1957, à récupérer l’urne funéraire de son oncle. L’urne et les documents sont aujourd’hui au Musée Nikola Tesla à Belgrade en Serbie.

Principales inventions

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Moteur à induction triphasé de Tesla

Tesla est l'auteur d’environ 300 brevets dont beaucoup sont attribués à tort à Thomas Edison3 traitant de nouvelles méthodes pour aborder la conversion de l’énergie.

Il est l’auteur du moteur électrique asynchrone, l’alternateur polyphasé, le montage triphasé en étoile, la commutatrice.
Il aide Edison et fait en sorte que le courant continu fonctionne.
Il est le principal promoteur du transport de l’énergie électrique en courant alternatif.
En 1889, il s’intéresse à la haute fréquence et réalise un générateur fournissant une fréquence de 15 kHz.
Il expose en 1891, lors de démonstrations, sa lampe « haute fréquence » à pastille de carbone, plus économique que nos tubes fluorescents actuels et dont le concept préfigure celui de l’accélérateur à particules ou celui du microscope électronique.
À partir de 1896, en parallèle de Branly, il effectue des expériences de télécommande. En se basant sur l’excitateur de Hertz, il met au point la bobine qui porte son nom et qui constitue un premier émetteur accordé à ondes amorties. Tesla définit les bases de la télé-automatique. Il conçoit qu’on puisse un jour commander des véhicules à des centaines de kilomètres sans qu’il y ait d’équipage, en utilisant la télégraphie sans fil59. Il crée deux navires robots télécommandés dont un est submersible. Ses brevets de 1895 contiennent en réalité les spécifications d’un bateau torpille sans équipage muni de six torpilles de 4,20 mètres.
Expérimentation des gigantesques résonateurs à haute fréquence de 1899 à 1900 à Colorado Springs, en vue de la construction d’une tour de télécommunication à Wardenclyffe (Shoreham), Long Island.


Arme à énergie dirigée

Tesla a fait des déclarations concernant une arme à énergie dirigée utilisant un accélérateur de particules, après avoir étudié le générateur de Van de Graaff. La presse l’appela le « rayon de la paix » ou « rayon de la mort ». Tesla décrivit l’arme comme étant capable d’être utilisée contre une infanterie terrestre ou contre des forces aériennes.

Tesla donne la description suivante concernant le faisceau de particules chargées : « [Le canalisateur pourrait] envoyer des faisceaux concentrés de particules dans l'air libre, et cette puissante énergie pourrait faire tomber une flotte de 10 000 avions ennemis à une distance de 200 miles de la frontière d'un pays qui se défend, et les ferait s'écraser raide mort sur leurs pistes. »

Distinctions

Le 6 novembre 1915, la une du New York Times62 annonce que les prochains lauréats du prix Nobel de physique sont Edison et Tesla. Cette nouvelle provient de l’agence Reuters de Londres. Le 14 novembre, de Stockholm, la fondation Nobel dément l’information : les lauréats seront William Henry Bragg et son fils William Lawrence Bragg pour la détermination des structures cristallines par les rayons X (diffraction).

En 1917, il reçoit la médaille Edison de l’American Institute of Electrical Engineers.

Il obtient la médaille John Scott en 1934, une récompense attribuée à des scientifiques depuis 1816. Marconi l’avait obtenue en 1931 et Edison en 1889 et 1929.

Son nom a été donné en 1956 à l’unité d’induction magnétique : le tesla (symbole : T), qui est l’unité dérivée du Système international d'unités (SI) de l'induction magnétique (appelé parfois densité de flux magnétique ou champ magnétique).

 

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