如果现在世界上没有电灯的话,会变成什么样?
人类过了几千年用火把和油灯照明的生活,然后从蜡烛进化到煤油灯,当时煤油灯是一种奢侈品。爱迪生出生的时候,煤油灯在美国还没有普及。
到了18世纪,人们开始烧煤,知道煤会产生瓦斯。英国的一位名叫麦多克的人利用这种瓦斯发明了“瓦斯灯”。这是1872年的事,那时的爱迪生是二十五岁。
那时候的瓦斯灯仍然很暗,而且也不是每个家庭都能使用。直到德国人威尔斯·巴哈发明白热纱罩之后,才能发生亮光,那是爱迪生发明电热以后的事了。
电灯的发明才真正带给人类光明,而这次发明竟和日食的观察有关,说起来倒也有趣。
发明唱机成功的爱迪生在第二年即1878年6月开始,作了为期约两个月的美国中、西部旅行。
爱迪生居然能离开研究室休假两个月,这是十年来从没有过的事,所以夫人也十分赞成。
爱迪生乘坐火车,在广阔的原野上向西前进,没多久就到了雄伟的落基山脉。
在这一带行驶的火车是属于新太平洋铁路的。这条铁路由骗了爱迪生发明的“四重电信机”专利许可权的古德所经营,可是这一次他却为爱迪生准备了一节特别车厢接待他。
爱迪生虽是休假旅行,此行仍然有一项目的,那就是那年7月28日要在落基山脉的怀俄明观察日食,并且用他所发明的气温计来测量太阳周围气体的温度。
爱迪生打从少年时代起,就对星星、月亮、太阳等天文知识发生浓厚的兴趣,因而苦心研究发明了这种特殊的气温计。
在怀俄明州,全世界天文学家都集聚在这里观察日全食。他们无不佩服这种用来量太阳周围气体的特殊气温计。
观察过日食之后,和爱迪生一起旅行的宾州大学派克教授建议说爱迪生先生,顺便去美丽的加州约瑟密特溪谷看看如何?”
爱迪生欣然同意了。
到了约瑟密特溪谷后,眼见很多工人淌着汗,使用十字镐辛苦地工作着,他们正在挖矿。爱迪生对友人说你看,那些人在浪费时间和劳力,附近不是有瀑布吗?利用那个瀑布的水来发电,以帮助工作,工人们就不必那么辛苦,而效率却要大几十倍。”
“一点也不错。”派克教授随声附和。
“能成功地利用电气的人,才会成为人类的恩人。”
“派克教授,我相信不久的将来,全美国的瀑布都会用来供作水力发电。电力不但可以供应工厂,也可以送到人们的家庭供取暖和炊事之用。
“还有,电气的能量如能转变成光,作为照明的话,那么,现在我们所使用的这种有臭味、暗淡而不方便的煤油灯和瓦斯灯,就派不上用场了。”
“爱迪生先生,”派克教授突然想起什么似的说,“电灯的发明,不是已经有人在着手进行吗?”
“那是华莱士先生吧?”
“是的,他住在康涅狄格州的亚桑尼亚。我常接到他的邀请,可是事情忙,一直没有机会去,幸好这次回程可以经过那儿,我们两人同去怎么样?”
“好的。”
比尔·华莱士的研究所因为派克教授带了著名的发明家爱迪生来,所以特别热闹。
比尔·华莱士是和友人佛玛一起于1867年,在费城博览会上做“弧光灯”实验而使参观者为之惊奇的电气学家,爱迪生已久闻其名。
“华莱士先生,弧光灯的研究进展如何?”
给爱迪生这么一问,华莱士显得有些窘迫。
“很困难,不过我要彻底使它实用化。”
爱迪生就没有再追问下去,只在研究所到处看了看。爱迪生也了解弧光灯的事,可是对此没有什么兴趣。
弧光灯是1821年,也就是爱迪生出生的二十六年前由英国人哈弗莱·戴维偶然发现的。
当时,他从两个电池中伸出两根铁丝,接到炭棒与炭棒之间,炭棒突然发出使人眩晕的光,因而发明了“弧光灯”。
这种“弧光灯”当时在巴黎各剧场使用,可是需要不断地更换炭棒,电力不但很浪费,使用又困难,不适合于一般家庭,所以学者们苦心地研究种种改良。
华莱士见爱迪生不讲话,就问他说爱迪生先生,你对弧光灯的看法怎么样?”
经他这么一问,爱迪生便大胆地说出自己的想法我想不用弧光灯的方式,而是将电流通到好几根细铁丝上,让它因抵抗所生的热而发出白热的光,这种方式也许较好。”
“学者们不是说那是不可能的吗?我想只有弧光灯最好。”
两人的讨论没有结果。
当他们分手的时候,华莱士说那么照你的想法进行研究吧,这套东西送给你,请作为参考。”于是把自己制作的发电机和弧光灯赠送给爱迪生。
休假两个月后,恢复了健康的爱迪生回到门罗公园的研究所,马上开始新的研究。不用说,从事的当然是研究“白热电灯”的发明。
随着爱迪生声望的不断上升,新闻记者和科学杂志的编辑们,常常来门罗公园找寻新的题材。
他们知道爱迪生旅行回来后就一天到晚关在所长室,马上预感到一定又有什么新东西要出现了。
一天,有一位新闻记者在工厂附近走来走去,看到正在盖的新屋,就拦住一个工人问这是什么建筑?”
“据说要做新发明品的实验工厂。”
“新发明是什么?”
“我怎么知道?去问老板好了。”工人不耐烦地说道。
这位记者感到一定有什么重要事将会发生,所以纠缠不休,追问工厂主任和工人,终于问出新发明是所谓的“白热电灯”,而且预定两年内完成,现在正是准备阶段。
他也见过爱迪生,问过他,爱迪生只是笑笑,既不否认也不承认。
“这真是奇妙的新闻。”记者赶快跑出研究所。
第二天的报纸上便用大字登出门罗公园的魔术师又要从事新发明。”
报纸指出新发明是“白热电灯”,可能在两年内完成。如果只是这么说,也就没有什么问题。可是这位记者还说,如果这项发明成功的话,瓦斯灯就没人用了。
因为爱迪生一再推出奇特的发明,所以记者给了他一个特殊的头衔——“门罗公园的魔术师”,后来这个名号也就成为爱迪生的绰号。
由于这条新闻,纽约的股票市场竟然陷入大混乱,以前被视为优良股的瓦斯公司股票一下子跌落十二元。于是,瓦斯公司想办法邀集反对爱迪生的电气方面的学者们,指出“他的设想与能量不减的法则相矛盾”、“爱迪生的新计划完全不可能,只能是童话”。
这类报道出现之后,就连英国的电学权威威廉·普立兹也说:“想要分割电流,那只是空想。”
关于这一点,爱尔兰的约翰·林泰尔教授说普立兹的意见有些错误,爱迪生并不是反对理论,只是计划将理论用实际技术来连接。他解决过很多难题,对于他的能力不应妄加论断。”
爱迪生对于人们的批评一概不予反驳,只顾埋头研究。他先查阅了关于瓦斯灯的论文和报告,结果作了两百册约四万页的记录和图表。这是为要发明比瓦斯灯更亮的灯所做的基础研究。
随着研究进行的同时,也需要很大的费用,他手头却没有那么多的资金。当时摩根等美国数一数二的资本家,因为看好爱迪生研究的价值,就对爱迪生说实验费用我们负担,需要多少,尽管说好了。”
这样,资金的解决已经没有问题了。
门罗公园研究所为了“白热电灯”的发明,全体职工不眠不休地工作着。
爱迪生指定一个研究题目后,全所员工马上不停地进行实验,直到实验获得结果,再换另一项目,继续实验研究。
爱迪生发明石蜡纸的那一次,大约做了两千次实验;比起那次来,这次的发明要多出几倍的实验和努力。
对于白热灯的发明,有两个根本上的难题:
第一是由于这种灯连接到同一条线上,如果要熄一盏灯,就得把所有的灯都熄灭。这样,怎么能适合每个家庭的应用?
因此必须将电流分为很多处,熄一处,另外的还是照样亮着。英国的普立兹和多数学者专家都认为要把电流分开是不可能的事,爱迪生则想将“不可能”成为“可能”。
第二是需要制作发光的新灯,这种灯虽然发光,但很容易燃烧成灰也不行。
如何找出长时间燃烧而不致化为灰烬的物质呢?
两者都是难题中的难题,都要解决以后才能完成发明。
时间一天一天地过去,转眼已过了一年,然而依然没有一些眉目,他就好像在黑暗中摸索。
性急的人们一直在催促着,最后甚至说这次可能是想要资本家拿出大价钱,所以故意虚张声势。”
那些出资人也不放心,同样对爱迪生说了些不愉快的话。
因为摩根等资本家准备一旦完成发明,就要立刻开办电灯公司,这才拿出五万元的实验费。可是,这五万元到第十三个月就差不多花光了。因此,他们不客气地表示,不愿意继续投资了。
社会的批评、资本家的威胁,再加上一年以上的不眠不休,这时候爱迪生真的觉得累了。白天两眼发胀,晚上则因过度疲劳而失眠,服用安眠药才勉强睡上两三个小时。
自从他开始从事发明工作以来,经常睡在研究所的椅子上。夫人对他不放心,每到晚上便做好饭,送到研究所去。看到丈夫严肃的脸,她也说不出安慰的话。
爱迪生已用了一千五百种以上的材料做灯泡内细丝的实验,可是全都失败了。每种材料都做过好几次,到底做了几千次实验,连他自己也弄不清楚了。
门罗公园研究所内有爱迪生少年时代教他电信技术的麦肯基,这位老先生辞去火车站长的职务来这里工作。爱迪生甚至将这位老人家的红胡须拔下来作细丝实验,可是还是没有成功。
最后采用昂贵的白金做细丝,在灯泡试验时发出了烛光。他再把灯泡中的空气抽掉,让它成为真空,这样就制成了烛光的灯泡。
这么一来,总算是大致成功了。爱迪生马上提出专利申请,1879年4月他终于获得了专利权。
这是爱迪生电灯的第一号许可,但是白金价格太高,距离作为实用的灯泡还差得很远,他还得另行开始用其他材料做实验。
他一直相信世界上一定会有一种不熔化而能接受电流的物质。
一天,爱迪生像往常一样在实验室里沉思,也不知过了多久,夜已深,室内室外一点声音都听不见。
这时候,爱迪生看到桌旁那些两年前用于电话送话器内含有碳素的块粒。刹那间,他似乎来了灵感。
这种东西因为含有很多碳素,而碳素极易和空气中的氧气发生作用,只要通入电流,马上就会烧掉,因此,打开始起,人们就认为用它作灯丝行不通。
可是当他做过白金细丝试验后,知道使灯泡成为真空可延长发光时间。
爱迪生心想:“如果做成真空灯泡,碳素应该不会被氧化,这样拿来作为灯泡丝也许可以成功。”
爱迪生想到这些,立刻叫当班的助手拿棉线来。
“也许成功之钥就在身边。”
他一面这么说着,一面望着助手,脸上露出已经许久没有见过的笑容。他把锡和焦油混合的液体涂满棉线,剪成所需要的长度,然后做成马蹄形并告诉助手:“请你把这放在炉里烘烤五小时。”
爱迪生兴奋地等待着结果。
第二天,助手好像捧着珍宝似的,将烘烤过的棉线拿来了。
“好像是可以了。”
爱迪生很高兴地轻轻一摸,而这些好不容易烤成的碳素线却散掉了,只好又重新烘烤一次。这次从烤炉移到灯泡的地方,想装进里面去的时候,不料又散开了。最后,爱迪生小心翼翼地费了两天工夫,才终于把它装进灯泡里面。
“好,现在开始!”
所内的人全都围了过来,在大家的注视中,爱迪生慢慢地把灯泡内的空气抽掉,使它成为1%气压,这样就近乎真空状态了。