« "Un monde infinitésimal, constitué de molécules et de leurs atomes tournant sur eux-mêmes et se déplaçant le long de leurs orbites, à la manière des corps célestes, entraînant avec eux l’éther en le faisant probablement tourner ou, en d’autres termes, porteurs de charges statiques, me semble l’explication la plus probable, et celle qui rend le mieux compte de la plupart des phénomènes observés.

Les rotations des molécules autour d’elles-mêmes et de leur éther définissent les tensions de l’éther ou tensions électrostatiques ; l’égalisation des tensions de l’éther crée d’autres mouvements ou courants électriques, et les mouvements orbitaux produisent les effets de l’électromagnétisme et du magnétisme permanent." »

Entre 1882 et 1888, il a breveté plusieurs dispositifs qui utilisaient des champs magnétiques tournants pour transmettre de l’électricité par courants alternatifs. En fait, il lança les idées qui permirent de concevoir tout le matériel moderne de génération et de transport de l’électricité. Il devint citoyen américain le 30 juillet 1891 et c’est dans ces années qu’il inventa un système générant des tensions extrêmement élevées : la bobine Tesla.

Entre 1891 et 1893, il breveta le système sans fil Tesla (radio télégraphe) et mit au point des lampes électroniques froides. C’est en 1892 que Nikola Tesla, un soir d’orage, constata un phénomène naturel qui influença ses recherches ultérieures : "Le ciel se chargeait de nuages noirs, mais la pluie ne tombait toujours pas, quand, tout à coup, il y eut un éclair, et tout de suite après, le déluge.(...) Manifestement les deux phénomènes avaient un lien étroit de cause à effet. Après quelque réflexion je conclus que l’énergie électrique contenue dans la précipitation d’eau était insignifiante, et que l’éclair jouait le même rôle de déclenchement qu’un commutateur.(...) Si l’on parvenait à produire des orages électriques de l’intensité voulue, on pourrait modifier la planète entière et les conditions de vie à sa surface.(...) S’il était en notre pouvoir de le bouleverser (le cycle de l’eau) où et quand c’est nécessaire, on pourrait contrôler à volonté cet élément vital qu’est l’eau."

Entre 1896 et 1898, il publia une théorie toujours valable sur la radioactivité et l’énergie rayonnante. Au cours de ces années, il mit au point des tubes à vide à potentiel élevé (les ancêtres des lampes fluorescentes que le monde entier utilise aujourd’hui). Il mena de pair cette étude avec celle de la transmission d’énergie sans fil : la radio. Une expérience lui montra que l’électricité, lorsqu’elle est soumise à de hautes fréquences, a tendance à s’écouler plus facilement à travers le gaz plutôt que par le métal, sous certaines conditions. Ces conditions correspondent à celle de l’atmosphère à une altitude élevée. A contrario, la basse atmosphère se comporte comme un parfait isolant. Vers 1898, il construisit des transformateurs à hautes fréquences capables de produire des forces électromotrices de plusieurs millions de volts. C’est alors qu’il s’aperçut que les courants produits par ces bobines étaient conduits librement, même dans l’atmosphère.

Il ne voit alors plus de limite de quantité et de distance dans la transmission d’énergie électrique par le biais de l’atmosphère. Il va jusqu’à supposer à la suite d’une expérience qui fut les prémisses de la transmission par micro-ondes, qu’à plus grande échelle, ce transfert aérien d’énergie pourrait provoquer une illumination de l’atmosphère, à l’image de nos lampes fluorescentes. De plus, grâce aux réactions chimiques que provoquent ces émissions, on pourrait extraire de l’azote de l’air et fabriquer un engrais rentable.

En 1899, il présenta à la marine américaine un sous-marin électrique à commande radio. Il publia la même année des documents expliquant sa découverte de la résonnance terrestre et de la loi de la propagation de courants conducteurs à travers le globe.

Au cours de l’été de 1899, Tesla construisit et essaya l’un des dispositifs les plus incroyables que l’humanité ait vu. Tesla avait choisi les montagnes Rocheuses à cause de leurs fréquents orages électriques. L’idée de Tesla était de se brancher sur les nuages très chargés à partir de la terre. Il avait déjà établi que les éclairs de ces orages semblaient se décharger selon une forme d’onde stationnaire particulière qui encerclait la planète entière. Tesla avait convaincu le Colonel John Jacob Astor (du renommé Waldorf Astoria) de jouer 30 000$ sur son essai d’été.

Nikola Tesla dans sa station expérimentale de Colorado Springs

La société des produits déshydratés Simpson and Crawford fournit 10 000$ pour le projet et M. Leonard E. Curtis, propriétaire de la Colorado Spring Electric Company, fournit le terrain et l’utilisation de l’une de ses centrales de la Colorado Springs. Il s’installa sur un terrain situé à l’est de Colorado Springs, à proximité du mont Pike, à une altitude de 1800 mètres.

Il y fit construire une station expérimentale surplombée d’un mât métallique de 37 mètres à l’extrémité du quel figure une boule de cuivre de 90 centimètres. Il équipe sa station d’un puissant émetteur amplificateur. Quand il le met en marche, les paratonnerres situés dans un rayon de 30 kilomètres sont continuellement reliés par des éclairs.

En se basant sur la théorie des oscillations mécaniques et de la résonance, on sait que lorsque la fréquence de la force excitante est égale à la fréquence propre du système, l’amplitude du mouvement de l’oscillateur est maximale, ce maximum étant d’autant plus aigu que l’amortissement est faible. Tesla applique ce principe au flux d’électricité produit par son oscillateur géant. Celui-ci se propage dans le système Terre-ionosphère, d’abord en cercles de plus en plus grands, puis en cercles plus petits mais avec une intensité croissante, et convergente en un point du globe directement opposé à Colorado Springs, dans l’océan indien. Un "Pôle Sud" électrique se crée avec une onde stationnaire proportionnelle à l’émission du "Pôle Nord" du Colorado. La théorie voudrait que l’intensité augmente suivant les flux et les reflux de l’onde. Mais comme la Terre n’est pas un circuit résonnant parfait, les déperditions font qu’une énergie stabilisée est récupérable à n’importe quel point du globe, et ceci par un simple récepteur radio adapté.

Sur le "Electrical World and Engineer" du 5 mai 1904, Tesla déclarait, au sujet de son essai réussi du 3 juillet 1899 : "J’ai le premier obtenu la première preuve expérimentale décisive d’une vérité pour le plus grand avancement de l’humanité. (...) Des arcs gros, longs et persistants (éclairs) se formaient presque à intervalles réguliers... aucun doute là-dessus, nous étions en train d’observer des ondes stationnaires. (...) L’énorme signification de ce fait dans la transmission d’énergie par mon système était déjà devenue très claire pour moi [...]."

Tesla avait découvert un système qui permettait de transmettre des quantités presque illimitées d’énergie électrique n’importe où sur terre avec des pertes négligeables.