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爱迪生发明的是灯泡?还是白炽灯?

作者:成人自考 发布时间:2024-07-23 06:33:44点击:

     

托马斯·爱迪生参与发明了不少具有突破性意义的装置,比如摄影机、麦克风和留声机。但最著名的当属改进灯泡,这项创新给千家万户送去了光明。摄影:GEORGE PICKOW, THREE LIONS/GETTY IMAGES

撰文:ERIN BLAKEMORE

装有化学物品的容器泄露,火车车厢着火。年轻时的托马斯·阿尔瓦·爱迪生做过很多工作,而屡屡被解雇的原因和多年后他持有的专利清单一样长。

这位未来的发明家凭借无数突破性想法,改变了雇佣和解雇他的各个行业的发展进程。而1931年《纽约时报》的讣告上写道,这位年轻人“曾经是一个找不到工作的(电报)操作员”。

事实证明,爱迪生最著名的是传奇般的工作能力,以及一再被重复的经典名言:天才是“百分之一的灵感,加上百分之九十九的汗水”。他后来的各种发明定义了现代世界,并完善了其他突破性创新。例如,他改进了灯泡,最终世界各地的人们都可以用电照明。

一起来看看这位“门洛帕克的奇才”如何享誉全球,以及为什么他至今仍被认为是有史以来最伟大的发明家。

一个好奇的年轻人

托马斯·阿尔瓦·爱迪生1847年出生于俄亥俄州,童年在密歇根州休伦港度过,他在那里只接受过短暂的正规教育。他的母亲曾是一位教师,从7岁开始在家教他读书,爱迪生阅读广泛。童年冒险中,爱迪生曾在父母的地下室大胆地进行化学实验;他的传记作者称之为“近乎爆炸,简直就是一次次灾难”。

上图摄于14岁。年轻的托马斯·阿尔瓦·爱迪生有不少突破性想法,使得他经常从日常单调的工作中分心。供图:NATIonAL PARK SERVICE

凭借好奇心和进取精神,12岁的爱迪生找到一份“新闻小贩”的工作——铁路公司雇佣他,向列车旅客兜售零食、报纸和其他东西。爱迪生不满足于售卖报纸,还打算自己印刷,他创办和出版了第一份在行驶的火车上制作印刷的报纸《大树干先驱报》(Grand Trunk Herald)。他还在火车上做化学实验。

15岁时,爱迪生被解雇,因为他会一边工作,一边在脑海中筹划实验与发明;于是,他成了西联公司的流动电报员,之后搬到纽约,开办了自己的工作室。电报成为爱迪生首批专利发明的灵感。1874年,27岁的爱迪生发明了四重电报机,电报员可以同时发送四条电报,这提升了整个行业的效率,无需建造新的电报线路。

1880年2月13日,托马斯·爱迪生绘制的灯泡草图。一年前,这位发明家在他的门洛帕克实验室里,向几百人展示了自己的耐久灯泡。供图:FOTOSEARCH/GETTY IMAGES

成为门洛帕克的奇才

在此期间,爱迪生与他的雇员玛丽·史迪威结婚,1876年他们一起搬到新泽西州的门洛帕克。这片乡村地区是新型实验室的理想地点,实验室反映了其所有者创新进取的精神:这是一个研究开发机构,爱迪生和他的伙伴们(他亲切地称他们为“笨手笨脚的家伙”)可以建造他们想象出来的一切东西。

爱迪生继续改进了电报。在研究能记录电报信息的机器时,他想知道能否也记录声音。于是他发明了一种机器,可以把语言产生的震动转换成纸上的凹痕。

1877年,30岁的爱迪生对着设备说了《玛丽有只小羊羔》的前两句歌词,然后用手柄播放了出来。他刚刚发明了所谓的“爱迪生语音留声机”。同一年,爱迪生发明了一种改进的麦克风发射器,帮助改进了电话。

这个4米高的白炽灯复制品屹立在新泽西州门洛帕克的托马斯·爱迪生纪念塔上。灯泡需要2.7吨玻璃,3吨钢筋,耗时8个月完成。供图:SHUTTERSTOCK

托马斯·爱迪生的职业生涯中,共获得一千多项发明专利,包括留声机、电灯和麦克风。供图:POPPERFOTO / GETTY IMAGES

白炽灯

爱迪生的留声机具有开创意义,但最初只是被视为一种新奇事物。他转向了另一个改变世界的发明:白炽灯。

电灯泡早在19世纪初已经问世,但由于灯丝(产生光的部分)的缘故,它们非常脆弱,而且寿命很短。碳弧灯是一种早期电灯,依靠电池加热碳棒产生的蒸汽来发光。但它们必须用手点亮,而且灯泡不停地闪烁,发出嘶嘶声,很容易烧坏。其他电灯都过于昂贵和不实用,无法广泛使用。

相比之下,爱迪生发明的白炽灯便宜、实用、寿命长。1879年,经过多年对白炽灯概念孜孜不倦地改进后,他向世人展示了一种可以持续亮14.5个小时的灯泡,打破纪录。

“我的灯终于完美了,”那一年,爱迪生向《纽约时报》的一名记者自夸道。人们听说了这种灯泡后,蜂拥至门洛帕克;1879年12月31日,几百人在装点着电灯的实验室看了一场公开展示。

“(科学家和)非科学家一致认为,爱迪生创造了未来之光,”《纽约先驱报》报道称。

而一位黑人发明家刘易斯·拉蒂默在爱迪生的基础上进一步改进,使灯泡灯丝更耐用,并提高了生产效率。与此同时,爱迪生创立了一家电力公司,致力于开发让电灯更易被接受的发明。

刘易斯·拉蒂默是最早的非裔美国发明家之一,在包括灯泡在内的很多现代发明的发展中,他发挥了关键作用。拉蒂默把爱迪生灯泡里的碳灯丝包在硬纸板里,使之更耐用。供图:SCIENCE HISTORY IMAGES / ALAMY

1912年,在担任工程师爱德华·哈默的顾问期间,刘易斯·拉蒂默绘制的草图。拉蒂默与那个时代的名人一起工作,包括爱迪生、亚历山大·格雷厄姆·贝尔和海勒姆·马克西姆。供图:SCHOMBURG CENTER FOR RESEARCH IN BLACK CULTURE

展开“电力之战”

各项发明让爱迪生享誉全球,引发了电力方面的恶性竞争。爱迪生的系统依赖于直流电,它只能把电力输送到人口密集的大批建筑里。然而,爱迪生的竞争者们(包括塞尔维亚裔美国发明家尼古拉·特斯拉和企业家乔治·威斯汀豪斯)使用的是交流电,它更便宜,而且可以把电力输送给距离更远的客户。

随着交流电系统的普及,爱迪生利用媒体对威斯汀豪斯和特斯拉发动战争,把与电有关的死亡都归咎于交流电,并且参与了一场展示交流电致命性的广告宣传活动。随着爱迪生资助用交流电杀死动物的公共实验,竞争进入白热化。而最恐怖的是,绝望的爱迪生为了确保自己的技术拔得头筹,竟然秘密资助了第一把电椅的研发和制作,以确保用交流电运行。

虽然爱迪生的反交流电运动给人们带来了冲击,但他最终还是在这场电力之战中败下阵来,原因是价格的现实问题,再加上他的电力公司影响力在下降。

爱迪生的晚年生活

1884年发生了一场悲剧,玛丽可能死于吗啡过量。两年后,39岁的爱迪生迎娶了20岁的米娜·米勒。他们在佛罗里达州麦尔兹堡过冬时,遇到了爱迪生后来的科学合作伙伴:汽车先驱、福特汽车公司的创始人亨利·福特。

一战期间,福特和爱迪生都担心美国对英国橡胶的依赖,而橡胶对这场战争至关重要。爱迪生夫妇与卖橡胶轮胎起家的亨利·费尔斯通一起成立了一家研究公司和实验室,调查美国本土生产橡胶的潜在资源。虽然爱迪生认为,金杆草可能是一种替代品,但这个项目没有找到美国生产橡胶的可靠来源。

爱迪生仍在进行创新和实验,似乎精力无穷无尽,从电影(1893年,他开设了世界上第一间制作工作室)到会说话的娃娃,可谓声名远扬。他声称每晚只睡四个小时,不相信运动,据说多年来只靠牛奶和雪茄生活。最终,1931年,爱因斯坦死于糖尿病并发症,享年84岁。

爱迪生的白炽灯,以及拉蒂默的贡献,让全世界人都能用得起照明设备,比如印度阿格拉的这个鞋匠作坊。摄影:AMY TOENSING, NAT GEO IMAGE COLLECTION

托马斯·爱迪生的遗产

爱因斯坦被称为“成为门洛帕克的奇才”,今天我们仍能在诸多领域感受到他的影响。从电影到荧光透视,再到电池,似乎没有一个技术创新角落是他没有接触过的;一生之中,仅在美国他就拥有1093项以他的名字命名的专利。

有人批评爱因斯坦对创新态度草率。但爱迪生对发明的不懈努力,愿意尝试一切可能,为他赢得了美国历史上最伟大的智者这一荣誉。

“每一盏白炽灯都是他的纪念品,”《纽约时报》在爱迪生逝世后写道:“每一座发电站都是他的纪念碑。只要有留声机、收音机,只要有电影,无论是默片还是有声电影,爱迪生永垂不朽。”

(译者:Sky4)

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