?《文明之光》之《發(fā)明365》2月22日，白熾燈的發(fā)明

了解我們?nèi)祟惣夹g(shù)發(fā)展的歷史，尤其是發(fā)明的歷史，就有利于了解我們的文明，也便于我們看清楚未來。——

《文明之光》之《發(fā)明365》 序言

【節(jié)選自《文明之光》第二冊(cè)第十四章 閃爍的能量— 電的發(fā)現(xiàn)和使用】

說到電燈（白熾燈）的發(fā)明和普及，不能不提三個(gè)人----愛迪生、西屋和特斯拉，后兩個(gè)人的主要貢獻(xiàn)在交流輸電，他們和愛迪生之間的公案我們明天再講，今天主要講講愛迪生對(duì)于白熾燈的貢獻(xiàn)，以及電在中國(guó)的普及。

在很多勵(lì)志的故事中，愛迪生是一個(gè)沒有機(jī)會(huì)受教育，而靠自己自學(xué)成才，和努力工作成就一番事業(yè)的發(fā)明家。這種說法有它的根據(jù)，不過愛迪生的父母并不是缺少教育的下層人，他的父親曾經(jīng)是位商人，但是不成功，他的母親當(dāng)過小學(xué)教師。愛迪生小時(shí)候得過猩紅熱，因?yàn)殚L(zhǎng)期高燒，可能因此而造成了他耳聾。愛迪生8歲上學(xué)，但僅僅讀了三個(gè)月的書，就被老師斥為低能兒而攆出校門，按照今天的標(biāo)準(zhǔn)，愛迪生是輸在起跑線上了。退學(xué)以后，他的母親決定自己教兒子讀書，并教育他要誠(chéng)實(shí)和仁愛。母親應(yīng)該是一位不錯(cuò)的老師，她培養(yǎng)了愛迪生一生喜歡學(xué)習(xí)的習(xí)慣。愛迪生是一個(gè)很聰明的人，據(jù)說他能過目不忘，很小就能閱讀英國(guó)作家包括莎士比亞和狄更斯的著作，9歲多就開始閱讀自然科學(xué)的書籍。愛迪生從小好學(xué)好問，好做實(shí)驗(yàn)證實(shí)自己不確定的事情。對(duì)世界的好奇心無疑是他后來獲得上千項(xiàng)專利的原因。不過按照今天的錄取大學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來衡量愛迪生，除非對(duì)他進(jìn)行特招，否則他是無法進(jìn)入名牌大學(xué)的。

圖2.22.1.愛迪生在研制留聲機(jī)（收藏在美國(guó)國(guó)家肖像館）

愛迪生很早就有許多的發(fā)明，他總是想，如果我能把這件事情自動(dòng)化，可以省很多人力啊。這是典型的美國(guó)企業(yè)家（和發(fā)明家）的思維方式，他們總是想發(fā)明各種機(jī)器，然后讓機(jī)器去干活，今天依然如此。不過也有例外的時(shí)候，并非自動(dòng)化總是好的。愛迪生獲得的第一項(xiàng)專利是自動(dòng)投票機(jī)，這樣可以加快議會(huì)投票的過程。他帶著這項(xiàng)專利來到國(guó)會(huì)時(shí)，議員們告訴他這東西沒有用，因?yàn)槌鲇诠降目紤]，要給少數(shù)派時(shí)間來說服其他人，因此出于決策流程的考慮，國(guó)會(huì)投票過程并不需要加快。這次碰壁以后，愛迪生懂得了一個(gè)道理，這個(gè)世界上不僅需要技術(shù)，而且技術(shù)需要市場(chǎng)，從此，愛迪生一生沒有再做任何沒有市場(chǎng)的發(fā)明了。

愛迪生一生后來有發(fā)明很多，最重要的是，他的那些發(fā)明都非常有用，或者說他不是為了發(fā)明而發(fā)明，不是為了證明自己是第一個(gè)想到什么主意的而發(fā)明，而是畢生致力于將它們實(shí)用化，造福人類。迪生發(fā)明電燈的故事可謂是家喻戶曉，這也成為了眾多勵(lì)志讀物的內(nèi)容。通常大家強(qiáng)調(diào)的是愛迪生勤奮的一面，這一點(diǎn)就不需要我重復(fù)了。這里我想換一個(gè)角度，從愛迪生解決問題的思路來講述白熾燈發(fā)明的故事。

在19世紀(jì)初，歐洲和美國(guó)人使用瓦斯燈，靠管道供應(yīng)煤氣，在19世紀(jì)上海的租界里也曾經(jīng)有過煤氣燈，不過由于管道容易堵塞或者泄露，經(jīng)常出事。于是就有人想到用電來照明，電燈在愛迪生之前已經(jīng)有了，但是還處在實(shí)驗(yàn)室階段。當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)懂得電流通過電阻是會(huì)發(fā)熱，當(dāng)電阻的溫度達(dá)到一千多度后就會(huì)發(fā)光，但是大部分金屬在這個(gè)溫度下已經(jīng)融化或者迅速氧化了，因此這些處于研究階段的電燈，不僅價(jià)格昂貴，而且使用不了幾小時(shí)就燒毀了。愛迪生雖然不是第一個(gè)發(fā)明電燈的人，但卻是第一個(gè)發(fā)明能夠真正商業(yè)化的白熾燈的發(fā)明家。愛迪生天才之處在于他能很快意識(shí)到那些在實(shí)驗(yàn)室里的白熾燈面臨的最大問題----燈絲的問題，因?yàn)閷艚z加熱到一千多度而不被燒斷可不是件容易的事情。因此，愛迪生第一個(gè)要考慮的是耐熱問題。為了改進(jìn)燈絲的材料，他和同事們先后嘗試了一千六百多種耐熱材料，他們較早地實(shí)驗(yàn)過碳絲，但是當(dāng)時(shí)沒有考慮高溫時(shí)容易氧化的因素，因此沒有獲得成功。他們還實(shí)驗(yàn)了貴重金屬鉑金，它幾乎不會(huì)氧化，而且熔點(diǎn)很高（1773度），但是鉑金非常昂貴，這樣的燈泡根本無法商業(yè)化。不過在大量的實(shí)驗(yàn)過程中，他們發(fā)現(xiàn)對(duì)燈泡抽真空后，可以防止燈絲的氧化。這標(biāo)志著愛迪生等人找到了燈絲被燒斷的另一個(gè)重要的原因。而他聰明之處在于，當(dāng)燈絲工作的環(huán)境改變后（從有大氣到真空），他能夠回過頭來重新分析過去實(shí)驗(yàn)失敗的原因。在這之后，他們的實(shí)驗(yàn)又重新回到曾經(jīng)被放棄的碳絲上，愛迪生發(fā)現(xiàn)竹子纖維在高溫下會(huì)被碳化成碳絲，碳本身可以導(dǎo)電，而且可以耐得住兩千度以上的高溫。這樣他們研制出第一個(gè)便宜的電燈泡，愛迪生看著這個(gè)碳絲燈泡工作了40多個(gè)小時(shí)。但是竹碳絲容易斷裂，這樣做出來的燈泡嬌氣得很，于是愛迪生再次改進(jìn)，最后他們找到了更合適的鎢絲。鎢的熔點(diǎn)高達(dá)三千四百多度，而且不容易氧化，加上鎢絲的延展性很好，不如容易斷裂，是制作燈絲的理想材料。他們推出了可以使用1000小時(shí)以上的鎢絲燈泡，這很像我們今天使用的白熾燈了。在發(fā)明白熾燈的整個(gè)過程中，愛迪生不是蠻干，而是不斷總結(jié)失敗的原因，不斷改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。在科研中，不乏勤奮的人，但是更需要?jiǎng)幽X子的人。

圖2.22.2. 愛迪生研制出的早期白熾燈

有了電燈泡而沒有電，也用不起來。在發(fā)明了可商用化的電燈后，愛迪生制定了一個(gè)當(dāng)時(shí)看似不可能完成的計(jì)劃----建設(shè)一套供電的系統(tǒng)。為此他在1879年創(chuàng)辦了愛迪生電力照明公司，第二年，白熾燈上市銷售，同時(shí)他修建電廠，鋪設(shè)電路到千家萬戶。當(dāng)時(shí)人們對(duì)電還不是很接受，加上觸電的事故時(shí)有發(fā)生，不少居民反對(duì)使用電燈，甚至有人破壞電路，愛迪生不得不組織護(hù)線隊(duì)巡邏保護(hù)電路，隨著電燈的好處被認(rèn)識(shí)，愛迪生的電燈開始大受歡迎。在從1880年到1890年的十年間，愛迪生還發(fā)明了很多和電有關(guān)的產(chǎn)品，1890年他將其各種業(yè)務(wù)組建成為愛迪生通用電氣公司。1891年，愛迪生獲得了兩項(xiàng)重要的專利，一項(xiàng)是細(xì)燈絲、高真空白熾燈泡（就是今天的白熾燈）的專利，另一項(xiàng)是他在兩年前發(fā)明的電影的專利。1892年，在JP?摩根的撮合下，愛迪生通用電氣公司和湯姆·休斯頓公司（Thomson-Houston Electric Company）合并成立了通用電氣公司，JP?摩根也成了這家公司的大股東，在接下來的一百多年里，通用電氣幾度成為全球最大的公司，并且一直是美國(guó)工業(yè)的標(biāo)志。

中國(guó)發(fā)電的歷史和美國(guó)幾乎是同步的，1882年上海的英商上海電光公司建立了中國(guó)第一家發(fā)電廠，為南京路照明供電。夜幕下的弧光燈明亮晃眼，當(dāng)時(shí)人們從未見過如此亮的路燈（此前上海的租界里已經(jīng)有了煤氣燈），給它起了個(gè)大俗大雅的名字賽明月，這個(gè)電廠這也是世界上最早的發(fā)電廠之一，只比法國(guó)晚七年，比日本還早了好幾年。

明天我們將談?wù)勚绷鬏旊姾徒涣鬏旊娭疇?zhēng)，以及愛迪生和特斯拉之間的恩怨。

注明：本文章來源于互聯(lián)網(wǎng)，如侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系客服刪除！