《人類科學(xué)技術(shù)史-322》電燈泡的發(fā)明和愛迪生的貢獻(xiàn)

電燈泡的發(fā)明和愛迪生的貢獻(xiàn)

從鉆木取火，到電燈照明，少說也經(jīng)過了若干萬年。在科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)明的道路上，遍布著人類征服黑暗尋找光源的累累足跡。別的不說，只說電燈，看似小小的電燈泡，但其發(fā)展的歷史卻凝聚著幾代發(fā)明者的智慧和心血。

早在1809年，英國大化學(xué)家戴維發(fā)明了弧光燈。這雖是一種強(qiáng)光源燈具，但其在使用上尚有不少缺陷。比如用來產(chǎn)生弧光的炭棒在點(diǎn)燃時(shí)必須經(jīng)常移動因此操作不便；再有炭棒燃燒時(shí)會產(chǎn)生大量二氧化碳造成空氣污染；還有弧光燈需用成本昂貴的大功率電池供電代價(jià)太高。因此，在英國弧光燈除了安裝在沿海的燈塔上，沒能在更大范圍進(jìn)行推廣。后來，科學(xué)家們將電照明的研究重點(diǎn)集中在白熾燈方面。最初法國的德.拉.留在1820年制成了用白金線做燈絲的白熾燈，但因白金太貴無法實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。1854年海因里希.戈貝爾(1818-1893)把碳化的竹子纖維放在玻璃管內(nèi)抽去空氣，通電時(shí)可以發(fā)亮，但這種燈壽命很短，制造也很困難。后來俄國人羅德維金于1872年發(fā)明了一種由細(xì)碳棒作發(fā)光體的白熾電燈。這種燈適用于街道照明，但對室內(nèi)卻不適用。在1878年，英國化學(xué)家斯旺發(fā)明了碳質(zhì)燈絲，并點(diǎn)亮了一盞白熾燈，但他的碳絲燈泡壽命太短。

當(dāng)時(shí)，31歲的愛迪生宣布立志要解決這個難題。在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，為了找到一種理想的燈絲，愛迪生和他的助手，先后試驗(yàn)了1600多種耐熱材料，經(jīng)歷了種種挫折和失敗，終于找到了一種適用的燈絲材料，這就是碳化了的綿線。1879年10月21日，愛迪生用這種燈絲做成燈泡，抽去空氣，電燈發(fā)光持續(xù)了45個小時(shí)。到1880年5月，經(jīng)他們實(shí)驗(yàn)過的植物纖維多達(dá)6000余種。后來愛迪生又試驗(yàn)成功用碳化后的竹絲作燈絲，這種燈泡竟能連續(xù)點(diǎn)燃1200個小時(shí)。隨后這種燈泡開始投入大量生產(chǎn)，從此，電燈從試用階段轉(zhuǎn)入了實(shí)用階段。

然而白熾燈泡的改進(jìn)仍在繼續(xù)。1910年美國通用電氣公司的庫利奇(1873-1975)采用耐熱金屬鎢絲制造燈絲，代替了愛迪生的碳絲，效果更好。1913年蘭米爾(1881-1957）又首創(chuàng)在燈泡內(nèi)充入惰性氣體的氮?dú)庖员苊鉄艚z在真空中蒸發(fā)燒斷，從而大大延長了白熾燈的壽命。1920年又采用氬氣和氪氣使燈絲能達(dá)到更高的溫度，燈的亮度也更強(qiáng)，而燈絲的壽命并未縮短。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力照明工具也在不斷得到改進(jìn)。在白熾燈的導(dǎo)引下，許多新的電光源相繼來到世間。

在電力技術(shù)革命中，愛迪生可謂是功勛卓著的發(fā)明家。由于他的杰出貢獻(xiàn)，而使其享有"發(fā)明大王"的美譽(yù)。

1847年2月11日，湯姆斯.愛迪生出生在美國俄亥俄州的米蘭鎮(zhèn)，一個農(nóng)民的家庭。由于家境貧困，愛迪生在7歲的時(shí)候，便隨父母搬到密執(zhí)安州的休倫。愛迪生從小懷有一顆強(qiáng)烈的好奇心。他時(shí)常被大自然和生活中的種種現(xiàn)象引入冥思苦想之中，大凡新奇的東西，他都想看個究竟，對于不解的問題，他總要打破砂鍋問到底。于是，在上小學(xué)時(shí)，他常常向老師提出一些稀奇古怪的問題，弄得老師莫名其妙卻又無可奈何，有時(shí)甚至搞得老師極為難堪。由于愛迪生的心思不在學(xué)堂而另有所寄，因此每每考試倒數(shù)第一。

有一天，老師請來了愛迪生的母親向她說道，愛迪生是天生愚笨、不堪造就，干脆讓他退學(xué)算了。母親無奈，只好答應(yīng)。愛迪生從此就離開了學(xué)堂。孰不知，好奇，是創(chuàng)造的先導(dǎo)；怪異的思索，往往蘊(yùn)含著發(fā)明的火花。

愛迪生的母親是一位受過良好教育的婦女，對小愛迪生懷著深深的母愛。她不相信自己的小湯姆是個庸才，決心把教育愛迪生的重?fù)?dān)獨(dú)自承擔(dān)下來。在母親的教導(dǎo)下，11歲的愛迪生就閱讀了科普讀物《博物教科書》和法拉第的電學(xué)著作，還閱讀了其他許多書籍。愛迪生廣為涉獵各方面的知識，并對科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了極大興趣。后來愛迪生在自家的地窖里辦起了"實(shí)驗(yàn)室"。對此，愛迪生的父母非但沒有反對，反而被愛迪生的執(zhí)著精神所感動，進(jìn)而支持他的實(shí)驗(yàn)"工作"，使愛迪生在科學(xué)的道路上邁出了第一步。

愛迪生12歲的時(shí)候，迫于生計(jì)他當(dāng)了報(bào)童。在從底特律到休倫的列車上，他一邊賣報(bào)，一邊在借用的行李車?yán)?他的臨時(shí)"實(shí)驗(yàn)室")繼續(xù)他的實(shí)驗(yàn)。由于不慎引起大火，燒壞了車廂，車長在暴怒之下狠狠打了他幾記耳光，并將他趕下了列車，愛迪生的右耳從此變聾了。這意外的遭遇，并沒有將他擊倒，反而使他成熟了許多。在他16歲那年，有天早晨他曾冒著生命危險(xiǎn)，從飛馳的火車前救出一個小孩。作為感激的回報(bào)，孩子的父親毫無保留地把自己掌握的電報(bào)技術(shù)傳授給了愛迪生，從此愛迪生就與電結(jié)下了不解之緣。后來愛迪生又當(dāng)過報(bào)務(wù)員，并曾多次失業(yè)，飽受了顛沛流離之苦。但無論在何種險(xiǎn)惡的情況下，他仍一如繼往地堅(jiān)持著他所鐘愛的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。

愛迪生在有生之年做出的貢獻(xiàn)，可謂碩果累累，無比輝煌。他的發(fā)明創(chuàng)造之多堪稱世界之最，雄居發(fā)明家之首。21歲時(shí)他發(fā)明了"二重記報(bào)機(jī)"，提高了電文的抄寫速度和準(zhǔn)確性。后來他又發(fā)明了"投票記錄機(jī)"、"自動電報(bào)機(jī)"、"英文打字機(jī)"、"留聲機(jī)"、"電燈"、"電影"、"麥克風(fēng)"、"油印機(jī)"、"熒光鏡"、"蓄電池"、"電車"等等，還提出并采用了直流三線配電方式，建立了發(fā)電、輸電、供電、照明一條龍的電力系統(tǒng)。直到80歲過后還在研究從草類提取橡膠。愛迪生于1876年創(chuàng)辦了實(shí)驗(yàn)室，他組織了一大批專門人才進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，打破了過去科學(xué)家靠單槍匹馬進(jìn)行科學(xué)研究的習(xí)慣。他所創(chuàng)辦的實(shí)驗(yàn)室是世界上第一個工業(yè)實(shí)驗(yàn)室。毫無疑問，愛迪生這種對人才的組織、使用方式也是一種新的發(fā)明。在他84歲告別人世的時(shí)候，愛迪生的發(fā)明達(dá)到2000多項(xiàng)，其中獲得專利的就有1328種之多。由此觀之，愛迪生獲得"發(fā)明大王"的桂冠實(shí)屬當(dāng)然。

愛迪生為人類的文明竭盡了自己的聰明和智慧，但是知識的不足限制了他的進(jìn)一步發(fā)展。由于他沒有受過正規(guī)的學(xué)校教育，因而缺乏系統(tǒng)的科學(xué)知識。他的發(fā)明創(chuàng)造主要靠經(jīng)驗(yàn)和在實(shí)踐中摸索，而缺乏科學(xué)理論的指導(dǎo)。但他對人類的貢獻(xiàn)仍然是巨大的，他留給后人的禮物是極其豐厚的。他的杰出的發(fā)明和頑強(qiáng)不息的進(jìn)取精神，使他永遠(yuǎn)深受世人的崇敬和懷念。