U laboratoriju u Colorado Springsu Tesla je ispitivao električni potencijal zemlje

Iznad drvenog zdanja podigao je jarbol visok 35 metara, a na njega je montirao bakrenu kuglu

Tesla je u mladosti imao velikih problema s ovisnošću o raznim oblicima kockanja. Svojim putom u Colorado Springs, koristeći novac koji mu je J. J. Astor dao sugerirajući mu nastavak razvoja bežične rasvjete, Tesla se ponovo počeo ponašati poput kockara. Ovoga puta ulozi su bili golemi. On ih je sam učinio takvima svojim medijskim istupima, a bez stvarne potrebe. Tesla je osjećao da drugi izumitelji, poput Marconija i Hertza, napreduju bolje no što je očekivao. Mediji i javnost sve su ih više veličali, a okretali se protiv Tesle te je smatrao da mora uzvratiti novim jakom potezom.

Ideja o istraživanjima u Colorado Springsu bila je vrlo rizična. Tesla je odlučio utrošiti Astorov novac kako bi svima dokazao da je njegova procjena da se treba usmjeriti na provođenje signala i energije kroz zemlju, a ne putem zraka, bila ispravna. Bio je siguran da će napori svih drugih izumitelja, koji su postigli pomake korištenjem zraka kao medija, izgledati maleni u odnosu na potencijal Teslina uvećavajućeg odašiljača. No velik problem njegova položaja bio je što je unaprijed najavio sva svoja otkrića, pokušavajući obraniti svoj status u medijima. Pritom još uvijek nije razumio ni provodljivost zemlje, a još manje kako zatvoriti strujni krug zrakom.

Drugim riječima, Tesla je uložio Astorov novac u svoj veliki plan povratka na vrh. Obznanivši svoj plan cijelom svijetu, nastojao je umanjiti javnu percepciju važnosti uspjeha drugih. Njegov idući potez, kada ga povuče, trebao je biti znatno jači od svih onih koje su Marconi, Hertz i ostali već povukli. To u određenoj mjeri pokazuje da ga je brinuo uspjeh konkurenata.

Svatko dobronamjeran savjetovao bi mu tada da ne mari za rad drugih, već da iskoristi Astorovu naklonost i napokon dovrši i komercijalizira projekt bežične rasvjete. No Tesli je, očito, bilo važnije ostati ispred drugih i ući u povijest znanosti po golemom dostignuću. Dovršenje manjeg projekta i zarada koja bi mu omogućila nastavak utrke i istraživanje većih ideja nisu mu se činili dovoljno brzim ni atraktivnim putem. Najvjerojatnije nije bio ni dovoljno svjestan štete koju si je mogao nanijeti iznevjerivši očekivanja ulagača i trošeći njihov novac na projekte koje je želio istraživati protivno njihovim savjetima.

Prateći Teslin put u Colorado Springs u svibnju 1899. godine, treba dobro razumjeti taj kontekst, jer Tesla se tamo zaputio bez prava na pogrešku. Morao se vratiti s potvrdom svih svojih predviđanja ili bi se, najvjerojatnije, našao u situaciji u kojoj ga više nitko ne bi mogao podržati. Putujući vlakom u Colorado Springs sa svojim suradnicima, Tesla je odbacio racionalan i miran nastavak karijere. Odlučio je sve staviti na kocku, a zatim ili dobiti sve ili ništa. Za njega je sve drugo bilo premalo i presporo. U njemu su prevladali njegovi najdublji instinkti, koji su ga i u mladosti učinili ovisnim o kockanju.

Colorado Springs, smješten južno od Denvera, nalazi se na oko dvije tisuće metara nadmorske visine. Utemeljen samo tridesetak godina prije Teslina istraživačkog putovanja, bio je zamišljen kao otmjeno planinsko odmaralište za oboljele od tuberkuloze, vodećeg uzroka smrti u to doba, za koju nije bilo lijeka. U blizini su bili prekrasni planinski vrhovi, kao i nalazišta zlata. Ovo je mjesto Tesli preporučio Leonard E. Curtis, partner Teslina dugogodišnjeg patentnog odvjetnika Parkera Pagea. On je putem El Paso Power Companyja dogovorio i besplatnu struju za Teslu. Tesla se pak obvezao raditi tijekom noći, kako ne bi oduzimao struju ostatku naselja tijekom dana.

Putem u Colorado Springs Tesla nije propustio zastati u Chicagu i održati predavanje u Trgovinskoj komori i dati intervju Times-Heraldu. Tamo je ponovo veličao svoje ideje kao istinski revolucionarne i fundamentalno nove, dok je uspjeh konkurenata nastojao umanjiti izjavama da oni u svom radu najviše trče za novcem i onime što se isplati istraživati.

Tesla je u Colorado Springsu svoj drveni laboratorij kvadratnog izgleda i površine oko četiri stotine kvadratnih metara postavio na istočnom kraju naselja, na pašnjaku zvanom Knob Hill, zahvaljujući pomoći lokalnog tesara Josepha Doziera. Namjeravao je s balkona laboratorija u zrak puštati balone s antenama. Kada je shvatio da su antene i kabeli preteški za balone, podigao je jarbol visok trideset i pet metara. Na njega je mogao podizati bakrenu kuglu široku nešto manje od metra.

Tijekom osam mjeseci istraživanja Tesli nije bilo lako zadržati pomoćnike. Glavni mu je pomagač bio Fritz Lowenstein, koji je tijekom istraživanja napustio Colorado Springs, no kasnije se u New Yorku opet pridružio Tesli. Uz to, Tesla je koristio mehaničare iz New Yorka

Glavni je zadatak bio konstruirati golemi uvećavajući odašiljač koji bi mogao proizvoditi napone znatno jače i od četiri milijuna volti

koje je morao otpuštati te ih zamijeniti lokalnim mehaničarima. Glavni je zadatak bio konstruirati golemi uvećavajući odašiljač koji bi mogao proizvoditi napone znatno jače i od četiri milijuna volti, koje je Tesla dosezao u New Yorku.

Najprije je bio izgrađen kružni drveni zid, oko kojeg su bili namotani navoji debelog kabela, što je činilo primarnu zavojnicu. U središte prostora stavljena je sekundarna zavojnica s brojnim navojima, znatno tanje žice. Polovi su bili kugla na jarbolu i zemlja, jer je odašiljač bio uzemljen. Struju je Teslin tim namjeravao slati kroz zemlju do udaljenih prijamnika, a dobivali su je od tramvajske linije koja je tamo završavala. Ključno je bilo ispitati električni potencijal i naboje zemlje. U New Yorku Tesla to nije mogao učiniti jer je previše tamošnjih električnih sustava i trošila to onemogućavalo svojim uplitanjem.

Imao je sreću da je tijekom ljeta nazočio većem broju izuzetno jakih grmljavinskih oluja, s desetak tisuća pražnjenja. Vrlo je lucidno konstruirao staklene prijamnike ispunjene željeznim strugotinama, koje su se trebale posložiti u liniju kada bi na njih djelovao elektricitet. Svoje prijamnike je uzemljio: koristio je uzdignutu ploču, dodao kondenzator, a napravio je i električno zvonce i malo iskrište. Tako je uspoređivao ono što je vidio s balkona svog improviziranog laboratorija sa strujama koje su se prenosile zemljom, a na koje su reagirali njegovi prijamnici. Oduševio se svojim prvim važnim otkrićem – da zemlja ima velik električni potencijal i da se može koristiti za provođenje struje.

Drugo važno Teslino opažanje u Colorado Springsu bilo je suprotno njegovim očekivanjima. Vjerovao je da će struje kroz zemlju biti najjače kada munje budu blizu prijamnika, a sve slabije kada se oluja počne udaljavati. Međutim, uopće nije uočio takav obrazac – priroda ga je iznenadila. Struju iz pražnjenja munja doista je bilježio u zemlji dok je oluja bila blizu. Odmicanjem oluje nastajale bi pauze od oko pola sata, ali onda bi se prijamnici počeli javljati i bilježiti još jače struje. Zatim bi ponovo utihnuli, oko pola sata, pa se opet počeli oglašavati i pojačavati signal. Taj bi se obrazac ponavljao sve dok se oluja ne bi odmakla i više od tristo kilometara. Međutim, prijamnici bi se i nakon toga ponovo oglašavali tijekom noći, iako se na obzoru, s nadmorske visine Colorado Springsa od dva kilometra, više uopće ne bi vidjele nikakve munje.

Tesla se mučio tražeći objašnjenje takvog opažanja. Zatim mu je sinulo da se najvjerojatnije radi o fenomenu tzv. stacionarnih valova. Pritom, dva vala koja se kreću u istom smjeru zbrajaju faze i mogu se međusobno i sasvim poništiti, ali i pojačavati. Pretpostavio je da udar munje pokreće stacionarni val u kori Zemlje, ali nije bio siguran putuje li taj val sve do nasuprotne točke na zemaljskoj kugli, pa se otamo odbija natrag i poništava?

Jednostavnije objašnjenje moglo je biti i da se val odbija od izlazne točke udara u oblaku, a točka udara u zemlju pritom djeluje kao “čvorište”. To drugo objašnjenje značilo bi da je moguće stvarati stacionarne elektromagnetske valove u zraku, između površine Zemlje i ionosfere. No Teslu je najviše zanimalo što se zbiva ispod zemlje. Zaključio je da, ako munje mogu pokretati stacionarne valove kroz cijelu Zemlju, da bi to onda svakako morao postići i njegov uvećavajući odašiljač. Tada bi Tesla odašiljanjem električnih izboja niskih frekvencija možda mogao čak i podržavati valove koje su kroz zemlju već odaslali udari munja.

Sredinom ljeta s pomoćnicima je konstruirao uvećavajući odašiljač kakav nije mogao koristiti u New Yorku. Za razliku od tamošnjih četiri milijuna volti, uz iskre od pet metara, ovdje se nadao proizvesti čak pedeset milijuna volti uz umjetne munje duge i do trideset metara. Pritom je morao odrediti optimalna svojstva primarne i sekundarne zavojnice, kondenzatora, visinu bakrene kugle i brojne druge parametre, kako bi optimizirao slanje struje u zemlju. Pri tim eksperimentima munje su frcale vrlo blizu drvenih zidova pa je više puta trebalo gasiti požare koje su izazvale. Velika je sreća da nitko nije stradao. Uz to, Tesla je pri jednom požaru ostao zarobljen unutar kružnog drvenog zida s primarnom zavojnicom iz koje su frcale iskre te se jedva uspio podvući pod zid i zatim brzo ugasiti požar.

Teslin rad, a i raspoloženje poremetio je ponovo Marconi. On je najavio dolazak u New York u rujnu 1899. kako bi na čuvenom jedriličarskom Američkom kupu demonstrirao vrijednost svog radija prenoseći tijek utrke izravno s pučine na obalu. Bila je to vrlo dobro osmišljena primjena njegova uređaja. Teslu je američka mornarica zbog toga službeno upitala može li povezati svjetionike i ratne brodove bežičnom komunikacijom, jer bi se “radije uzdali u domaći talent od stranog”, ali bi pritom ipak željeli usporediti Teslin novi sustav s Marconijevim. Uz bijesne odgovore da ne razumiju razliku u važnosti rada njih dvojice Tesla je odbio sudjelovati ako ne dobije ekskluzivnost i ogromnu narudžbu, koju nije dobio.

Zatim je nastavio javno ukazivati na nedostatke Marconijeva izuma, koji nije imao sustav zaštite signala, dok je Tesla koristio dvije frekvencije kao zaštitu od “hakiranja” signala te ubrzano pripremao patentnu prijavu. U medijima je za Marconijev uspjeh rekao da dvanaest riječi u minuti, uz mogućnost presretanja, zvuči vrlo zastarjelo u usporedbi s Teslinim planom. Već za iduću regatu najavio je da će brodovi komunicirati njegovim bežičnim telefonima, koji će slati do dvije tisuće riječi u minuti bilo gdje u svijet, a poruke će biti sigurne od presretanja. Nažalost, Tesla se i dalje osjećao osobno prozvan svakim Marconijevim potezom pa se sve dublje ukopavao svojim obećanjima. Pritom, uz golemu želju, još uvijek nije imao ni približno dovoljno pozitivnih rezultata svojih eksperimenata da bi mogao iznositi tako smjele tvrdnje.