爱迪生传-第18节
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尽管电弧灯有不少缺点,有些国家还是在灯塔、剧院和广场做了有限
的采用。例如,在英国,每当议会举行例会时,西敏寺伦敦宫的钟楼安装的
电弧灯就会放出夺目的光芒。在英吉利海峡的南弗兰德,也装了电弧灯航标。
与此同时,美国、英国和法国还渐渐将它用于街道照明。
为了寻求一种经济实用的电灯,人们做了大量工作,积累了很多失败
的教训和成功的经验。1873年,俄国青年工程师罗德金(Lordging 1847— 1923)
研制出一种白炽灯。他用细炭条做灯丝,装在密闭的玻璃泡里,这大约是世
界上最原始的电灯。他因此获得彼得堡科学院的奖金。但是这种白炽灯因寿
命短而破产了。在爱迪生研究电灯的一年之前,电弧灯得到改进,这就是另
一个俄国人雅布洛奇科夫(Jablochkoff1847— 1894)发明的“蜡烛”问世。
它的做法是用绝缘的熟石膏将两个炭极隔开。当“蜡烛”被“点燃”时,绝
缘层就与炭棒同速燃烧发出白炽光。从本质上看,这种“电烛”也是一种电
弧灯,只是稍省些电。雅布洛奇科夫“蜡烛”在1877 年被用作巴黎的歌剧
院门前大道的照明,和伦敦泰晤士河岸的部分照明,但是这种“蜡烛”不能
持久,最长的“蜡烛”也只能用两个小时。
在1880 年前的一段时间里,人们普遍认识到制造电灯的可能性,但存
在着一系列重大的技术障碍、理论与实践之间的巨大差距。制造电灯,既要
找到一种不易断的制造灯丝的材料,又要保证玻璃容器是个良好的真空。实
践起来却不容易。爱迪生在谈到白炽灯的制作过程时强调:“我在电灯方面
建立了3000 种不同的理论,每种理论似乎都可能化为现实。可是,我在试
验中只证实了其中的两种行得通。这么说,并不是言过其实。”尽管研制电
灯有很多困难,爱迪生经过反复比较,决定集中精力研究白炽灯。他确信白
炽灯成本低,耗电少,只要解决了寿命问题,就有成功的希望。
从1878 年9 月开始,门罗公园的研究所成了研究电灯的战场。爱迪生
是总指挥,有7 个经验丰富的人当助手。爱迪生首先寻找适于制作灯丝的材
料,并试图设计出最佳形状。在前一年的试验中,他使用过的材料包括炭化
纸、玉米芯和各种纤维,共达几十种之多。但均未成功。因为这些材料过于
脆弱;另外,缺乏良好的真空技术。现在他再次投入试验。
爱迪生曾经在纽约《论坛报》的记者面前解释过利用尼加拉大瀑布的
水力的理论。那个记者对他说道:“如果你真的能制造出电灯来取代煤气的
话,那你一定可以赚得一大笔的钱了。”
爱迪生回答道:“我的目的倒不在乎赚钱,我只想跟别人争一个先后。
我已经让他们先我而开始研究这个问题,可是我相信我现在一定能追过他
们。”
金钱对于爱迪生来说,常常是一种意外的事;对于他主要的价值,就
在如何能用在他的实验上面。“我常常希望把一件事做成功,很少想到怎样
从那里面获得金钱,”他这样说。
“如果你想在你的实验室里做件营业的事,便不能有严厉的创造工作。
两者常不并行。从我的经验里面我知道了,一个人如果仅仅只为积蓄金钱而
工作,他便很难获得一点别的东西——就连金钱也得不到!”
当然,钱还是需要的。要进行一项伟大的发明,必需有大笔资金作后
盾;可是这时爱迪生却和平时一样缺少资金。爱迪生不得不寻找现金支持。
第一个出面支持的人,是西方联合公司的总律师格罗斯维诺p 洛雷。洛雷
建议先成立一家股份公司,以便为试验提供经济援助和申请专利。洛雷很快
得到了西方联合公司总裁诺尔文格林博士的支持,同时也得到黄金与股票行
情电报公司的主要股东特雷西R 爱迪生的支持以及与摩根(j .P.Morgan )
合伙经营企业的埃吉斯托p 法布里(Egisto P.Fabbri )的支持。他们愿意
拿出30 万元来支持爱迪生搞电灯的发明,跟他合伙办电灯公司,但应持有
爱迪生在电灯、电力和电热等方面的一切发明专利,并有权将这些发明专利
以颁发特许证的形式卖给他人。
爱迪生考虑到:目前试验刚刚开始,手头的钱已经花得差不多了。若
再独自承担下去,经济方面肯定无法应付,何况试验费用很庞大,成功日期
一时又没把握。前思后想,还是答应了比较好。他对那代表说:“能够得到
你们的合作,我很高兴。至于合作的具体办法,还可以从长计议。”
经过磋商,双方议定:一,立即着手业务机构的筹建事宜,并定名为
“爱迪生电灯公司”。二,扩大范围,增添人员设备,积极开展试验工作。
三,在30 万元的投资中,先拨付爱迪生5 万元,充作试验费用。
现在,门罗公园真是气象一新。实验室里的工作台,一下子多了好几
张。原来那点地方不够用了,爱迪生又亲自设计,在两层楼建筑前面加盖了
一幢房子,作为办公室和图书馆。
还在大楼背后的空地上,垒起一幢平房当机器间,那两架80 马力的蒸
汽机就装在里面。工作人员也增多了,总共有200 多人。
有了一笔资金,爱迪生相信他能够发明一种代替煤气灯而且价格要便
宜得多的白炽灯,这种灯不会发出耀眼的火焰,也不会发出噪音,它没有可
厌的烟气,也不会把天花板或家俱熏黑。由于这个竞争者的崛起,全世界的
煤气公司的股票都严重地受到打击。纽约《导报》上刊载了一段来自伦敦的
电文:
“自爱迪生宣布其电灯分布之发明后,煤气股票一落千丈,竟暴跌票价
12%。伦敦注册煤气公司的股票竟跌落了500 万以至1000 万元。英国议院被
这事弄得一筹莫展,只得召集会议,重新研究发光的整个问题。”
爱迪生剖分电流的设想也引起不少人的非议。一个博学的科学家希格
斯博士(Paget higgs )说道:“近来在白炽灯这一方面有很多无稽之谈。有
某发明家宣称他能把电流分成无限的支路。他不知道,或许是忘了这种说法
是根本和能量不灭定律相抵触的。”
英国的著名电学家斯普拉格(John T.Sprague )则认为爱迪生的设想
是“空谈”。他说道:“不论他是爱迪生,或是别人,他总不能超越那些公认
的自然法则。他说从同一电线上能给你送来电光、电力和电热,这完全是空
谈,决不能成为事实。他还说能够利用电热来烹煮食物,那更是荒谬绝伦了。”
有一个叫方丹纳(Hippolyte Fontaine )的著名法国人,《电光学》的
作者也说道:“电灯分路是不可能成功的,当灯丝白炽时炭质就会裂碎,所
以小型的电灯简直无法制造。”有的说:“连数学都不懂的爱迪生,竟想解决
为世界学者所苦恼的问题,真可谓愚不可及。”
爱迪生听到这些论调时,并不感到悲观。他微笑着说:“我很相信人家
的指摘,因为它能把冷酷的事实表现出来,因为它能鼓励大家讨论,而这又
常是有益的。”
1878 年秋,爱迪生又重新用“炭”进行试验。他写道:“在10 月和11
月,巴切勒制造了许多,至少有50 种炭化纸,原料是纤维或其他纸张。在
这些纸的表面涂上灯墨和沥青的混合物,再卷成毛衣针状,然后进行炭化处
理。我们把这种材料制作的灯丝连在线路上,它们在真空中发光,只能持续
一、两个小时。我们用纸制炭丝,木制炭丝以及笤帚苗炭化后制成的灯丝进
行了无数次试验,最终得出结论,电灯问题的解决,只有一种方法,那就是
灯丝的电阻要高,散热要慢。”爱迪生的炭丝试验没有取得成功,但试验过
的制灯丝的金属中,铂似乎是最理想的一种。于是他转向铝和类似铂的金属,
因为这些材料符合电阻高,散热慢的要求。10 月5 日,爱迪生提出了一份
关于铂丝“电灯”的专利申请,专利号码是214636。当时制造的灯泡还被
称作“燃烧器”。这种灯泡的灯丝,是铂丝绕成的双螺旋,它们之间再加一
支金属棒。当灯丝热度接近铂丝的熔点时,金属棒便膨胀造成短路,灯泡温
度降低,铂丝冷却的同时金属棒也冷却下来,于是电流再次通过。
这方法虽然巧妙,但后来发现并不可靠。爱迪生说道:“在有一定量的
电流通过时,铂丝所发的光很好;但如果电流通过太多,它仍旧会熔去的。
我得另外再想更好的办法。”
全世界的人们都在等待着爱迪生公布他的电灯,而他也正在努力的改
良调整器。改良后的一种是利用玻璃管中热空气的膨胀作用,这一切比第一
次的要完美多了。
第一份白炽灯专利提出以后,爱迪生对胜利更充满了信心。他宣布:“我
已开始解决电的无限分割问题了。”派克教授说:“在大发明的前夜,没有东
西在他看来是绝对不可能的。”
这时实验室来了两个新的工作人员,一个叫杰尔(Francis Jell ),本
来受雇于华尔街洛雷律师事务所,但他对于电学感兴趣。爱迪生是他的崇拜
偶像。电灯公司开办后,他要求加入门罗公园工作。洛雷为他找到了一个工
作机会。11 月中旬的一天,年青的杰尔乘车到新泽西的那个小村,并且获
得进入实验室的允许。他的工作是在楼上清理电池。他对于爱迪生有不少的
帮助。
第二天,又来了一个青年,他叫弗兰西斯·R·厄普顿,是普林斯顿大学
的毕业生,后来又在德国大科学家海姆霍尔茨(Helmholth )那里研究数学一
年。凑巧爱迪生正需要一个数学家,为他的新电灯计算数字和绘图画形。他
曾对人说道:“对于数学,我简直一窍不通。”因此他便雇用了厄普顿。在他
想到什么念头后,便叫厄普顿详细地记录下来。厄普顿受过高深的教育,对
于计算,自然非常娴熟。波普说他是“促使爱迪生成功的一个特别幸运的条
件。”他的贡献之一,就是以计算证明了爱迪生直觉的正确:电灯必须具有
100 欧姆以上的电阻,才可能成为煤气灯的对手。
然而,不论厄普顿提供的帮助有多大,大量的工作还需要做,还要进
行反复的试验。灯泡可以有各种形状,每一形状的灯泡,都要配合一系列不
同的灯丝进行试验。要正确估计每种形式的效率,就必须严格掌握每种灯泡
的容积。关于这件事,还有一段爱迪生的故事。
两个数学家为计算某种灯泡的容积,一夜没睡;怎么算也算不出来。
秘书回忆说:“爱迪生一手接过盛了水的灯泡,一手拿着量杯,将灯泡里的
水往量杯里一倒(当然,量杯上有刻度),爱迪生马上就得到了灯泡容积的准
确数据,而两位数学家却干了整整一个通宵还没有结果。”
提出第一份白炽灯专利申请之后,爱迪生完全沉浸在了试验之中。为
了制造一种适合他需要的铂线,爱迪生经受了不少磨难,耗费了不少精力。
杰尔曾有一段描写:
“那些脆弱的螺旋线和细小的杠杆总是故意的留难作刁,耗费了工作者
不少的精力。只有具有圣人气质的人才能平静地忍受这种磨难。我时常看见
爱迪生在实验室的紧要关头时,总是烦燥地把手指向头发最里面插去,或是
猛力的把吸了半支的烟蒂掷掉,又不在意地从背心袋里抽出一支来,撕去烟
头,狠狠地咬啮着。他究竟试验过了多少盏的铂丝电灯,他整日的坐着思索
这些问题一共耗去了多少时间,也许没有人能够知道的了。”
在试验工作进行的过程中,爱迪生顾不上吃饭、睡觉,乃至忘却了周
围的一切。晚年他曾说:“我对电灯的研究时间最久,试验最为艰苦,但从
来也没有灰心”。有人说:“爱迪生工作常常到早晨三、四点钟,拿二、三册
书当枕头,伏在案上睡一会儿,其他人也效仿他”。有一次,他的一个朋友
来看他,见此情景,就开玩笑地说:“怪不得你头脑里知识那么丰富,原来
你是头枕着书,连睡觉时也往脑子里记书上的内容啊!”
爱迪生在试用头发状的螺旋线失败后,转而采用铂箔,他用了这种铂
箔制成过一盏电灯。后来他又把铂和铱磨成细末,和泥土等不导电的物质相
混合,试制各种光度的电灯。金属质粒发热时,那氧化物也变成导体而发光
了。
爱迪生虽孜孜地不断研究,但成功还是遥遥无期。他曾把炭棒和铂杆
相对的放着,两者间的阻力非常高,因此便发出白色的光来。他在这灯的下
面悬挂一些重的物体,这样炭棒就经常地和铂杆保持接触。但这种灯的光度
不时的起