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第38章 托马斯·阿尔瓦·爱迪生:从报童到“发明大王”

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1877年,爱迪生发明了碳电话发射器,这一发明使电话成为商业实用产品。在此之前,电话通信一直非常不实用,通话质量差且不稳定。爱迪生的碳电话发射器显着提高了通话质量,使电话通信变得更加可靠。他将自己的发明权卖给了西联公司,而西联公司又与亚历山大·格雷厄姆·贝尔支持的公司达成了协议。此后许多年里,电话设备上都有贝尔和爱迪生的名字。用爱迪生的话说,双方各占一半——他发明了发射器,贝尔发明了接收器。

同年,爱迪生还发明了锡箔留声机,这是世界上第一台可以记录和复制声音的机器。锡箔留声机的出现引起了巨大的轰动,为爱迪生带来了国际声誉。1878年4月,爱迪生应邀前往白宫,向当时的美国总统拉瑟福德·伯查德·海斯(Rutherford B. Hayes)演示锡箔留声机。这次演示不仅展示了爱迪生的天才发明,还使他得到了政府和公众的高度认可。

锡箔留声机的工作原理相对简单,但它开创了音频记录和播放的新纪元。爱迪生通过一个带有针头的圆筒,将声音振动转化为机械运动,再通过针头在锡箔上刻下波纹,从而实现声音的记录。播放时,针头沿着波纹移动,重新产生原始的声音振动,实现了声音的再现。

1878年9月,托马斯·阿尔瓦·爱迪生在观看了一场500烛光功率的弧光灯展览后,宣布他将发明一种安全、廉价的电灯,以取代千家万户的煤气灯。不仅如此,他还计划采用与弧光灯不同的配电方法来实现这一目标。电灯的概念并不新鲜,许多科学家和工程师都曾研究甚至开发过各种形式的电灯,但到那时为止,还没有研发出任何一种家用的实用电灯。爱迪生深知,要想取代煤气灯成为最常用的照明工具,仅靠发明实用的电灯是远远不够的。因此,他的最终成就不仅是发明了白炽灯,还发明了一整套电力照明系统,该系统包含了使白炽灯实用、安全和经济的所有必要元素。

在爱迪生生前获得的1,097项美国专利中,有356项涉及电灯、发电和配电,这是迄今为止授予个人的最多专利。经过一年半的努力,爱迪生终于取得了成功。1879年10月21日,爱迪生展示了碳丝灯,这是一盏带有碳化缝纫线灯丝的白炽灯,持续燃烧了13个半小时,由他特制的高压发电机提供电流。12月,爱迪生的白炽灯照明系统首次公开演示,在门洛帕克的试验电灯站,30盏灯组成的电路闪闪发光,每盏灯的开启或关闭都不会影响其他灯。这一系统的成功不仅展示了白炽灯的优越性能,还证明了电力照明系统的可行性和可靠性。

在接下来的几年里,爱迪生创建了电力工业。1882年9月,位于曼哈顿下城珍珠街的第一座商业发电站投入运营,为一平方英里范围内的用户提供照明和电力,开启了世界城市电气照明的先河。这一事件标志着电力时代的正式开始,彻底改变了城市的夜景和人们的生活方式。电灯的成功让爱迪生名利双收,电力也随之传遍全球。爱迪生的多家电气公司不断发展壮大,直到1889年,这些公司合并成立了爱迪生通用电气公司。尽管公司名称中使用了爱迪生,但他从未实际控制过这家公司。发展白炽灯行业所需的巨额资金需要摩根等投资银行家的参与。1892年,当爱迪生通用电气公司与其主要竞争对手汤姆森-休斯顿公司合并时,爱迪生从公司名称中消失,该公司成为了通用电气公司。

1883年,爱迪生迎来了另一个重要的科学发现,这就是后来被称为“爱迪生效应”的现象。爱迪生在这一成就中发现了一个前所未知的现象,即一根独立的电线或电板放在电灯泡灯丝的两脚之间,可以作为控制电流流动的阀门。这一发现揭示了现代电子科学的基本原理。同年,爱迪生申请了一项采用“爱迪生效应”的电指示器专利,这是电子领域的首次应用。这一发现不仅为电子学的发展奠定了基础,还为后来的无线电通信和电子管技术铺平了道路。

1884年,爱迪生的妻子玛丽去世,给这段成功时期蒙上了阴影。爱迪生在电力行业的商业活动使得他在门洛帕克的时间越来越少。玛丽去世后,爱迪生更少呆在门洛帕克,而是和三个孩子住在纽约。一年后,爱迪生在新英格兰的朋友家度假时,遇到了米娜·米勒,并坠入爱河。这对新人于1886年2月结婚,并搬到了新泽西州的西奥兰治,爱迪生在那里为他的新娘购买了一处名为格伦蒙特的庄园。爱迪生与米娜一直住在这里,直到去世。

事实证明,门洛帕克的设施无法满足爱迪生日益增长的科研需求。他开始四处寻找更适合他需要的地方。当爱迪生搬到西奥兰治时,他正在附近新泽西州哈里森的电灯工厂的临时设施中进行实验工作。结婚几个月后,爱迪生决定在离家不到一英里的西奥兰治建造一个新的实验室。此时的爱迪生已拥有足够的资源和经验来建造“现存设备最好、规模最大的实验室,以及优于任何其他实验室的快速、廉价开发发明的设施”。1887年,爱迪生将他的工作室从门洛帕克搬到了西奥兰治,并在那里建立了爱迪生实验室(现为国家纪念碑),其规模是之前的十倍。

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