Tesla kao merna jedinica

Od samog početka razvoja moderne nauke javila se potreba da se za kvantitativno označavanje prirodnih pojava uvedu jedinice mere. Tokom XVIII i XIX veka nauka i tehnika bile su u velikom poletu. Sa njihovim ubrzanim razvojem i razmena naučnih dostignuća bila je sve veća. Međutim, različite naučne zajednice, kao i sami naučnici, koristili su različite jedinice za označavanje isti prirodnih veličina. To je dovodilo do problema pri razmeni naučnih radova kao i u prevođenju veličina iz jednih jedinica u druge. Iz tih razloga postojala je konstantna potreba da se usaglase etaloni mera kako bi se mogao nastaviti dalji nesmetani razvoj nauke.

Prvi korak ka današnjem sistemu mera napravljen je još 22. juna 1799. godine kada je uveden decimalni metrički sistem. Tada su dve šipke od platine, koje su predstavljale standarde za metar i za kilogram, izložene u Arhivu Republike (Archives de la République) u Parizu. Na potrebu za daljim razvojem i uvođenjem jedinstvenog sistema jedinica ukazivali su mnogi veliki naučnici. Gaus (Karl Friedrich Gauss 1777-1855) je još 1832. godine predložio upotrebu metričkog sistema zajedno sa jedinicom sekund, kao koherentnog sistema jedinica u prirodnim naukama.

Godine 1860. Maksvel (James Clerk Maxwell 1831-1879) je predložio uvođenje sistema jedinica sa baznim jedinicama i izvedenim jedinicama. Nakon toga, 1874. godine, Britanska Asocijacija za Razvoj Nauke (British Association for the Advancement of Science, BAAS) uvela je CGS (centimetre, gram, second) sistem jedinica. Međutim, CGS sistem je bio ne podesan za upotrebu u elektrotehničkim naukama pa su 1880. godine uvedene još dve jedinice om [Ω], za električnu otpornost i volt [V] za elektromotornu silu. Jedinice su dobile ime po velikim naučnicima Volti (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta1745 - 1827) i Omu (Georg Simon Ohm 1789 - 1854).

Kao posledica Metarske Konvencije, održane dvadesetog maja 1875. već 1889. godine uveden je MKS (metre, kilogram, second) sistem jedinica. Nakon pola veka tj., 1939. godine MKS sistemu je dodata i jedinica za jačinu električne struje, amper [A], koja je dobila ime po francuskom naučniku Andre Amperu (André-Marie Ampère 1775 - 1836). Tako je MKS sistem postao MKSA  (metre, kilogram, second, ampere) sistem jedinica. SI sistem jedinica (Système International d'Unités), koji danas koristimo, usvojen je 1960. godine na XI Generalnoj Konferenciji za Tegove i Mere, koja je  okupila 34 države potpisnice Metarske Konvencije.

Teslina istraživanja promenila su naš način života u tolikoj meri da mi toga nismo ni svesni. Gledajući iz perspektive visoko razvijenog tehnološkog drustva, u kojem danas živimo, Teslini izumi ne izgledaju preterano napredni. Ipak, Teslini pronalasci se svakodnevno upotrebljavaju širom sveta u manje ili više modifikovanoj formi. Principijalne osnove njegovih pronalazaka su deo skoro svakog elektrotehničkog uređaja. U vreme kada je Tesla živeo i radio, njegovi eksperimenti su se graničili sa naučnom fantastikom. I najpoznatiji i najugledniji naučnici toga doba su ostajali bez reči pred ogledima koje je on izvodio. Uzimajući u obzir njegov doprinos elektrotehnici dodela njegovog imena jedinici iz etalona mera je odgovarajuće priznanje njegovom delu.

Jedinica koja nosi Teslino ime je jedinica za magnetnu indukciju. Nekada se kao jedinica za magnetnu indukciju koristila jedinica gaus [G]. Posle uvođenja SI sistema jedinica ona je prestala da se upotrebljava. Predlog za uvođenje jedinice tesla potekao je od profesora Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, Pavla Miljanića i Aleksandra Damjanovića. Razmatranje predlog trajalo je od 1950. godine, kada je predlog podnet, do 1960. godine kada je usvojen na XI Generalnoj Konferenciji za Tegove i Mere.

Da bi objasnili definiciju jedinice tesle moramo definisati i objasniti fizičku pojavu koju ona kvantifikuje, a to je magnetna indukcija. Magnetna indukcija se definiše kao broj linija magnetnog polja po jedinici površine. Ljudi su odavno primetili da magneti privlače ili odbijaju metalne predmete bez fizičkog dodira. Na osnovu te pojave zaključeno je da magneti, na neki način, menjaju svojstva okoline u kojoj se nalaze. Ta pojava je nazvana magnetno polje.

Dogovoreno je da se magnetno polje pretstavlja linijama koje imaju smer od severnog ka južnom polu magneta. Što je magnetno polje jače linije polja su gušće. Jedinica za jačinu magnetnog polja je Veber [Wb]. Magnetno polje koje stvara magnet može se najbolje uočiti ako se oko magneta koji je postavljen na vodoravnu površinu raspu sitni komadići metala, a zatim blago izazovu vibracije površine na kojoj se nalazi magnet. Komadići metala će se postaviti u pravcu linija magnetnog polja i vizuelno manifestovati magnetno polje magneta. Magnetna indukcija je definisana kao količnik broja tih linija i jedinice površine kroz koju te linije prolaze.

Magnetno polje, a samim tim i magnetna indukcija, su prisutni svuda oko nas. Mi ih ne primećujemo ali čak i naše telo proizvodi slabo magnetno polje. Ono se može primetiti pomoću specijalnih kamera koje registruju magnetna polja koje objekti proizvode. Manifestuje se u obliku zračenja koje okružuje naše telo. To je naša aura. Planeta Zemlja takođe poseduje svoje magnetno polje. Ono nas štiti od štetnih uticaja koji dolaze iz svemira, a prevashodno od jonizovanih čestica koje dolaze od Sunca.

U uobičajnom primenama u tehnici koriste se jačine magnetne indukcije do 3-4 T. Kao gravitaciono i električno polje i jačina magnetnog polja opada sa rastojanjem, a samim tim i jačina magnetne indukcije. Intenziteti magnetne indukcije prirodnih izvora magnetnog polja na Zemlji se kreće u velikim granicama. Čovekov mozak proizvodi magnetnu indukciju jačine 100·10-15 T. Magnetni polovi Zemlje stvaraju magnetnu indukciju milijardu puta većeg intenziteta. Jačina magnetne idukcije koje je čovek proizveo prilikom raznih ispitivanja se kreću u mnogo većim granicama.

Najveća ikada ostvarena magnetna indukcija na Zemlji proizvedena je kontrolisanom eksplozijom u gradu Sarov u Rusiji. Tada je ostvarena magnetna indukcija intenziteta 2800 T. Ove jačina magnetne indukcije su jako male kada se uporede sa jačinama magnetne idukcije koje postoje u svemiru. Pulsar stvara magnetnu indukciju od deset milijardi T, dok neutronska zvezda stvara  magnetnu indukciju od deset biliona T. Gornja teoretska granica jačine magnetne indukcije je upravo magnetna indukcija neutronske zvezde. Inače, vrednosti magnetne indukcije od oko 6 T mogu da strgnu sat sa čovekove ruke na daljini od 4 metra.

Priznanje koje naučnik dobije time što će se jedinica u etalonu mera nazvati po njegovom imenu je veoma veliko. Tu čast ima samo 15 naučnika. Tesla je uvršten među takve velikane kao što su Veber, Herc, Om, Volt, Amper, Kelvin. To su bili garndiozni ljudi koji su fundamentalno promenili naš način života i shvatanje univerzuma.