第九章 爱迪生
托马斯?阿尔瓦?爱迪生(has a eisn,1八47~1931),美国电学家、发明家、企业家,号称发明大王、爱迪生曾经被美国《大西洋月刊》评为影响美国的100位人物中的第9名,超过了许多著名的政治家。
爱迪生发明的留声机、电影摄影机和改进的电灯等等都对世界有巨大而深远的影响,并获得了人们广泛的赞誉。他一生的发明多达两千多项,并拥有专利一千多项。
爱迪生小时候是一个经常有一些异乎寻常的想法和举动的孩子。
有一天,小爱迪生看到母鸡趴在窝里,觉得很奇怪,就问妈妈:母鸡在干什么?是不是生病了?妈妈告诉他,母鸡在孵小鸡,再过一些日子,蛋壳里就会钻出小鸡来。听了妈妈的话,爱迪生他想,母鸡卧在鸡蛋上就能孵出小鸡来,鸡蛋是怎样变成小鸡的呢?人卧在上边行不行?小爱迪生决定试一试。于是他从家里拿来几个鸡蛋,他先搭好一个窝,在下边铺上茅草,再把鸡蛋放好,然后就坐在上边,他要亲眼看一看鸡蛋是怎样变成小鸡的。
一直到天快黑了,家里人还不见爱迪生回来。家里的人非常着急,于是四处去找他。最后在邻居的后院里找到了小爱迪生。只见他坐在草窝上一动不动。问他在干什么?他说:我在这里孵蛋。爸爸大声呵斥:快回家!妈妈微笑着说:人的体温没有鸡的体温高,所以是孵不出来的。
还有一次。爱迪生看到鸟儿在天空中飞翔,就想:人为什么不能飞?人没有翅膀,当然不能飞。可是他又想到,气球没翅膀也能飞上天,那么在人的身体里充上气能不能飞?于是他找来一种能产生气体的药粉,让一个伙计喝下去。谁知过了一会儿,这可怜的伙计肚子疼了起来,还差点儿送了命。为此,他爸爸狠狠揍了他一顿,还说不准他以后再做什么实验了。可是爱迪生确认为自己没有错:不做实验,我怎么会知道人能不能飞起来?
爱迪生上小学时,又一次问老师:为什么一加一是二?老师说:你拿一支铅笔再加一只铅笔,不就变成两支铅笔了吗?老师原以为自己已经解释清楚了,不料爱迪生又问:拿一只杯子里的水放到另一只杯子里,水就集中在一个杯子里了呀,一加一怎么会是二呢?
老师竟然答不上来了。于是老师发火了:你自己去想吧。但是爱迪生又问了几个老师认为是愚蠢的问题。老师终于忍无可忍:你这样的傻瓜读书也是白读。爱迪生哭着回家告诉妈妈。妈妈拉着爱迪生的手到学校找到老师,理论一番之后,妈妈对老师说:儿子由有我来教育,不用麻烦老师了,再见。然后拉着儿子的手回家了。
以后,爱迪生再也没有到学校去上学。
后来,爱迪生在回忆自己的童年生活时动情地说:无论发生了什么事情,妈妈都支持我,所以我才会有今天的成绩。无论在任何情况下,只有妈妈体谅我。因此,无论在多么痛苦的时候,我都能坚持下来,因为我努力想让妈妈高兴。
显然,妈妈是老师,也是朋友,妈妈对爱迪生的人生之路产生了巨大的影响。
1八62年的一天,爱迪生在火车轨道上救起了一位男孩,而男孩的父亲是这个车站的站长麦肯齐,为了表示感谢,就教会了爱迪生发电报,在麦肯齐的指导下,爱迪生发出了他人生的第一份电报。
第二年,经麦肯齐的介绍,爱迪生担任了一个枢纽站的报务员,但没过多久就被解雇了。后来,在1八64年至1八67年之间,爱迪生几乎是过着流浪般的生活,曾经换了十个工作,五次是被免职,另五次是自己辞职。
1八6八年,爱迪生获得了第一项发明专利权,这是一台自动记录投票数目的“投票计数器”。爱迪生满怀信心,认为这台装置会受到欢迎。但是结果是无人问津。后来一位好心的国会议员告诉他:有时候慢慢地投票也是出于政治上的需要。接受了这次的教训,爱迪生以后再也没有发明人们不需要的东西。
让我们讲讲爱迪生改进电灯的故事。注意,是“改进”而不是“发明”。
一个大雪天的夜晚,爱迪生的妈妈突然生病了,医生说需要开刀做手术。但是爱迪生家中只有油灯,由于油灯的光线很暗,一不小心就会出现事故。爱迪生突然想起一个好办法,他把家里所有的油灯全都端了出来,再把一面镜子放在油灯的后面,让医生顺利的做完了手术。医生说:“孩子,你用智慧和聪明救了你的妈妈。”爱迪生拉着妈妈的手说:“妈妈,我以后要制造一个晚上的太阳。”
当时最流行的是弧光灯。这种灯是在电瓶两极的头上连接两根木炭,通电后把这两极一碰,然后再把它们分开、两极之间立刻发生火焰。这种灯有不少缺点:要不断更换炭条;声响大;灯光效用小而又易伤目力;污浊空气;还有个大弊病就是一个回电流只能点一盏弧光灯。
爱迪生积累了一定的发明经验之后,就开始了改革弧光灯的试验,提出了要搞分电流(就是一个回电流点许多灯),变弧光灯为白光灯。
最初设想的白光灯要有更多的优点:其灯丝要能经受长时间的高温而不被烧断;这种灯的用法要简单;价格要低廉;而且一盏灯的明和灭不影响另外任何一盏灯的明和灭。
这在当时是极大胆的设想,一些科学家都笑他是傻子,不断讽刺他,还有几个学者甚至用数学证明他这项研究是不可能成功的。
但是爱迪生却始终充满信心地进行试验。第一个关键性的成功是将电灯与真空联系起来。他和他的助手们已懂得白热灯丝必须密封在一个高度真空玻璃球内,才能不易烧断。
接下来就是选择这种做灯丝用的物质。爱迪生为此在相当大的范围进行筛选。先是用炭化物质做试验,失败后又以金属铂与铱的高熔点合金做灯丝试验,还做过其他一千六百种不同的试验,结果都失败了。
后来爱迪生的试验又回到炭质灯丝上来了。
爱迪生昼夜不息地用全副精力在炭化上下功夫,仅植物类的炭化试验就达六千多种。他的试验笔记簿多达二百多本,共计四万余页,先后又经过三年的时间。最后,他把竹丝分成细丝再经炭化后做成一根灯丝,这样才获得成功。这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时!随后,电灯迅速在全世界各个领域获得大量应用。
遗憾的是,爱迪生没有将他的成果作为新一轮发明起点,以至于若干年后其他人又发明了用钨做灯丝,在这个领域超越了爱迪生的成果。
爱迪生发明录音机的故事也极富趣味性。
最早的录音机叫做留声机,诞生于1八77年。
爱迪生根据电话传话器里的膜板随着说话声会引起震动的现象,发现说话的快慢高低能产生不同的颤动。运用反向思维的方式来考虑,利用颤动也一定能产生声音。沿着这一思路,他开始进行研究。后来,爱迪生让助手按自己绘制的图样制出一台由大圆筒、曲柄、膜板等部件组成的怪异机器。试机时,爱迪生取出一张锡箔,卷在金属圆筒上,让针的一头擦着锡箔转动,另一头和受话机连接。爱迪生摇动曲柄,对着受话机唱起了“玛丽有只小羊羔……”。唱完后,把针又放回原处,慢慢地再摇动曲柄。随即,机器一圈又一圈地转动着,发出了“玛丽有只小羊羔……”的歌声,与刚才爱迪生唱的一模一样。
这个“会说话的机器”的诞生,轰动了全世界。
1八77年12月,爱迪生公开表演了留声机,有一些观众在惊喜之余,竟然认为声音是藏在机器里的人发出来的,为此闹出了一场笑话。
舆论界据此把爱迪生誉为“科学界之拿破仑”。后来录音机又被评为19世纪最引人振奋的三大发明之一。
接下来,在巴黎举行的世界博览会将这个发明放在显赫位置进行展出。当时的美国总统海斯也在留声机旁整整呆了2个多小时。
10年后,爱迪生又把留声机上的大圆筒和小曲柄改进成类似时钟发条的装置,至此留声机才普及开来。
爱迪生不但做出了许多可以立即投入使用的发明,而且有一些发明虽然没有立即产生积极的影响,但是却为后来者提供了广泛的发展空间,例如爱迪生效应。
在做实验时,爱迪生观察到,在点亮的电灯内有电荷从灯丝处飞出来,该效应的发现促进了电子工业的发展。
在当时,这是一件不可思议的事情,但是爱迪生肯定这是一项新的发现,并想到根据这一发现也许可以制成许多实用电器。为此他申请了专利,命名为“爱迪生效应”。
后来,英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了电子管(即二极管)。在弗莱明二极管的基础上有人又制成了三极管,促成了世界上第一座无线电广播电台于1921年在美国建立,使无线电电波迅速传遍世界各地。
爱迪生一生中最大的败笔是与特斯拉为敌。
特斯拉也是个发明奇才,其天赋足以跟爱迪生相媲美。
1八八2年,特斯拉慕名成为爱迪生公司欧洲分部的员工,两年后因为成绩优异,被推荐去美国总部。
有一天,爱迪生对特斯拉说:如果能完成对发电机的改进,就奖励给5万美元。结果特斯拉就把直流发电机改进了许多,但是当特斯拉向爱迪生索要报酬时,爱迪生却笑着说,这不过是美国人的幽默。
后来,他又为公司解决了许多技术难题。
终于,特斯拉与爱迪生产生了严重分歧。他提出,向用户供电,交流电应该比直流电更好更经济,并说明他自已可以设计制造一台交流发电机。但是,爱迪生不同意这个观点,他认为用直流电比用交流电更好更安全。
1八八6年,特斯拉因为与爱迪生在科学理念等方面的分歧,以及感到他多次被阻挠,简直是英雄无用武之地,因而辞职离开了爱迪生的公司。并且自己创建了“特斯拉电灯与电气制造公司”。
由于可以放开手脚大干一场,特斯拉开始了全力研发交流电应用。而爱迪生的公司却仍然依靠直流电经营,因此特斯拉成为爱迪生最大、最有力的竞争对手。
交流电的优点是容易变压,而且可以长距离传输而能量损耗比直流电少得多。
为了打压交流电,爱迪生想方设法向公众展示出交流电的缺点。
但是,爱迪生的一切努力都是徒劳的。最终,交流电还是在全世界获得广泛应用。
也许人们会问:爱迪生为什么不喜欢交流电?因为他不了解交流电。要想了解交流电,必须有足够的数学和物理知识,而爱迪生小学都没有毕业。
1931年10月1八日凌晨,在自己的家中,爱迪生离世,享年八4岁。
当爱迪生弥留之际,医生和爱迪生的许多亲友都围坐在他的床前。只见他的呼吸越来越微弱,心脏也慢慢停止跳动。然而正当医生要宣布他死亡的时候,好像是回光返照,他却突然坐了起来,说了一句莫名其妙的话:“真想不到,那边是这样美丽。”说完就永远倒下去了。
为了纪念爱迪生,美国下令全国停电1分钟;从东海岸到西海岸顿时陷入一片黑暗;就连纽约自由女神手中的火炬也熄灭了。