愛迪生生平

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為了尋求一種經濟實用的電燈，人們做了大量工作，積累了很多失敗的教訓和成功的經驗。1873年，俄國青年工程師羅德金(Lordging 1847—1923)研制出一種白熾燈。他用細炭條做燈絲，裝在密閉的玻璃泡里，這大約是世界上最原始的電燈。他因此獲得彼得堡科學院的獎金。但是這種白熾燈因壽命短而破產了。在愛迪生研究電燈的一年之前，電弧燈得到改進，這就是另一個俄國人雅布洛奇科夫(Jablochkoff1847—1894)發明的“蠟燭”問世。它的做法是用絕緣的熟石膏將兩個炭極隔開。當“蠟燭”被“點燃”時，絕緣層就與炭棒同速燃燒發出白熾光。從本質上看，這種“電燭”也是一種電弧燈，只是稍省些電。雅布洛奇科夫“蠟燭”在1877年被用作巴黎的歌劇院門前大道的照明，和倫敦泰晤士河岸的部分照明，但是這種“蠟燭”不能持久，最長的“蠟燭”也只能用兩個小時。



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在1880年前的一段時間里，人們普遍認識到制造電燈的可能性，但存在著一系列重大的技術障礙、理論與實踐之間的巨大差距。制造電燈，既要找到一種不易斷的制造燈絲的材料，又要保證玻璃容器是個良好的真空。實踐起來卻不容易。愛迪生在談到白熾燈的制作過程時強調：“我在電燈方面建立了3000種不同的理論，每種理論似乎都可能化為現實。可是，我在試驗中只證實了其中的兩種行得通。這麼說，並不是言過其實。”盡管研制電燈有很多困難，愛迪生經過反複比較，決定集中精力研究白熾燈。他確信白熾燈成本低，耗電少，只要解決了壽命問題，就有成功的希望。

從1878年9月開始，門羅公園的研究所成了研究電燈的戰場。愛迪生是總指揮，有7個經驗豐富的人當助手。愛迪生首先尋找適于制作燈絲的材料，並試圖設計出最佳形狀。在前一年的試驗中，他使用過的材料包括炭化紙、玉米芯和各種纖維，共達幾十種之多。但均未成功。因為這些材料過于脆弱；另外，缺乏良好的真空技術。現在他再次投入試驗。




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愛迪生回答道：“我的目的倒不在乎賺錢，我只想跟別人爭一個先後。我已經讓他們先我而開始研究這個問題，可是我相信我現在一定能追過他們。”

金錢對于愛迪生來說，常常是一種意外的事；對于他主要的價值，就在如何能用在他的實驗上面。“我常常希望把一件事做成功，很少想到怎樣從那里面獲得金錢，”他這樣說。“如果你想在你的實驗室里做件營業的事，便不能有嚴厲的創造工作。兩者常不並行。從我的經驗里面我知道了，一個人如果僅僅只為積蓄金錢而工作，他便很難獲得一點別的東西——就連金錢也得不到！”

當然，錢還是需要的。要進行一項偉大的發明，必需有大筆資金作後盾；可是這時愛迪生卻和平時一樣缺少資金。愛迪生不得不尋找現金支持。第一個出面支持的人，是西方聯合公司的總律師格羅斯維諾p 洛雷。洛雷建議先成立一家股份公司，以便為試驗提供經濟援助和申請專利。洛雷很快得到了西方聯合公司總裁諾爾文格林博士的支持，同時也得到黃金與股票行情電報公司的主要股東特雷西R愛迪生的支持以及與摩根(j ．P．Morgan )合伙經營企業的埃吉斯托p 法布里(Egisto P．Fabbri )的支持。他們願意拿出30萬元來支持愛迪生搞電燈的發明，跟他合伙辦電燈公司，但應持有愛迪生在電燈、電力和電熱等方面的一切發明專利，並有權將這些發明專利以頒發特許證的形式賣給他人。




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愛迪生考慮到：目前試驗剛剛開始，手頭的錢已經花得差不多了。若再獨自承擔下去，經濟方面肯定無法應付，何況試驗費用很龐大，成功日期一時又沒把握。前思後想，還是答應了比較好。他對那代表說：“能夠得到你們的合作，我很高興。至于合作的具體辦法，還可以從長計議。”

經過磋商，雙方議定：一，立即著手業務機構的籌建事宜，並定名為“愛迪生電燈公司”。二，擴大范圍，增添人員設備，積極開展試驗工作。三，在30萬元的投資中，先撥付愛迪生5萬元，充作試驗費用。

現在，門羅公園真是氣象一新。實驗室里的工作台，一下子多了好幾張。原來那點地方不夠用了，愛迪生又親自設計，在兩層樓建築前面加蓋了一幢房子，作為辦公室和圖書館。還在大樓背後的空地上，壘起一幢平房當機器間，那兩架80馬力的蒸汽機就裝在里面。工作人員也增多了，總共有200多人。




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有了一筆資金，愛迪生相信他能夠發明一種代替煤氣燈而且價格要便宜得多的白熾燈，這種燈不會發出耀眼的火焰，也不會發出噪音，它沒有可厭的煙氣，也不會把天花板或家俱熏黑。由于這個競爭者的崛起，全世界的煤氣公司的股票都嚴重地受到打擊。紐約《導報》上刊載了一段來自倫敦的電文：

“自愛迪生宣布其電燈分布之發明後，煤氣股票一落千丈，竟暴跌票價12%。倫敦注冊煤氣公司的股票竟跌落了500萬以至1000萬元。英國議院被這事弄得一籌莫展，只得召集會議，重新研究發光的整個問題。”

愛迪生剖分電流的設想也引起不少人的非議。一個博學的科學家希格斯博士(Paget higgs )說道：“近來在白熾燈這一方面有很多無稽之談。有某發明家宣稱他能把電流分成無限的支路。他不知道，或許是忘了這種說法是根本和能量不滅定律相抵觸的。”




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英國的著名電學家斯普拉格(John T．Sprague )則認為愛迪生的設想是“空談”。他說道：“不論他是愛迪生，或是別人，他總不能超越那些公認的自然法則。他說從同一電線上能給你送來電光、電力和電熱，這完全是空談，決不能成為事實。他還說能夠利用電熱來烹煮食物，那更是荒謬絕倫了。”

有一個叫方丹納(Hippolyte Fontaine )的著名法國人，《電光學》的作者也說道：“電燈分路是不可能成功的，當燈絲白熾時炭質就會裂碎，所以小型的電燈簡直無法制造。”有的說：“連數學都不懂的愛迪生，竟想解決為世界學者所苦惱的問題，真可謂愚不可及。”

愛迪生聽到這些論調時，並不感到悲觀。他微笑著說：“我很相信人家的指摘，因為它能把冷酷的事實表現出來，因為它能鼓勵大家討論，而這又常是有益的。”




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1878年秋，愛迪生又重新用“炭”進行試驗。他寫道：“在10月和11月，巴切勒制造了許多，至少有50種炭化紙，原料是纖維或其他紙張。在這些紙的表面塗上燈墨和瀝青的混合物，再卷成毛衣針狀，然後進行炭化處理。我們把這種材料制作的燈絲連在線路上，它們在真空中發光，只能持續一、兩個小時。我們用紙制炭絲，木制炭絲以及笤帚苗炭化後制成的燈絲進行了無數次試驗，最終得出結論，電燈問題的解決，只有一種方法，那就是燈絲的電阻要高，散熱要慢。”愛迪生的炭絲試驗沒有取得成功，但試驗過的制燈絲的金屬中，鉑似乎是最理想的一種。于是他轉向鋁和類似鉑的金屬，因為這些材料符合電阻高，散熱慢的要求。10月5日，愛迪生提出了一份關于鉑絲“電燈”的專利申請，專利號碼是214636。當時制造的燈泡還被稱作“燃燒器”。這種燈泡的燈絲，是鉑絲繞成的雙螺旋，它們之間再加一支金屬棒。當燈絲熱度接近鉑絲的熔點時，金屬棒便膨脹造成短路，燈泡溫度降低，鉑絲冷卻的同時金屬棒也冷卻下來，于是電流再次通過。

這方法雖然巧妙，但後來發現並不可靠。愛迪生說道：“在有一定量的電流通過時，鉑絲所發的光很好；但如果電流通過太多，它仍舊會熔去的。我得另外再想更好的辦法。”




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全世界的人們都在等待著愛迪生公布他的電燈，而他也正在努力的改良調整器。改良後的一種是利用玻璃管中熱空氣的膨脹作用，這一切比第一次的要完美多了。


第一份白熾燈專利提出以後，愛迪生對勝利更充滿了信心。他宣布：“我已開始解決電的無限分割問題了。”派克教授說：“在大發明的前夜，沒有東西在他看來是絕對不可能的。”


這時實驗室來了兩個新的工作人員，一個叫傑爾(Francis Jell )，本來受雇于華爾街洛雷律師事務所，但他對于電學感興趣。愛迪生是他的崇拜偶像。電燈公司開辦後，他要求加入門羅公園工作。洛雷為他找到了一個工作機會。11月中旬的一天，年青的傑爾乘車到新澤西的那個小村，並且獲得進入實驗室的允許。他的工作是在樓上清理電池。他對于愛迪生有不少的幫助。



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第二天，又來了一個青年，他叫弗蘭西斯·R·厄普頓，是普林斯頓大學的畢業生，後來又在德國大科學家海姆霍爾茨(Helmholth )那里研究數學一年。湊巧愛迪生正需要一個數學家，為他的新電燈計算數字和繪圖畫形。他曾對人說道：“對于數學，我簡直一竅不通。”因此他便雇用了厄普頓。在他想到什麼念頭後，便叫厄普頓詳細地記錄下來。厄普頓受過高深的教育，對于計算，自然非常嫻熟。波普說他是“促使愛迪生成功的一個特別幸運的條件。”他的貢獻之一，就是以計算證明了愛迪生直覺的正確：電燈必須具有100歐姆以上的電阻，才可能成為煤氣燈的對手。

然而，不論厄普頓提供的幫助有多大，大量的工作還需要做，還要進行反複的試驗。燈泡可以有各種形狀，每一形狀的燈泡，都要配合一系列不同的燈絲進行試驗。要正確估計每種形式的效率，就必須嚴格掌握每種燈泡的容積。關于這件事，還有一段愛迪生的故事。

兩個數學家為計算某種燈泡的容積，一夜沒睡；怎麼算也算不出來。秘書回憶說：“愛迪生一手接過盛了水的燈泡，一手拿著量杯，將燈泡里的水往量杯里一倒(當然，量杯上有刻度)，愛迪生馬上就得到了燈泡容積的准確數據，而兩位數學家卻干了整整一個通宵還沒有結果。”




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提出第一份白熾燈專利申請之後，愛迪生完全沉浸在了試驗之中。為了制造一種適合他需要的鉑線，愛迪生經受了不少磨難，耗費了不少精力。傑爾曾有一段描寫：

“那些脆弱的螺旋線和細小的杠杆總是故意的留難作刁，耗費了工作者不少的精力。只有具有聖人氣質的人才能平靜地忍受這種磨難。我時常看見愛迪生在實驗室的緊要關頭時，總是煩燥地把手指向頭發最里面插去，或是猛力的把吸了半支的煙蒂擲掉，又不在意地從背心袋里抽出一支來，撕去煙頭，狠狠地咬齧著。他究竟試驗過了多少盞的鉑絲電燈，他整日的坐著思索這些問題一共耗去了多少時間，也許沒有人能夠知道的了。”

在試驗工作進行的過程中，愛迪生顧不上吃飯、睡覺，乃至忘卻了周圍的一切。晚年他曾說：“我對電燈的研究時間最久，試驗最為艱苦，但從來也沒有灰心”。有人說：“愛迪生工作常常到早晨三、四點鍾，拿二、三冊書當枕頭，伏在案上睡一會兒，其他人也效仿他”。有一次，他的一個朋友來看他，見此情景，就開玩笑地說：“怪不得你頭腦里知識那麼豐富，原來你是頭枕著書，連睡覺時也往腦子里記書上的內容啊！”




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