**生对电的发明以及具体时间

第一盏实用白 用研制白炽灯，已经相当成功，可是它的毕竟太贵了。他决制造一种更好的电灯来。 试验用的线卷每次得从费城的吹玻璃人那里运来，浪费了不少时间，而且在中途又免不了破碎损失，这很使他烦恼。后来，他干脆雇了一个名叫波姆(ludwing boehm )的青年为他制造“玻璃丁包”。 一天晚上，**生留在实验室很晚，他心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中搓卷着。他好像在幻想着什么似的，不知不觉的把手中的烟煤搓成一根细线。他突然想到，这也许可以制造出比较好的电灯来。 他把身边的一卷棉纱截下一小段，放在炉中熏了约1小时，再把它装在玻璃泡里，抽去空气，而后把电流接上。这脆弱的棉线立即发出耀目的亮光来。可是炭线经不住电池的全部的电压，不久就烧断了。他把这断线放在显微镜下检查，发现经过炭化后的棉线变得异常的坚硬了。 于是他便加紧努力。他抛弃了用棉线的方法，试用木材的细条，接着又用稻草、纱纸、线、马尼拉麻绳、马鬃、钓鱼线、麻栗、硬橡皮、栓木、藤条、玉蜀黍纤维，甚至人的胡须、头发都用来当作灯丝。 **生在休伦港车站学电报的时候，麦肯齐站长热心教过他电码。**生建立研究所以后，特地请他到所里来工作。这时，麦肯齐已经上了年纪，实际上做不了多少事，**生聘请他来，不过是为了报答他的情谊，让他挂个闲职养老罢了。麦肯齐是苏格兰人，长着红棕色的头发和胡子。有一天，**生正在为灯丝材料冥思苦想，忽然看见了麦肯齐的红胡子，不由眼睛一亮。他问麦肯齐，为了电灯实验，能不能借用一样东西。**生怀着极大的兴趣挑选了几根粗胡子，先进行炭化处理，然后装进灯泡里做实验。这时，他已经设计出一种新的抽气机，灯泡的真空度有明显的提高。 遗憾的是，实验结果表明，用胡子做灯丝，还是没有成功。麦肯齐找到**生，把胸口一拍说：“再试试我的头发吧！”**生说，头发和胡子的性质一样，没有采纳。但是，麦肯齐的献身精神是感人的。**生先后用近1600种材料进行了实验，但都一一失败了。 从10月16日开始，经过5天的探索，出现了最终的突破。这次**生又重新使用棉线，他把棉线摆成各种圆弧形，然后放在一个密闭的金属盒内，进行几个小时的炭化处理。数小时后，取出金属盒，打开后，棉线已成为炭丝。这时，“巴切勒极为小心地拿着这根宝贝，向吹制灯泡的车间走去，而我则像护送着无价之宝的护卫。”(**生语)直到第四天，他终于取出了一段完整的炭丝，并顺利地把它装在一个玻璃灯泡里，接通电源。果然，灯丝发出亮光。可是，这样的电灯只亮了一会儿，炭丝就被烧断了。 炭丝灯虽然只亮了很短的时间，但却给电灯的研究带来成功的希望。报纸刊登了这个消息，没想到，**生却因此遭到很多的诽谤和攻击。在当时，大多是用煤气灯照明，那些煤气公司的老板们怕电灯的出现使他们在经济上蒙受重大损失，因此就拼命地反对电灯的研究工作，他们竭力要使人们相信，**生是个善于吹牛的大骗子。 有些正统的科学家也付之一笑，认为年青的**生想入非非，不相信他的研究会成功，认为小型电灯是无法制造的。其他的电灯研究者也攻击说，**生**了他们的研究成果。 有人讥笑他说：“不管**生有多少电灯，只要有一只寿命超过20分钟，我就愿付100美元，有多少付多少。”对此，**生的回答，就是以坚定的信心，继续试验。 也有人说：“即使造出来，人们也点不起。”**生则坚定地回答说：“当电灯普及之后，只有奢侈者才用得起蜡烛。” **生立志要发明一种体积小、亮度大、寿命长、可任意开关的电灯。经过多次的试验、失败、再试验，在一天傍晚，**生和助手们成功地把炭精丝装进了灯泡。一个德国籍的玻璃专家按照**生的吩咐，把灯泡里的空气抽到只剩下一个大气压的百万分之一，封上了口。这为**生的成功提供了先决条件。**生接通电流，他们日夜盼望的情景终于出现在眼前：灯泡发出了金色的亮光！这一天是1879年10月21日，后来就把这一天定为电灯发明日。连续用了45个小时以后，这盏电灯的灯丝才被烧断，这是人类第一盏有广泛实用价值的电灯。 **生后来回忆这难忘的时刻说：“我们坐在那里留神看着那盏灯继续燃烧着，它燃烧的时间越长，我们越觉得神驰魂迷。我们中间没有一个人能走去睡觉——共有40小时的工夫，我们中间的每个人都没有睡觉。我们坐着，由心中切望到扬扬自得地注视那盏灯。它继续燃烧着约45个小时的工夫”。 **生闯过了难关，试验终于成功了。他很有信心地说：“我认为我们发现了制造它的方法。如果它现在能坚持45个小时，再过些日子我就能让它持续100个小时”。 1879年11月1日，**生申请对碳丝灯的专利，说明“甚至一根棉线在正确地炭化之后，置于百万分之一大气压的真空玻璃灯泡中，就可以对通过的电流保持100—500欧姆的电阻，在极高的温度下也能保持绝对的稳定。” **生没有陶醉。他说：“成功了一个实用白热灯的发明，我不过踏着一个整个组织的门限而已。我们一定会不断进行试验，使这灯更臻完美。”于是，在其后的几个星期，他和助手们便投入了制造灯泡的工作。他不断改变灯泡的尺寸和形状，变换引入灯丝和密封灯泡的方法。**生的同事又仿照这些灯泡制造出许多复制品，一些挂在实验室，一些送入**生的家里、巴切勒先生的家里，以及乔丹太太的廉价旅馆中。然后树起电线杆，将这些电灯与实验室的发电机相连。还有一些灯泡，被悬于街道上空。 直到12月底，**生才公开告诉人们他试验电灯成功的消息。为了利用传播媒介对电灯进行翔实的介绍，他请来了纽约《先驱报》的记者马歇尔福克斯，允许他随意参观实验室，随意提问。 12月21日，《先驱报》的记者福克斯被过早地允许发表了他的关于**生发明电灯的震撼世界的报导。文章除了占据一个整版，还在次版占了一栏，大小标题共11个——“**生之灯”、“伟大发明家在电力照明方面的胜利”、“一张纸片”、“不用煤气，不出火焰，价比油廉，然而却光芒四射”、“在炉中转换”、“成功后的炭丝灯的全部构造”、“十五个月的血汗”、“关于他在电灯、燃烧器和发电机方面不知疲倦的试验”、“在棉线上的成功”、“魔术师的喜剧”、“电灯史”。由此可以说明这篇文章的重要性。那个记者把**生的魔法讲得有声有色，扣人心弦：把电流通到“一口气就能吹走的小纸条上”就产生了一种明亮的、美丽的光，像意大利秋天日落时分的柔光。 **生无意于作出谦逊的姿态，他宣布门罗公园将于1880年新年除夕用这种神奇的新光源来照亮。从圣诞节到新年这一周时间里，人们成群结队地前往门罗公园，去观看**生的奇迹般的“未来之光”。 这是一个非常不平凡的除夕晚会。在1879年最后一个寒冷、大雪纷飞的晚上，宾夕法尼亚铁路公司载了3000人来到门罗公园。他们来自纽约和费城。纽约《先驱报》于1880年初对这一非凡的景象进行了报道： “由于来客络绎不绝，一个容纳二、三十位技工工作的实验室已经停工一个星期了。这些参观者从四面八方赶来，使这个方圆数英里的小镇堆满了形形**的车辆——这当中有男、有女，有农民、技工，也有各种体力劳动者和孩子—与此同时，火车上又走下银行家、掮客、资本家、观光者，以及急于要做生意的有关方面代理人。” 庆祝会计划在天黑时开始，**生叫所内人员从研究所到车站一路上都装上电灯，等第一班火车进站，立刻亮灯。当火车开始到达这个冬天的黑暗时，**生开动机器，40个白炽灯泡全部点亮。电灯像金色的花朵闪闪发光，把雪地照得通明。 从火车下来的人，一个个看得目瞪口呆。研究所庭院内发光的数百盏电灯使人们神魂颠倒，目为之眩，他们惊奇得都屏住了呼吸。使他们难忘的不仅是这些灯本身，而更多的是这些灯竟能随时开关。这是他们从未见过的最神奇的东西，这里简直像另一个世界！他们都为历史上这一伟大发明赞叹不已！ 人们忘了寒冷，到夜深12点还不想回去，到处听到有人高喊：“**生万岁，**生万岁！” **生依然守在机器旁，以使电灯发光。他穿的是旧的、到处是穿了洞的脏衣服。人们认为他是一个不重要的人物。他的穿着不会引起人们的注意，而却能使他听到人们在谈论些什么。 “这是大自然都办不到的事情”，一个人这样说道。 “你曾见过这么漂亮的东西吗？”另一个人说道。 一位当地老人给灯丝取了一个英语绰号，叫做“烧红了的发夹”。他说：“看起来是满漂亮，可我就是死了也弄不清这烧红了的发夹是怎么装到玻璃瓶子里去的。” 庆祝会所使用的电灯，寿命是170个小时，碳丝是用厚纸烘烤的东西，短短两个月时间，**生已作了这么大的改进。 他在致词时说：“大家称赞我的发明是一种大成功，可是这尚在研究途中。在灯泡的寿命没有到达600小时以前，还不能算是成功。” 这一句话，使参加的人又一次感到惊讶。 对于门罗公园戏剧性的展览，人们有各种各样的反应。**生不断收到从各地发来的信，电报和礼物，人们称赞他是一个伟人。全世界各地的新闻记者都报道了这一盛况，并赞不绝口地说，自从阿基米德以来，**生是当之无愧的最伟大的科学家，非常可能是所有时代的最伟大的科学家。 1879年夏，每股100美元的**生电灯公司股票曾跌至20美元。经过圣诞节后那次成功的展览，公司股票价格又开始暴涨。康克林参议员放出消息说，他正以每股3000美元的标价购进。银行家奥古斯特贝尔蒙更不甘落后，称他正以3500美元一股的价格收购**生电灯公司的股票，并表示以后愿以此价继续购入。拥有相当股权的摩根公司的德莱克塞尔也在盘入**生股票。小股东们都把握住手中的股份，希望能出现每股5000美元的市价。 人们开始编造**生的故事。许多愚昧无知的人相信，晚星一定是**生挂在天空的一盏电灯。几百人致信这个发明家，打听传说中的“**生星”的情况。**生最后叫纽约《先驱报》刊登他的声明，说明他没有拿星星做实验。 发表的许多荒诞离奇的故事，是关于传说中他本人和他的超人能力。这些荒诞故事仍然流传开来并使人相信。 有一名记者写了这样一篇荒唐的报导：“**生用特殊化学处理方法做成衫衣，这种衫衣有365层，但是很薄很薄，穿这种衫衣的人，只要每天剥掉一层，一年到头都可以穿着干净的衣服，**生本人现在就穿着这样的衫衣。这种衫衣才是门罗公园研究所的珍奇发明品，定名为**生衫衣。” 这件事竟在美国500种以上报纸刊登，甚至传遍了全世界，以致来自世界各地查问这种衫衣的函电雪片似的飞来，有的甚至寄来汇票、现金，一定要买。 这对**生来说，当然是大灾难。他曾生气地说：“这种**的可恶记者，真想揍他一顿。” 除了这些荒唐的报导以外，有些电业界的人士和报纸对**生的发明持怀疑态度，甚至咒骂攻击。 圣诞节过后两天，伦敦《**》驻纽约的记者、费城地方电报公司的总裁，以至《费城大众纪事报》的副总编来到门罗公园。从《**》曾发表的报道来看，他们对**生的发明持怀疑态度。报上说**生“所有努力已彻底失败”。 电气工程师伊莱休汤姆森1880年初参观了门罗公园后表示，白炽灯很难成为有利可图的产品。一年之后，著名的沃纳冯·西门子认为，从经济角度上讲，这种灯无法与电弧灯相抗衡。另外，纽约《先驱报》还在1月5日刊载出w ·e·索耶的一封来信，信中说：“由于迄今未能造成一只完善的白炽灯，因而我不相信有人能在这方面取得成功。”信中还说：“尽管传说**生先生的电灯能连续燃烧240个小时，但我仍然肯定，**生先生的电灯，如果能达到煤气灯所发出的光亮标准的一半(更确切地说就是12支光)，那么它连3个小时也坚持不下去”。 有一家报纸受煤气公司财团的操纵，竟以“**生的惨败，新年夜欺骗大家”为标题，对当时的表演进行了歪曲的报导：“在当时表演的数百盏电灯中，没有一盏比煤气灯稍稍明亮些。参观者的失望情绪非常明显。……观众对于那种电灯悻悻而去的神态，已充分地预示着这种电灯的前途如何。” 更有甚者，煤气公司的老板们雇用一批**破坏**生的发明。一天，**生在门罗公园广场，公开试验他的白炽电灯。在许多的参观者中，有一个人偷偷地跑到实验的机器和工具后面，慢慢地靠近配线，当他用熟练的技术触摸配线时，配线马上就燃烧了起来。在这种情况下，若再让发电机把电流送到配线，就会发生很大的事故。 这个人看看四周没有人，就很快地做完，然后又回到参观的人群中。 后来，当**生打开开关时，装在配线里的保险丝断了，白炽灯也就不亮了。 这时，**生研究所的一个人一把抓住这个人，因为他从研究所的楼上，看到了这个人的破坏行为，所以就赶了下来。 于是，这个人的身份暴露了。大家问他为什么要做这种事，他回答说：“因为对方给我钱。为了破坏**生的实验，我混进了参观的人群，找机会去弄断配线，想使**生的实验失败”。 由于坏人的破坏，这次实验不能顺利进行。此刻，参观的人群中马上有人吹起口哨，也有人责骂**生的失败。讲解实验的人只好作解释：“请大家静一静，这次的失败，并不是我们的产品不好，而是因为有人把配线弄断，破坏了我们的实验。各位不必害怕，我们将重新开始实验”。于是参观的人们给以很大的掌声。 不久，打开开关，实验又开始进行，数千个白炽灯把门罗广场照得通亮。 尽管有人怀疑、攻击、破坏，但**生深信，等到电灯制作简单、价格便宜后，一定会受到大众的欢迎；到那时，这些谣言、中伤、攻击自然会烟消云散。 致力于白炽灯的改进 在1879年最后一周门罗公园电灯展览之后，**生的电灯设想的中心，一直是如何从总的发电装置向广大地区输送电力。首先的项目是完善安装在居室、寓所和商业建筑里的电力设备。1880年1月初，他提出了关于电灯、制造高真空的装置和一种特殊灯泡、灯架的专利申请。到年底之前，他的专利内容达56项之多，其中有三分之二是有关电灯、发电机、辅助设备及各种形式配电装置的申请。 在**生的众多研究项目之中，改进灯泡是主要的攻关内容。**生不断对灯泡的形状进行改进。1879年末，灯泡还是带有长颈的圆形，灯丝直伸到最里端，铂制的穿入线被封在里端的顶上，灯泡的顶点是尖的。又过了几个月，**生通过加大灯泡的尺寸来提高白炽灯的亮度。后来，他又在灯丝连接处使用了一种德国玻璃，以使灯泡得到更好的密封。不久他又放弃了这种作法，灯泡的形状也再次改变。 在整个80年代，**生对白炽灯不断地进行改进。他认为，换灯泡无须找来电工专门作业。为解决这一问题，他反复进行试验。先是在灯泡下装配了木制插座，然后又将木制插座改为熟石膏插座。最后，**生发明了一种螺帽，这是从煤油罐的螺旋盖上得到启示后改装而成的。 **生为检验灯泡的性能，把电灯拿到轮船上进行试验。1880年5月，一艘3200吨的钢壳轮船“哥伦比亚”号从宾夕法尼亚切斯特的造船厂启航，作绕过合恩角前往加利福尼亚的首次航行。这是有史以来第一艘由电灯照明的轮船。“哥伦比亚号”经过两个月的航行抵达旧金山，船上的全部115盏白炽灯在连续照明415小时之后，仍然熠熠发光。翌年，**生在伦敦的霍尔本高架桥开动了第一个城市白炽灯照明系统。由**生设计的，从纽约运来的两台巨大的发电机给周围地区，包括英国中央邮政大厦地区在内的大约2000盏电灯提供了电力。 提高灯泡耐久率，是**生改进白炽灯的重要一环。经过一年多的改进，他的一只样灯以16支光的亮度燃烧了1589个小时。虽然寿命的延长意味着需求量的减少，但电灯的普及使这种需求量不但没有减少，反而大大增加。1882年，大约制造了10万只灯泡；10年后，年产量就达到了400万只；到1903年，年产量已达4500万只。 灯泡的销售量如此之大，与降低灯泡生产成本有直接关系。**生在降低生产成本方面作出了很大努力。第一批灯泡每一只生产成本约为1．25美元，**生估计，为了与已有的照明方式竞争，这些灯泡每只售价必须不超过40美分。若要按这个价格出售，他必须对灯泡生产保持控制权，并且在努力把灯泡生产成本降低到有利可图的水平的同时，他本人承担亏损的风险。在灯泡生产的第二年，他把生产成本降到每只1．10美元。第三年，降到50美分，第四年降到37美分。当他使每只灯泡成本降到22美分时，他就卖掉制造权，把精力集中到其他研究项目上去。 为了提高灯泡的质量，延长灯泡的寿命，**生想尽一切办法寻找适合制灯丝的材料。到1880年5月初，**生拿起记事簿算了算，他试验过的植物纤维材料共约6000种。虽然灯泡试制成功了，但他总觉得灯丝结构还不能令人满意，质地不够匀称，因而发出的亮光也不怎么理想。 有一次，一个偶然的机会，**生在试验室拾到一把蒲葵扇。**生把它拣起来，看了又看，眼睛盯到它四周缠绕着的细细的一圈竹丝上。由于他一直在思考着用哪种合理的纤维有机物来做灯丝，所以马上就把竹丝取下，交给助手立即做试验，没想到，效果空前好。**生高兴极了，他决定，一定要寻找世界上最好的竹子，充当电灯的灯丝。 于是**生详细调查有关竹子的资料，目前已经知道的就有1200种，他准备把1200种的竹子，全部拿来实验。 他的做法确实很彻底，从研究所的人员中，选出20人组成调查队，准备了10万元费用前往世界各地。 **生本人也亲自到西印度群岛中的牙买加岛，拿回各种竹子。 **和日本产竹种类最多，故从两国入手。他初派威廉穆尔(william h．moore )于1880年夏赴东亚，深入中日内地。穆尔历尽艰辛，采竹多种带回。**生选定一种最合适的日本竹子，即与日本农户订好合同，按时供给若干量。日本农户善于改良竹种，竟能出货日佳，**生以为此竹纤维特别均匀，乐于久用。 1880年12月，熟识南美植物的约翰·c·布劳尔(johnc．brauner )奉命赴巴西帕刺深入森林，跋涉2000公里，经白人未经之地，采得丰富的草本及梭榈。实验室中的职员塞格里多耳(segredor )则受命前往古巴求纤维。在他抵哈瓦那时，即患黄热病，未一周而亡。**生以为古巴未必多产适用之竹，才不再遣人。**生还派人到佛罗里达探扇叶梭榈，派人到牙买加寻竹。但梭榈无一合格，而竹子也都不如已入选供商用之日本产竹。汉宁顿(hanington )则旅行乌拉圭，阿根廷，巴拉圭及巴西极南部。其冒险最甚者，当推弗兰克麦克高恩(frank mc -gowan )。他旅行到秘鲁、厄瓜多尔、哥伦比亚南美三国荒野，寻找特殊的竹子。在他旅行的98天中，麦克高恩甚至不敢脱下衣服睡觉。在途中有时碰到洪水，有时遭土人袭击，也有猛兽的危险，再加上黄热病等，总共花费了15个月时间。1889年5月2日，纽约《夕阳晚报》称麦克高恩之行可与古来最大旅行家之名著并立。 新泽西州一位学校的校长詹姆斯里喀尔顿(jamesricalton )也为**生效劳。他经英国穿苏伊士运河，抵锡兰，入印度。穷搜高原幽谷，更经缅甸及马来半岛他部，始取道**日本而归。他旅行一年整。里喀尔顿说：“觅得一种纤维，胜厂中现用者二三倍。” 他所发现的竹子中，有直径30公分，高达30公尺像巨木似的大竹。从世界各地采集来的竹子，大约有6000种之多，结果以日本的竹子所制碳丝最为优秀，可持续1000多小时，达到了耐用的目的。直至1908年的9年间，日本竹一直是供应碳丝的主要原料。 寻竹者的行动颇为公众所关注，《纽约晚太阳报》在报道其中一位寻竹者时曾作过这样的描述：“没有任何神话或寓言中的英雄能在拯救某一绝代佳人之时表现出像这位无畏的文明先驱者所表现出的那种降龙伏虎之勇。就是提修斯、齐格菲或神话故事中的骑士，也会羡慕**生的这些不可阻挡的助手们的胜利”。 **生的进取心永无止境，他对于竹子做灯心，仍不能满意，于是他又发明一种化学纤维代替竹灯丝，又把灯泡质量提高了一步。再往后，试验工作重新转向耐热的金属方面，结果才改用钨作灯丝。从此电气发光的效率，比以前增加3倍，使用范围也空前扩大，逐渐遍及全世界。1921年，美**造钨丝灯15497．1万盏，这便是我们现在所通行的灯泡。**生坚持不懈地研究，终于获得成功。**生的白炽电灯光亮充足、柔和、无声、无味、无害于人体健康。1880年1月3日美国哈泼尔周刊刊载记者一篇《白炽灯之印象》的报道说：“此事似难置信……竟可发生电光。……为最明洁而纯粹之光，如一团球状之太阳光，毫无毒害我人之任何气体或蒸汽，不受气候或风雨之影响，不需火柴引燃，亦不放烟气，具有均匀稳定之光亮，一如晴天时之太阳光，但其所费价格，则又较最便宜之油灯为低”。**生发明电灯一般的事实，使得曾咒骂过**生的人改变了看法，谦逊地向电灯发明者道歉。有人在报上发表文章说：“当1879年**生先生发明白炽灯的消息传来时，一般科学家，特别是我自己，很怀疑这消息的真实性。那种马蹄形的纸质灯丝，看来是支持不住机械震动的，而且似乎也无法长期地保持发射白光。然而，**生先生却并不失望，他不顾别人的指责，坚持继续研究，终于获得了成功。使我们对他这种坚定不移的信念，不得不表示衷心的敬佩。” 另一个有声望的人物，在一次科学团体会议上这样说：“过去，我们对**生先生，曾经有过不少冷酷的指责，其中我本人也许称得上是最最严厉的一个。现在我感到非常荣幸，能够利用这个宝贵的机会宣布我的信心：我完全相信，**生先生已经彻底解决了他所要解决的问题，并使他的任何敌手，除了甘拜下风以外，是不可能再有什么其他表示的了”。 如同贝尔不是电话的唯一发明家一样，**生也不是电灯的唯一发明家。 早在**生之前，英国电技工程师斯旺(j ．swan )从40年代末即开始进行电灯的研究。经过近30年的努力，斯旺最终找到了适于做灯丝的碳丝。1878年12月18日，斯旺试制成功了第一只白炽电泡。此后不久，他还在纽卡斯尔化学协会上展示过他的碳丝灯泡。而当他的有关白炽电灯的实验报道在美国发表之后，也曾给**生以直接的帮助。 可是，与**生不同的是，斯旺在发明白炽电灯后，直到1880年才去申请专利；直到1881年才正式投产。而在灯泡投产之后，他未能像**生那样建立相应的发电站和输电网。这样就使得**生后来居上，成了人们公认的白炽电灯的发明家。 斯旺比**生起步要早，发明要早，但反而没有像**生那样取得成功，究其原因，主要有以下几个方面：其一，斯旺的科学资金没有**生那样雄厚，**生为研制电灯前后投资达50万美元；而斯旺的投资却极为有限。其二，在人力上，**生有一个技术力量很强的**生实验室；而斯旺在实际研制工作中只有一名助手；其三，**生注意到了发电站、输电网等配套工程；而斯旺则无力进行这样的配套工程的建设。由于这些原因，从发明白炽电灯后所产生的影响来说，**生要比斯旺大得多。 电灯是19世纪末最著名的一项发明，也是**生对人类最辉煌的贡献。人们对**生作出高度的评价：希腊神话中说，普罗米修斯给人类偷来了天火；而**生却把光明带给了人类。 20210311