Tesla, le plus grand des bidouilleurs

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Le nom de Nikola Tesla ne dit rien à la plupart d’entre nous. Tout au plus se rappelle-t-on vaguement qu’une unité de mesure de champ magnétique porte son nom. Et pourtant, Tesla était un être exceptionnel, un théoricien de génie doublé d’ un ingénieur de grand talent, qui conçu et réalisa de ses mains les prototypes de machines qui allaient révolutionner le monde – et que nous utilisons toujours. Dave Small nous dit ce mois-ci pourquoi il admire Tesla et le considère comme le plus grand des bidouilleurs.

Nikola Tesla

Vous savez que je considère l’éthique du bidouilleur comme un exemple à suivre pour celui qui s’intéresse à la haute technologie. Pour moi, l’important est de garder la volonté d’innover, d’essayer l’impossible.

Il convient aussi de partager l’information autant que possible. Autant dire que la tâche est rude. On me demande parfois si j’ai des exemples de grands hommes ayant vécu suivant cette éthique. J’ai déjà cité des contemporains, des gens qu’il m’a été donné de côtoyer et qui m’ont beaucoup apporté. Mais si on me demande quel est le plus grand bidouilleur de tous les temps, je réponds sans hésiter « Nikola Tesla ». A ce moment, le regard vitreux de mon interlocuteur m’apprend que ce nom lui est inconnu, et qu’il est temps de présenter cet archétype du bidouilleur.

Tesla est né en 1856 en Croatie. Très tôt, il a fait preuve d’un talent scientifique surprenant. Il a émigré vers la France en 1882, où il travailla pour la filiale française de la Compagnie du téléphone Edison. A Strasbourg, il mit au point en 1883 son premier moteur à courant alternatif. Mais la Compagnie le floua : une prime promise suite à un excellent travail ne vint jamais. Charles Batchelor, directeur de la filiale, l’encouragea à aller aux Etats-Unis en 1884. Et là, Tesla rencontra Edison, fréquenta le gratin, et surtout, il mit au point le courant alternatif (CA), et nombre de machines importantes qui l’utilisent, comme le moteur électrique à induction, coeur des innombrables appareils électroménagers que nous utilisons quotidiennement.

Tesla contre Edison

Mais ne croyez pas qu’il ait suffi à Tesla de montrer les plans de son moteur pour que celui-ci soit immédiatement adopté dans l’enthousiasme général. Bien au contraire : Edison, le grand Edison, combattit Tesla et son courant alternatif de toutes ses forces. Au temps pour la réputation de précurseur et d , innovateur d’Edison.

Il faut dire que quand Tesla débarqua à New York, Edison avait déjà installé toute une industrie basée sur le courant continu (CC). L’éclairage, les moteurs CC, tout était basé sur les brevets d’Edison. Lequel avait bien des soucis. Ses installations étaient peu fiables, et les moteurs à CC tombaient souvent en panne, notamment à cause de l’usure de leurs contacteurs rotatifs (les balais). Mais l’électrotechnique était alors la science de l’avenir, la haute technologie, un nouvel Eldorado encore inexploré vers lequel se précipitaient tous ceux qui étaient dotés d’un esprit inventif. Tesla se présenta à Edison muni d’une lettre de recommandation de Batchelor. Cette lettre disait : « Je connais deux grands hommes, vous êtes l’un d’eux; l’autre est ce jeune homme! » Mais dès que Tesla voulu parler à Edison des bienfaits du courant alternatif, celui-ci le rabroua et l’envoya travailler sur ses installations à CC.

Quelques temps après, Tesla, fin théoricien, s’aperçut qu’on pouvait augmenter le rendement des rustiques dynamos d’Edison, qui produisaient le courant de New York. Edison lui promit 50 000 dollars si Tesla y parvenait. Tesla s’y attela, sua sang et eau pendant des mois, et finalement, perfectionna les installations, les rendant plus rentables et plus fiables. Fièrement, il vint réclamer sa prime à Edison, qui s’était bien gardé de faire sa promesse par écrit. Edison lui répondit froidement : « Tesla, vous n’avez décidément rien compris à l’humour américain! ».

Furieux, Tesla démissionna. L’aveuglement d’Edison lui coûta ce jour-là des milliards de dollars… Tesla créa la Tesla Electric Light Company, concurrente déclarée de celle d’Edison. Puis il inventa une nouvelle lampe à arc, première étape des bienfaits qu’il pensait pouvoir désormais déverser sur l’humanité reconnaissante. Mais bientôt, les actionnaires le licencièrent de sa propre société! Or, l’Amérique était en pleine crise suite au krach bancaire de 1884, et Tesla survécu péniblement grâce à des emplois précaires. Mais la chance lui sourit : le contremaître de l’équipe de terrassiers où travaillait Tesla connaissait quelqu’un à la Western Union Telegraph Company (grande rivale d’ Edison), qui le fit embaucher en 1887. En quelques mois, Tesla mit au point et breveta de nombreux appareils à courant alternatif utilisant une, deux ou trois phases (notre courant moderne est le triphasé). Immédiatement, le magnat George Westinghouse vit l’importance de l’alternatif de Tesla et acheta ses brevets.

Les avantages du courant alternatif

Car il faut savoir que le courant continu était une impasse du point de vue de la production industrielle. Les dynamos à CC d’Edison produisaient une tension assez faible, ce qui impliquait que l’intensité devait être importante. D’où de gros câbles et des pertes importantes (la résistance des fils convertit en chaleur une partie du courant, pertes qui croissent comme le carré de l’ intensité). Mais l’alternatif, lui, permet de concevoir le transformateur, qui élève et abaisse la tension. Grâce à un transformateur, on peut faire passer des milliers de volts dans un fil, avec un faible ampérage (et donc de faibles pertes). Donc on peut distribuer le courant sur de grandes distances, et on n’est plus obligé d’habiter à côté d’une centrale pour avoir l’électricité. C’est la base de notre système électrique! De plus, le moteur « synchrone », à courant alternatif, est plus économique et plus fiable que le moteur à CC et ses fragiles balais.

Naturellement, Edison et sa General Electric ne se laissèrent pas faire. Ils capturaient des animaux pour les électrocuter en public avec du courant alternatif afin de « prouver » les danger de cette technologie. Ils s’arrangèrent pour faire installer à la prison de Sing-Sing la première chaise électrique qui fonctionnait au courant alternatif. Un meurtrier, un certain Kemmler, fut le premier condamné électrocuté, en 1890. La tension était trop basse, et l’on dut s’y reprendre à plusieurs reprises. Edison en tira une immonde propagande, baptisant ce procédé d’exécution la « westinghousation », et affirmant que l’électrocution guettait inévitablement tous ses utilisateurs. (En réalité, à tension donnée, le CC et le CA de basse fréquence, comme notre 50 Hz – ou le 60 Hz des USA et du Japon – sont tous deux également dangereux.)

Tesla répliqua en acceptant de donner une série de conférences sur le courant alternatif aux Etats-Unis et en Europe. Ces conférences eurent une succès incroyable. Tesla avait des talents d’orateur. Sur son estrade, il y avait des bobinages, des lampes à incandescences, et surtout, d’étonnants tubes de verre emplis de gaz à très basse pression. Tesla saisissait d’une main un fil conducteur provenant d’une de ses bobines, et où circulait un courant alternatif à haute tension. De l’autre main, il prenait un tube et celui-ci s’illuminait, à la stupéfaction de la salle!

Le secret? Tesla employait un courant à très haute fréquence. Par « effet de peau », celui-ci ne pénètre pas dans les conducteurs, comme le corps humain, mais circule à leur périphérie. De grâce, n’allez pas mettre vos doigts dans les prises électriques, où la fréquence est trop basse pour engendrer un tel effet! C’était de la triche, car Tesla « prouvait » l’innocuité du courant alternatif. Edison sentit le vent tourner, mais refusa pendant vingt ans d’admettre la supériorité de l’alternatif. Certes, Edison était un personnage très populaire, et Tesla n’était qu’un immigrant inconnu, mais finalement, le panache de Tesla conquit les foules. Quant à ces tubes, ancêtres des tubes fluorescents modernes, Tesla ne les breveta ni ne les commercialisa jamais, et il ne furent redécouverts que cinquante ans plus tard.

J’ai moi-même refait les expériences de Tesla en public, lors du salon Atari de Washington. J’ai utilisé une bobine de Tesla, un transformateur résonnant à haute fréquence et haute tension, et devant un public enthousiaste, j’ai fait jaillir de mon doigt des éclairs de 15 cm sans ressentir la moindre décharge (le courant à haute fréquence ne pénètre pas dans le corps). Une chaîne de quatre personnes se tenant par la main illuminait des tubes fluorescents simplement en les prenant en main, sans le moindre fil. Ce fut la présentation la plus populaire que je fis jamais!

Le cadeau

Cependant, George Westinghouse se battait financièrement contre le banquier Morgan et la General Electric. Les banquiers de Westinghouse, horrifiés, constatèrent que celui-ci avait signé en 1888 un contrat avec Tesla : ce dernier recevait 2,50 dollars de redevances pour chaque cheval-vapeur (736 W) de puissance électrique vendu. Les droits accumulés impayés dépassaient à présent 12 millions de dollars, et représentaient une charge insupportable pour la firme de Westinghouse. Les banquiers de ce dernier lui conseillèrent de se débarrasser de ce contrat. Westinghouse expliqua la situation à Tesla. L’inventeur écouta gravement, sortit son contrat de son coffre, puis répondit quelque chose comme : « M. Westinghouse, vous avez été mon ami, vous seul avez cru en moi… Faites profiter le monde de mon courant alternatif. » Et il déchira le contrat. En 1897, la compagnie Westhinghouse versa à Tesla 216 000 dollars pour l’achat complet de tous ses droits, ce qui est une somme ridicule par rapport à ce qu’il aurait pu exiger. Les équipements électriques actuels représentent des centaines de mnilliards de dollars, et Tesla aurait pu legitimement demander un pourcentage…

C’est grâce à ce geste, d’une folle générosité, que la compagnie Westinghouse survécut et parvint à imposer le courant alternatif et toutes les technologies dérivées. Mais Tesla connut la gêne financière plus tard. Il dut renoncer à poursuivre de nombreux travaux par manque d’argent, et le monde y perdit sans doute maintes inventions. Tesla gagna donc, mais au prix d’un terrible sacrifice. Il aurait pu négocier avec Edison, mais il avait le sens de l’honneur.

En fait, Tesla a pratiquement fait don à l’humanité du courant alternatif, et celle-ci, ingrate, l’a oublié! Quant à Edison, sa General Electric adopta bien plus tard l’alternatif et survécut. Il est aujourd,hui considéré comme un héros, et on lui a même consacré des films… (A vrai dire, il y en a aussi eu un sur Tesla, mais je l’ai hélas trouvé assez décevant.) Je vous encourage à lire les livres qui retracent la vie de Tesla [NdT : voir bibliographie en fin d’article], car je ne fais qu’effleurer un sujet passionnant.

Voilà pourquoi, à mes yeux, Nikola Tesla est l’un des personnages-clés méconnus les plus marquants de l’histoire. Tesla n’avait cependant pas que des qualités. Il était doué d’une grande acuité auditive : des bruits forts mais tolérables pour le commun des mortels lui étaient insupportable. Il pouvait aussi littéralement visualiser en trois dimensions un appareil avant de le construire, dans tous ses détails, et méprisait superbement la planche à dessin, au grand dam de ses collaborateurs. Les ingénieurs qui travaillaient sous ses ordres avaient à subir ses sautes d’humeurs lorsqu’ils ne coomprenaient pas assez vite. Il préférait d’ailleurs travailler seul. Il était narcissique, maniaque de propreté, et célibataire endurci – bien qu’il plût beaucoup aux femmes.

Quelques inventions mineures…

Tesla ne s’est d’ailleurs pas arrêté là. Il avait cerné la nature de l’électricité et ses liens avec le magnétisme, et explorait le champ alors inconnu des hautes fréquences. Parmi ses applications, la radio, où TSF, comme on disait alors. Vous ai-je dis que Tesla avait inventé la radio? La plupart des gens croient que c’est l’oeuvre de Marconi, mais en 1943, un arrêt de la Cour Suprême a attribué à Tesla l’antériorité des travaux. Cette même année, Tesla était mort dans son sommeil, le 7 janvier, à l’âge de 86 ans. Ce qui en dit long sur la rapidité de la justice. [NdT : chaque nation revendique néanmoins son inventeur de la radio, Herz en Allemagne, Branly en France, Marconi en Italie…] Tesla fit en 1893 une démonstration public de transmission d’onde radio au moyen d’un éclateur, deux ans avant les premiers essais de Marconi. Quant à ce dernier, Tesla déclara une fois : « Marconi est un brave garçon. Il est bien parti. Il utilise dix-sept de mes brevets. »

Au début des années 1900, Tesla avait fait la démonstration qu’on pouvait contrôler des navires par radio – l’ancêtre du téléguidage. Et ce, uniquement avec des moyens électrotechnique, puisque le tube à vide électronique n’existait pas encore.

De 1901 à 1903, Tesla fit construire une tour octogonale à Wardenclyffe. Cette tour entièrement en poutrelles métalliques était destinée à des expériences de transmission d’énergie à distance. Le rêve de Tesla était qu’il suffise de planter un poteau métallique dans le sol pour recevoir du courant, en utilisant le sol comme conducteur. Pour cela, il se proposait de créer un champ électrique alternatif à la fréquence de résonance du globe terrestre (qui est de quelques Herz). Mais des problèmes financiers l’empêchèrent d’achever sa tour. Aujourd,hui, une telle installation serait un désastre total pour tous les appareils électroniques, puisqu’elle provoquerait des courants induits dans leurs prises de terre. D’ailleurs, des rumeurs circulaient jadis sur de mystérieuses expériences soviétique en Sibérie, où une série de tours de ce genre semblaient parfois émettre de puissants champs électriques de très basse fréquence…

Tesla inventa aussi la porte ET. Il avait présenté ses bateaux radioguidés à la Navy dans le but d’en faire des torpilleurs. Pour se protéger d’éventuels brouillages, ses circuits accordés ne réagissaient qu’à l’émission simultanée de plusieurs fréquences. Mais la marine américaine trouva le concept trop audacieux. Tesla, idéaliste, voulait créer une arme si efficace qu’elle rendrait toute guerre impossible.

Il faut noter que maintes fois, dans la seconde moitié de ce siècle, des inventeurs voulant breveter des circuits d’ordinateurs sont tombés sur des brevets de Tesla. Le concept de porte logique est l’une des bases de la cybernétique, et bien que Tesla ne puisse être considéré comme un de ses pères, l’informatique moderne a redécouvert des idées qu’il avait déjà brevetées.

Naturellement, Tesla avait besoin de manipuler des tensions très hautes, et devait isoler soigneusement ses conducteurs. Il inventa donc le conducteur à paire torsadée et l’isolation des appareils dans un bain d’huile, méthodes aujourd,hui universellement utilisées.

Au passage, il constata que les courant à haute fréquence pouvaient provoquer un réchauffement interne lorsqu’ils traversaient le corps humain. Il expérimenta en 1890 les effets thérapeutiques de ce réchauffement, connu alors sous le nom de diathermie. On l’a récemment remis à l’honneur en cancérologie.

Par ailleurs, il inventa des tubes à très haute tension qui avaient l’étrange propriété de voiler des plaques photographiques, et émettaient un rayonnement inconnu qui provoquait la phosphorescence de certains corps. Peu après, en 1895, Röntgen découvrit les rayons X. Tesla fut aussitôt capable de reproduire les expériences du savant allemand : il n’avait pas réellement envisagé l’existence de ce rayonnement, mais il l’avait produit au cours de ses recherches. Tesla se soumit en toute inconscience à des doses massives de rayons X, particulièrement en prenant des radiographies de sa boîte crânienne et de celle de son ami Mark Twain, constatant même un échauffement de sa tête! En radiographiant ses mains, il contracta une splendide dermite avec cloques et pigmentation. Edison, également engagé dans ce type de recherches, qui fascinait alors le monde, s’abîma un oeil, et l’un de ses assistants mourut d’un cancer de la peau. C’est pourquoi Tesla testa différents matériaux de protection, et recommanda de se protéger par des écrans en plomb.

Ajoutons que dès 1921, le génie touche-à-tout déposa le brevet d’un curieux appareil à hélice à atterrissage et décollage verticaux, qu’il nommait son « fourneau volant ». Le concept réapparut dans les années 50 mais fut abandonné car les atterrissages étaient trop risqués. Le Harrier et le V-22 Osprey prouvent aujourd,hui que le concept de VTOL (Vertical Take-Off and Landing) est viable.

Le savant-fou

Si Tesla avait tant rompu avec son époque, c’est qu’il maîtrisait la notion de dynamique, de vibrations, dans un univers où la mentalité des physiciens restait essentiellement tournée vers le statique, le continu. Tesla s’intéressa ainsi aux phénomènes de résonance, encore inexplorés. Pour les étudier, il avait mis au point de petits vibrateurs électromécaniques d’une puissance étonnante.

Un jour, en 1898, il attacha un petit oscillateur au pilier de fonte central soutenant l’immeuble où se trouvait son laboratoire new-yorkais. Tesla observa la mise en résonance successive de tous les objets de la pièce, un à un, au fur et à mesure que la fréquence augmentait. Mais peu à peu, à l’insu du savant, la vibration de très basse fréquence s’était communiquée au pilier, puis au sous- sol et aux immeubles avoisinants. Ceux-ci se mirent à trembler, des vitres explosèrent, les habitants affolés se ruaient hors des immeubles.

Au commissariat voisin, on ne tarda pas à constater que ce curieux tremblement de terre n’affectait pas les autres quartiers de la ville. Et comme Tesla avait déjà une solide réputation de savant fou, deux agents furent envoyés vérifier s’il n’était pas responsable de ce mini-séisme. Curieusement, l’immeuble de Tesla tremblait moins que les autres, et le savant commençait tout juste à ressentir une forte vibration. Inquiet, il détruisit l’oscillateur d’un coup de marteau, alors même que les policiers faisaient intrusion dans son laboratoire! Le savant éconduisit les agents, et quand les journalistes arrivèrent, Tesla leur déclara pouvoir ainsi détruire le pont de Brooklyn ou l’Empire State Building, ce qui fit leurs choux gras et n’arrangea pas la réputation de l’inventeur! Mais Tesla, il est vrai, ne recherchait pas précisément la discrétion, loin s’en faut.

Le jupiter tonnant du Colorado

Les expériences de Tesla devenaient trop dangeureuses pour être poursuivies une grande ville. Ses bobines produisaient des tensions de plusieurs millions de volts, projetant d’énormes arcs longs de plusieurs mètres. Il demanda à son avocat de lui trouver un laboratoire plus isolé. Celui-ci était actionnaire de la compagnie d’électricité de la ville de Colorado Spring, et lui proposa donc d’aller s’installer là-bas, sa compagnie lui fournissant gratuitement l’électricité.

L’inventeur déménagea donc, et s’instala dans une bâtisse carrée en bois, sur le toit de laquelle se dressait un mât métallique de 37 mètres de haut surmonté d’une sphère de cuivre. Le mât était connecté à un puissant oscillateur à très haute tension et à haute fréquence, avec lequel l’ inventeur pouvait simuler des orages : quand son appareil était en marche, des feux de Saint-Elme apparaissaient sur les paratonnerres à 30 km à la ronde, et le tonnerre des arcs électriques s’entendait à la même distance. A cent mètres du laboratoire, des étincelles de 3 cm de long jaillissaient d’objets métalliques reliés au sol. Des chevaux broutant à 500 mètres de là recevaient des décharges électriques dans leurs fers et devenaient furieux!

Au cours d’une expérience mémorable, il tenta d’émettre une onde électrique qui ferait entrer la terre en résonance. Les tensions et les courants nécessaires étaient tous deux très élevés. Tesla faisait ses expériences de nuit, à l’heure où la demande de courant était la plus faible. Lorsque son assistant abaissa e levier, une forte odeur d’ozone se répandit, et des éclairs de 40 mètres de haut jaillirent du mât! Mais soudain, tout s’arrêta : plus de courant. Furieux, Tesla appela la compagnie d’électricité, mais s’entendit répondre que leur générateur avait été surchargé et avait pris feu… Colorado Springs était plongée dans l’obscurité! Tesla dut accepter de faire réparer à ses frais le générateur avant que la compagnie accepte à nouveau de lui fournir du courant.

Le prince des bidouilleurs

Toute sa vie, Tesla a donc innové, surpris le public (et ses financiers!), et ne s’est jamais intéressé à l’argent autrement que comme une ressource indispensable à ses expériences. Il écrivit de nombreux articles, multiplia les conférences, et fut un excellent vulgarisateur, exposant en termes clairs et simples les principes de base de l’électricité à un public ravi. Sans compter, bien sûr, son fameux don du courant alternatif au monde… On peut donc vraiment dire qu’il vécut selon l’éthique du bidouilleur, même s’il est douteux qu’il eut apprécié ce qualificatif! Il y a un musée Tesla à Belgrade, et mon voeu le plus cher est de pouvoir un jour le visiter.

Bibliographie : « Tesla, la passion d’inventer« , par Margaret Cheney, éd. Belin (1987)

Traduction et adaptation : Password 90

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