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Nikola Tesla, l’inventeur qui voyait ses machines avant de les construire

Ingénieur né en 1856 dans l'actuelle Croatie, il a conçu un moteur et un système électrique à courant alternatif qui servent encore à transporter l'électricité dans le monde entier. Sa vie mêle idées géniales, projets ratés et pauvreté, et sa légende d'aujourd'hui exagère souvent ce qu'il a vraiment fait.

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Nikola Tesla vers 1890.Napoleon Sarony · Domaine public · Wikimedia Commons

Un enfant des montagnes de Lika

Nikola Tesla naît en 1856 à Smiljan, un village de la région montagneuse de Lika. À l'époque, elle fait partie de l'Empire d'Autriche ; aujourd'hui, elle se trouve en Croatie. Ses parents sont d'origine serbe. Son père est prêtre orthodoxe et grand lecteur. Sa mère, sans avoir fait d'études, invente des outils pour la maison et la ferme, comme un batteur à œufs mécanique. Tesla dira qu'il lui doit son goût d'inventer.

Au lycée, il est très fort en mathématiques. Son père, lui, veut en faire un prêtre. Tesla raconte qu'à 17 ans il attrape le choléra, une maladie qui tue souvent, et que son père lui promet alors de le laisser devenir ingénieur s'il guérit. Il guérit.

Un problème qu'on lui dit impossible

À l'École polytechnique de Graz, en Autriche, un professeur montre une machine électrique qui fonctionne au courant continu, c'est-à-dire un courant qui circule toujours dans le même sens. Elle a besoin de contacts frottants qui font des étincelles et s'usent. Tesla suggère qu'on pourrait s'en passer. Le professeur s'en amuse : ce serait comme inventer une machine qui tourne toute seule pour toujours.

L'idée ne quitte plus Tesla. Il pense que la solution est le courant alternatif, un courant qui change de sens des dizaines de fois par seconde. Il quitte pourtant Graz sans diplôme, en 1878, après avoir cessé d'aller en cours. Il travaille comme dessinateur, reprend des études à Prague, puis s'installe à Budapest, en Hongrie, où il travaille pour un central téléphonique.

C'est là, vers 1882, que la solution lui vient. Selon son propre récit, il se promène dans un parc en récitant un poème quand l'idée surgit ; il en trace le schéma dans le sable avec un bâton. Son idée : faire passer plusieurs courants alternatifs décalés dans des bobines, pour créer un champ magnétique qui tourne. Ce champ entraîne la partie mobile du moteur, sans aucun contact frottant.

Quatre cents en poche

Tesla travaille ensuite pour une filiale de la compagnie de l'inventeur américain Thomas Edison, à Paris et à Strasbourg. En 1884, à 27 ans, il débarque à New York avec, raconte-t-il, quatre cents en poche et une lettre de recommandation pour Edison.

Edison l'embauche pour améliorer ses machines à courant continu, mais le courant alternatif ne l'intéresse pas. Tesla affirme qu'Edison lui avait promis 50 000 dollars pour ce travail, puis qu'il lui a répondu que c'était une plaisanterie. On ne connaît cette histoire que par Tesla. Il démissionne.

Des investisseurs lui font créer une entreprise de lampes, puis gardent les bénéfices : il se retrouve avec des actions sans valeur. Pour vivre, cet ingénieur formé en Europe creuse des fossés sur des chantiers.

Le moteur, enfin

En 1887, d'autres investisseurs acceptent de financer son moteur. Dans un petit laboratoire, Tesla construit tout un système : des machines qui produisent le courant alternatif, des transformateurs, des lignes, des moteurs. En quelques semaines, fin 1887, il dépose sept brevets. Un brevet est un document officiel qui reconnaît à un inventeur la propriété de son invention pendant un certain temps.

En 1888, l'industriel George Westinghouse achète ces brevets et promet à Tesla une somme pour chaque machine vendue.

Pourquoi le courant alternatif est-il si utile ? Parce qu'on peut changer facilement sa tension (sa « force de poussée ») avec un transformateur. On l'élève très haut pour le transporter sur de longues distances avec peu de pertes, puis on l'abaisse avant qu'il arrive dans les maisons. Le courant continu de l'époque, lui, se transportait mal : il fallait des centrales tout près des clients et d'énormes quantités de fils de cuivre.

La « guerre des courants »

Edison défend le courant continu. Son camp mène une campagne pour montrer que le courant alternatif est dangereux, jusqu'à électrocuter des animaux devant le public. Le courant alternatif gagne pourtant. En 1893, l'Exposition universelle de Chicago est éclairée par cent mille lampes grâce au système de Westinghouse et de Tesla. Puis, le 16 novembre 1896, la centrale construite aux chutes du Niagara envoie pour la première fois son courant alternatif jusqu'à la ville voisine de Buffalo.

Tesla racontait qu'enfant, il avait vu une gravure des chutes du Niagara et imaginé une grande roue tournée par l'eau. Trente ans plus tard, son système y fonctionnait.

Comment il travaillait

Tesla avait une façon rare d'inventer. Il imaginait ses machines dans sa tête, en détail, les faisait « tourner » en pensée et ne les construisait qu'une fois sûr de lui. Il travaillait des nuits entières.

Mais il a aussi connu des coups durs. En 1895, un incendie détruit son laboratoire, avec ses notes et ses appareils. Au début des années 1890, il avait mis au point la bobine Tesla, un transformateur qui produit des tensions énormes et de grandes étincelles. Elle l'a rendu célèbre, mais elle a surtout servi aux laboratoires et aux démonstrations.

Son laboratoire de Colorado Springs (États-Unis) en 1899, où il étudiait la transmission de l’électricité sans fil.Charles Alley, photographer · Domaine public · Wikimedia Commons

Ce que la légende oublie

Aujourd'hui, sur internet, Tesla passe souvent pour un génie à qui l'on aurait tout volé. La réalité est plus intéressante.

  • Il n'était pas seul à avoir l'idée. À Turin, en Italie, le professeur Galileo Ferraris a imaginé et construit dès 1885 un moteur à champ magnétique tournant. Il l'a présenté en mars 1888, quelques semaines avant que Tesla obtienne ses premiers brevets sur le sujet. Les deux hommes y sont arrivés chacun de son côté, et le courant alternatif doit aussi beaucoup à d'autres ingénieurs.
  • Il n'a pas inventé la radio. On lit souvent que la Cour suprême des États-Unis l'a reconnu comme l'inventeur de la radio en 1943. C'est faux : ce jugement portait sur un perfectionnement breveté par Marconi, et il a surtout donné raison à deux autres inventeurs, John Stone Stone et Oliver Lodge. La radio est l'œuvre de nombreux chercheurs.
  • De grands projets ont échoué. Tesla voulait transmettre de l'énergie sans fil à travers la Terre entière. Avec l'argent du banquier J. P. Morgan, il fait construire à Wardenclyffe, près de New York, une tour de 57 mètres. Mais Morgan refuse de remettre de l'argent, l'idée elle-même ne fonctionne pas, et le chantier est abandonné.
  • Il soignait sa légende. Sa photo la plus célèbre, assis calmement sous des éclairs géants, est un montage : les étincelles sont vraies, mais Tesla a été ajouté sur l'image.

Une fin solitaire, un nom partout

Ses brevets expirent, l'argent manque. Tesla vit seul dans une chambre d'hôtel à New York, où il meurt en janvier 1943, pauvre.

Pourtant, son travail est partout. Les réseaux électriques du monde entier transportent du courant alternatif, depuis les grands barrages, d'Itaipu entre le Brésil et le Paraguay à Inga sur le fleuve Congo. Les moteurs sans contacts frottants font tourner des pompes, des ventilateurs et des machines d'usine. Pour comprendre d'où vient ce courant, lire aussi l'électricité.

Sa leçon est double : une idée géniale ne suffit pas, il faut aussi des alliés, de l'argent et des preuves ; et on peut être un grand inventeur sans avoir tout inventé.

Le savais-tu ?

  • Depuis 1960, l'unité qui mesure la force d'un champ magnétique s'appelle le tesla. On l'utilise par exemple pour décrire la puissance des aimants des appareils d'IRM, à l'hôpital.
  • La photo la plus célèbre de Tesla, assis tranquillement sous des éclairs géants, est un montage : les étincelles et Tesla ont été photographiés séparément, puis réunis sur une même image.
  • En 1916, Tesla a reçu la médaille Edison, décernée par les ingénieurs électriciens américains : elle porte le nom de son ancien patron et grand rival.

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