夜里的太阳:爱迪生发明灯泡
前因:碳弧灯的发明;后果:弗莱明发明电子管。

作者:王四维 / 编辑:陆伯让

前因:碳弧灯的发明

1809年,英国科学家戴维发明了碳弧灯,这是人类第一支用于照明的点光源。然而寿命很短,很不实用。电灯的改良成了当时最要紧的事之一。

1879年,爱迪生用棉纱做灯丝,发明了电灯泡,随后他又几次改良,让灯泡作为廉价好用的照明工具走进了千家万户,也走向了全球。

在电灯出现以前,为了照明人们用的都是煤油灯或煤气灯。

这两种灯耗费燃料不说,冒出来的黑烟味道十分刺鼻,更要命的是,煤油和煤气易燃,能带来光亮的同时也带来了危险,一不留神就能引起大火。

这时,美国正在进行第二次工业革命,电成为流行能源,人人都想把电力和照明结合在一起,做出新的灯具,只是这些发明都很简陋,也不好用。

解决这一难题的就是大名鼎鼎的发明家爱迪生。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生

首先,他要解决灯丝燃烧时间太短的问题。

爱迪生想到了抽去灯泡中空气的方法,没有了氧气,灯丝果然没有烧断,但这种方法没能将灯泡寿命延长太多,没几分钟,灯丝还是断了。

到底用什么做灯丝呢?

既然灯丝易断,当然要选耐热性好的材料了。爱迪生起初将目光集中在白金上,可这种昂贵的金属还是让他失望了。虽然电灯的发光时间延长到两小时,但光线很不稳定。

爱迪生紧接着又把各种稀有金属试了个遍,前后试了足足有1600种材料,可它们效果还不如白金呢。要是用白金做灯丝,灯泡的价格肯定也便宜不了,普通人家肯定负担不起。

这远远没有达到爱迪生发明便宜耐用的灯泡目标,但因为没有合适的材料,爱迪生的发明进入了瓶颈期。

就在爱迪生一筹莫展之际,转机来了。

这时,爱迪生已经经历了不下7000次的失败,他也不在乎再多一次失败。1879年10月21日,爱迪生正在炉火边冥思苦想,手里摸到了围在脖子上的围巾,他脑海中灵光一闪,为什么不试试棉纱呢?

爱迪生和电灯

爱迪生从围巾上扯下一根纤维,放在火中烤了烤,把这根成了焦炭的棉纱放进灯泡里。试验结果令爱迪生喜出望外,不起眼的棉纱竟然让灯泡亮了13个小时,没想到自己一直苦苦寻找的材料就在自己身边。

没过多久,爱迪生稍稍改进,用棉纱做成的灯丝让灯泡亮了45小时,这可是世界上第一盏有实用价值的电灯!有了它,人们就可以摆脱昏暗又危险的煤气灯了。

这个消息让伦敦煤气股票的价格在三天内狂跌百分之十二,大家都开始展望起用上电灯的光明日子。

可爱迪生却没有表现出太多的兴奋,而是紧锣密鼓地投入新一轮的实验。

所有人都觉得爱迪生已经取得了大突破,接下来只要将这种新灯泡投入生产就好了。

只有爱迪生自己仍不满意,45个小时还不够,爱迪生希望自己发明的灯泡亮得越久越好,他放立下目标,要造出能亮1000小时的灯泡!

于是,新一轮大海捞针式的实验又开始了。

有了先前一次的经验,爱迪生想,可能最适合用作灯丝的材料就在身边,他把眼睛看到的每一样材料都拿来做实验,生怕漏下哪种不起眼的小东西,人的头发、胡子,甚至马的鬃毛,都登上了爱迪生的实验台。

这一天,爱迪生偶然回忆起他曾经在巴特尔湖边时看到的一种竹子,他猜想,可能竹子是个不错的选择。

这一试,所有人都激动不已,碳化的竹纤维让灯泡亮了1200小时,远远胜过之前的棉纱。

爱迪生还在留声机等机器上有发明创新。

爱迪生的助手们看到这个结果,既意外又惊喜,他们分别到各地考察,挑选最适合的竹子品种,最终,一种来自日本的竹子胜出。

这一回,爱迪生发明的灯泡终于投入量产,这种便宜耐用的竹丝灯泡点亮了千家万户。

爱迪生发明的竹丝灯泡点亮了地球多年。直到1906年,美国人库里奇发现了用钨丝做灯丝,能让灯泡寿命再一次延长,钨丝灯泡才替代了竹丝灯泡,并沿用至今天。

后果:弗莱明发明电子管

爱迪生在发明灯泡时发现,没有连接在电路中的铜丝,却因为碳丝燃烧而产生电流,1904年英国物理学家弗莱明据此发明了世界上第一只电子二极管。

结论:爱迪生改良后的电灯泡,便宜又耐用,电灯的使用延长了人们的生活。尤其是工业大发展的年代,电灯延长了人们的工作时间,也加快了人们的工作效率,人类进步的脚步也在加快。

阅读数 4.1万