En el año 1900, Guillermo Marconi comenzó sus planes para unir Europa con América mediante ondas hertzianas. Pero este continente, y en concreto Estados Unidos, no le iba demasiado a la zaga en cuanto a la investigación y aplicación de las nacientes tecnologías de comunicación. En 1876, Graham Bell había inventado el teléfono y sentado los principios de la grabación magnética de la voz. Emil Berliner había sido un pionero en el uso de las bobinas de inducción en los trasmisores de radio. Lee de Forest trabajaba con equipos semejantes a Marconi, aunque no había iniciado su aplicación comercial, y Reginald Fessenden, un perfeccionista ingeniero electrotécnico, investigaba la trasmisión de voz y había desarrollado un nuevo tipo de detector mucho más sensible que el cohesor de Branly, capaz, a diferencia de éste, de captar los tonos musicales de la modulación. Estaban también John Stone-Stone, autor de patentes para telegrafía y sistemas sintonizados, y Elihu Thomson que fundó la General Electric. Thomas Alva Edison, era sin duda el más conocido y polifacético, ya que su inventiva mejoró campos tan dispares como los sistemas multiplexados para telégrafo, la grabación y reproducción de sonidos mediante el fonógrafo, la iluminación de las ciudades con sus redes eléctricas, y la telefonía con el perfeccionamiento del micrófono de carbón. Sin olvidar un descubrimiento que en su momento pasó casi desapercibido, pero que pocos años más tarde revolucionaria el panorama de la radio: el comprobar que bajo ciertas condiciones la corriente eléctrica podía atravesar el vacío de una lámpara. Tampoco podemos ignorar a David E. Hughes, inventor de los inductores balanceados, de un sistema de comunicación por inducción magnética capaz de trasmitir código Morse, y según diversas fuentes, autor de una experiencia de emisión y recepción de ondas electromagnéticas dos décadas antes que el propio Hertz.
    Pero sin duda, entre todos los nombres meritorios que trabajaban en este país al nacer el siglo XX, destacaba Nikola Tesla, cuya intuición y capacidad de inventiva superó probablemente a todos los demás. 

 

 

    Tesla nació en 1856, en el seno de una familia servia que residía en la ciudad de Similjan, perteneciente al imperio Austrohúngaro. Cursó estudios de ingeniería eléctrica en la Escuela Politécnica de Gratz y en la ciudad de Praga, donde pronto sus profesores pudieron comprobar que se encontraban ante con un alumno especial, muy inteligente, capaz de memorizar textos completos y desarrollar las ideas más geniales, aunque en este aspecto, el renombrado Jacob Poeschl le aseguró escandalizado en una ocasión, que nunca, en ningún caso, el joven conseguiría fabricar el motor de corriente alterna que había propuesto.
    En Europa, Tesla trabajó en la instalación de una central telefónica en Budapest, con los hermanos Puskas, y en París, en la Société Electrique Edison, dedicada a las redes de alumbrado.

    En 1884 emigró a Estados Unidos, contratado por los Talleres de Máquinas Edison de Nueva York. Aunque no permaneció mucho tiempo en ellos, ya que le fue negada una recompensa de 50.000 dólares que el propio patrón había ofrecido a quien consiguiera desarrollar una lámpara de arco estable para iluminación.

    Tesla abrió un laboratorio en la calle Houston y decidió comercializar dicha lámpara personalmente, pero esta vez fueron sus socios quienes le engañaron una vez obtenidas las patentes, y el ingeniero se vió obligado a trabajar de albañil para poder comer. Ideó después un motor termomagnético que se demostró inviable, pero entonces retomó su idea del motor de corriente alterna, y a diferencia de algunos modelos monofásicos que ya funcionaban con bajo rendimiento, imaginó uno cuyo principio se basara en campos magnéticos rotatorios creados a partir de un sistema polifásico de corrientes. Para ello utilizó dos tensiones alternas desfasadas 90 grados que desde las bobinas del estator, inducían en el rotor una fuerza contraelectromotriz que le obligaba a girar. El motor tenía un rendimiento elevado, su velocidad era muy estable y al carecer de escobillas no producía chispas ni estaba sujeto al desgaste en las delgas y colectores de sus equivalentes de continua.
En 1888, el ingeniero se encontraba en un buen momento. Había recibido financiación de la Western Electric y el industrial George Westinghouse compró sus patentes ligadas a la generación, transporte y utilización de la corriente alterna. En este aspecto, hay que relatar la creciente y pública enemistad que le profesaba Edison, ya que todo su imperio eléctrico estaba basado en la corriente continua, y temía que los exitosos desarrollos de Tesla acabaran por perjudicarlo.
    Mientras tanto, el motor bifásico vendido a Westinghouse evolucionó hacia el trifásico de jaula que conocemos hoy en día. Así como los generadores y transformadores de la misma tecnología, que fueron instalados por primera vez en una nueva central hidroeléctrica construida en las Cataratas del Niágara, cuya corriente llegó primero a la ciudad de Búfalo, para iluminar algo más tarde los barrios céntricos de Nueva York.


Motor bifásico de Tesla y generadores trifásicos de la Central del Niágara

 

 

 

 

 

 

 

 

    Sin embargo, el espíritu inquieto de Tesla no pudo continuar su relación contractual y exclusiva con la empresa Westinghouse. Su interés se movía por volubles impulsos personales, centenares de nuevas ideas le bullían en la mente, y una vez desarrollado el motor que su antiguo profesor había considerado imposible, decidió de nuevo independizarse.
    Construyó un laboratorio en South 5th. Avenue y comenzó a investigar los fenómenos de resonancia en las líneas eléctricas como método para aumentar su efectividad, lo que inevitablemente le condujo hacia frecuencias de cada vez más altas, ya en el campo de las ondas de radio. En 1891 mostró una de sus realizaciones más famosas, un “trasmisor amplificador de energía”, que recibió el nombre popular de Bobina de Tesla, capaz de generar una potencia considerable en alta frecuencia y altísima tensión, y que aparte de crear un fuerte campo electromagnético a su alrededor, producía espectaculares chispas de varios metros de longitud.

Bobina de Tesla de forma cónica, circuito básico y modelo de construcción actual realizado por un aficionado australiano.

 

    En esta época, Tesla realizó las primeras radiografías sobre placas de óxido de zinc de las que se tiene constancia e inventó la bombilla fluorestente, derivada de los tubos de descarga de gases de Geissler y Crookes. Este nuevo dispositivo de iluminación era un tubo de cristal que contenía gases nobles, principalmente neon y argon a baja presión, y cuyas paredes internas habían sido revestidas de fósforo.
    En los tubos de descarga, al aplicarles una diferencia de potencial entre dos electrodos, el gas se ilumina con distintos tonos, dependiendo de la composición del gas. Pero en los tubos de Tesla no existían tales electrodos, y el gas era excitado a distancias de varios metros por el campo electromagnético creado por sus enormes bobinas generadoras. La diferencia era tambien que en sus tubos el fósforo resplandecían con una luz blanca y brillante, reconvirtiendo de esta forma la parte ultravioleta del espectro de emisión, que de otra forma se perdía en el propio cristal.

    En sus experiencias con tubos de baja presión, observó que algunos de ellos eran capaces de rectificar las ondas de radio, es decir, convertir su oscilación alterna en una corriente continua pulsante capaz de excitar un auricular, y sin embargo, con su atención puesta en otros temas, no hizo demasiado caso del fenómeno y abandonó una prometedora línea de investigación que otros utilizarían pocos años después.

Tesla y el escritor Mark Twain iluminando fluorescentes y lámparas por inducción, y dibujo alegórico de la experiencia publicado en una revista.

 

    A diferencia de Alexander Popoff y de Marconi, Tesla apreció desde el principio la importancia de los circuitos sintonizados en la generación y recepción de ondas. Una bobina de cierto valor, asociada a un condensador determinado, generaba o recibía ondas de una cierta frecuencia. En 1893 inició sus experiencias con la bobina de inducción y el cohesor de Branly, y en poco tiempo consiguió perfeccionar su sistema de radio hasta enlazar su laboratorio de la Quinta Avenida con el hotel de Manhatan donde estaba hospedado, mediante antenas sostenidas por globos.

    Nikola era un personaje excéntrico, que tan pronto declaraba proezas que sólo estaban en su imaginación, como se callaba otras llevadas a buen término. El caso es que no dio mucha publicidad a estos resultados, pero es indudable que mientras en Europa, Guillermo Marconi aún no sabía qué hacer con su vida de adolescente y por tanto las incipientes ondas hertzianas ni siquiera habían perturbado el jardín de la villa de Pontecchio, en otro contiente ya se había descubierto la radio con los mismos componentes básicos que tanto el italiano como otros europeos utilizarían después.
    Y en este momento, tal vez cuando estaba a punto de presentar su invención al mundo, inesperadamente, su laboratorio se incendió. Perdiendo todos su aparatos y la documentación que había acumulado sobre sus investigaciones.

    En 1898, con su laboratorio ya reconstruido, presentó una maqueta de dos metros de longitud de un barco dirigido por radio, que flotaba en un estanque artificial en el Madison Square Garden, y que podía arrancar y evolucionar, cambiando de dirección y de sentido de marcha, e incluso hacer parpadear las luces a voluntad del ingeniero.


Buque radiocontrolado de Tesla. Imagen externa y disposición interior.

 

    Se cuenta que los presentes en la demostración repartieron sus palabras entre el asombro y la incredulidad, y no faltaron quienes, por la reciente guerra con España, vieron en el invento una posible utilidad militar al permitir que botes cargados de explosivos se lanzaran directamente contra los buques enemigos en el trascurso de una batalla.

    Parecía evidente que Tesla llevaba ya varios años controlando perfectamente la técnica de la radio, con procedimientos y circuitos adelantados que podrían haberle otorgado reconocimiento y riqueza, y sin embargo, a impulsos de su extraña personalidad, un año más tarde anunció que dejaba Nueva York para instalarse en un remoto lugar del centro del país.
    Aprovechando una subvención del millonario John Jacop Astor había decidido construir un nuevo laboratorio en Pikes Peak, cerca de Colorado Springs. La elección no fue gratuita, ya que el investigador necesitaba grandes cantidad de energía en forma de corriente alterna, que le fue ofrecida por la central de El Paso Power Company. Tenía además la ventaja de ser un paraje alejado de los curiosos y donde las energías libres de la naturaleza, que Tesla pretendía controlar, se mostraban en toda su magnificencia.


Vista de Colorado Springs y del laboratorio de Pikes Peak en 1899

 

    Nikola Tesla sólo permaneció nueve meses en este lugar, en un período que sus biógrafos calificaron como fértil y oscuro a la vez.
    Desarrolló un nuevo cohesor giratorio automático que no precisaba del típico golpe para retornarlo a su estado de reposo. Con este dispositivo, cuya respuesta calibró con generadores de radiofrecuencia electromecánicos, realizó pruebas de recepción de tormentas eléctricas y diseñó receptores muy sofisticados de altísima sensibilidad, entre 50 y 500 microvóltios, cuando los contemporáneos, perfeccionados por Marconi, apenas bajaban de los 10 volts.
    Para ello utilizó por primera vez el principio de realimentación positiva, en que una débil señal procedente del cohesor era convertida en radiofrecuencia mediante un ruptor operando a 90 Hz. Y con dicha señal, elevada en impedancia por un transformador doblemente sintonizado (casi una copia reducida de su famosa bobina), atacaba de nuevo el mismo cohesor hasta llevarlo a la avalancha final.
    Este sistema no sólo cebaba el cohesor con débiles señales, si no que también tenía la ventaja adicional de causar un efecto de resistencia negativa que aumentaba el factor de calidad “Q” de los circuitos resonantes, con lo que el pico de sintonía se estrechaba enormemente y mejoraba la selectividad.
    Otros receptores más simples utilizaban doble cohesor, cebando el segundo con la radiofrecuencia creada a partir de la señal débil del primero.

Imagen y circuito de un receptor autoregenerativo de Tesla 

 
    Sin embargo, la investigación más extraña que fue llevada a cabo en este lugar tuvo que ver con el intento de utilizar las ondas radioléctricas como portadoras de energía.
    Tesla venía del ramo eléctrico, y su tendencia constante era decantarse hacia él. Si duda alguna, la idea más fantástica que tuvo en su vida fue la de utilizar el suelo y la atmósfera para trasmitir a grandes distancias la potencia electromagnética creada en sus enormes bobinas de inducción. En estas pruebas llegó a generar chispas de 40 metros de longitud y algunos testigos realizaron afirmaciones no contrastadas que había conseguido encender lámparas de incandescencia a distancias de varias millas del laboratorio.
    Tesla afirmaba que la Tierra tenía su propio punto de resonancia, causado por las características de conductividad del suelo y de la atmósfera actuando como dieléctrico común. Calculó que dicho valor era de 6 Hz, muy cerca de los 8 Hz que afirmaba poder generar con sus aparatos. Según su idea, todo el planeta actuaría como un gigantesco circuito oscilante L-C, capaz de acumular energía desde cualquier punto, y al instante podría ser extraída en las antípodas para su utilización.


Descargas electromagnéticas en el interior del laboratorio de Pikes Peak

    Mientras tanto, en la ciudad de Colorado Springs comenzaban a alzarse algunas voces contra el investigador. Cuando Tesla arrancaba sus máquinas, los apagones eran frecuentes, y el director de la planta de energía eléctrica le reclamaba una importante cantidad por haberse quemado uno de sus generadores a causa de una sobrecarga causada en el laboratorio. Los periódicos, a falta de informaciones fiables sobre qué estaba sucediendo realmente en la montaña, magnificaron los rumores de la gente, situando el colofón en unas declaraciones del propio Tesla, en el sentido que sus potentes señales habían rodeado la Tierra y también alcanzado el planeta Marte, desde donde había recibido respuestas de radio procedentes de otra civilización.

    Esta publicidad negativa hizo mella en sus mecenas y Tesla tuvo que abandonar.
    ¿Qué quedó realmente de aquella experiencia? Pues una minuciosa aunque parcial información escrita en sus “Colorado Spring Notes” y las ruinas de un laboratorio sin rastros que delataran su breve actividad. Quedaron algunas buenas ideas que otros investigadores retomarían al nacer la electrónica, y un aura de misterio
aprovechada desde entonces por visionarios y espiritistas para reafirmar sus quebradizos razonamientos de salón.

Fragmento de texto y gráficos contenidos en sus “Colorado Spring Notes” 

 

    A la luz de los conocimientos que se tienen hoy en día, es dificil de aceptar que Tesla consiguiera efectuar su difusión de energía de manera eficaz, ya que frecuencias tan bajas implican bobinas de tamaño ingente y radiantes de miles de kilómetros de extensión. Y sin embargo, en justicia debemos reconocer que Tesla tenía una parte de razón. En 1952 Winfried Otto Schumann demostró matematicamente que existía una resonancia atmosférica en la frecuencia de 7,83 Hz. En cuyo punto, el conjunto de la capa de aire que rodea la tierra actúa como una cavidad resonante parecida a un guiaondas, y cuya acción afecta al comportamiento de las líneas eléctricas, especialmente de 60 Hz, por su proximidad con el séptimo armonico de este valor.
    Esta frecuencia, perfectamente detectable con las bobinas de inducción adecuadas, parece acumular el “rumor eléctrico del orbe” en un momento dado, especialmente de las tormentas de rayos que tienen lugar en cualquier parte del mundo.

    El caso es que creyera o no realmente en su quimera, nada más regresar a Nueva York, Tesla desplegó una gran actividad promocional. Publicó un larguísimo artículo en la revista Century, en que hablaba del “Problema de aumentar la energía humana”, y donde prometía la comunicación global y la difusión sin límites de la energía inalámbrica para uso general.
    De esta manera, con su renovada fama, obtuvo 150.000 dólares del banquero J.P. Morgan y pudo retomar su actividad. Denunció a la Marconi Telegraph & Signal Company por apropiarse de algunas de sus patentes, y en 1901 comenzó a construir su obra más espectacular; la llamada Torre de Wardenclyffe, que se alzaría junto a un nuevo laboratorio en Shoreham, Long Island, en un espacio de 200 acres cedidos por James S. Warden.

Torre de Wardenclyffe y representación del sistema de comunicación global de Tesla

 

    Es muy posible que cuando a finales de noviembre de este mismo año Guillermo Marconi llegó a bordo del S.S. Sardinian a América, para intentar su primera comunicación trasatlántica, aún no fueran visibles las estructuras de la impresionante torre radiante de 60 metros que se levantaría en aquel lugar... Aunque el italiano tampoco debía estar demasiado preocupado por su contrincante, porque después de todo, ambos hombres tenían una visión tan diametralmente opuesta de la ciencia que sus metas personales nunca llegarían a chocar. Mientras para uno era negocio, para el otro era pasión. Mientras el primero sólo pretendía engrandecer su empresa, el genio inclasificable de Nikola Tesla soñaba en convertir su pretendido sistema mundial de comunicaciones en una central energética que alumbrara de forma gratuita el futuro de la humanidad.

Continuará...

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