爱迪生：现实中的普罗米修斯

爱迪生（1847～1931），美国发明家、企业家。曾任美国海军顾问。发明了自动收报机、留声机、白炽灯和电话。以后又制定了照明系统，并为实现集中供电进行了许多工作。制成当时容量最大的发电机，于1882年利用该机建成了第一座大型发电厂。在同一时期，作了铁道电气化试验。1883年发现“爱迪生效应”即热电子发射现象。在电影技术、矿业、建筑、化工等方面也有不少著名发明。一生共获得1000多项专利。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生（1847～1931），美国发明家、企业家，拥有众多重要的发明专利，被授予“门洛帕克的奇才”称号的他，拥有两千余项发明，包括对世界极大影响的留声机、电影摄影机和钨丝灯泡等。在美国，爱迪生名下拥有1093项专利，而他在美国、英国、法国和德国等地的专利数累计超过1500项。他是有史以来最伟大的发明家，迄今为止，世界上没有一个人能打破他创造的发明专利数世界纪录。

他除了在留声机、电灯、电报、电影等方面的发明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见，为人类的文明和进步做出了巨大的贡献。爱迪生同时也是一位伟大的企业家，1879年，爱迪生创办“爱迪生电力照明公司”，1880年，白炽灯上市销售，1890年，爱迪生已经将其各种业务组建成为爱迪生通用电器公司。1891年，爱迪生的细灯丝、高真空白炽灯泡获得专利。1892年，汤姆·休斯敦公司与爱迪生电力照明公司合并成立了通用电气公司，开始了通用电气在电器领域长达一个世纪的统治地位。爱迪生同时被誉为“光明之父”“现实中的普罗米修斯”“发明大王”。

用特殊方式悼念“光明之父”

有句话广为人知：“失去联想，人类将会怎样？”

有一件事情我们会遇到：偶尔停电，一切就会显得混乱——电视不能看，电脑不能用，电梯停止工作，城市一片漆黑，时间一久，随之而来的是停水。其表现出来的是：黑暗、脏、乱、差。

如果没有爱迪生，如果没有他的数千项发明，尤其没有白炽灯的发明，今天的生活是什么样子？几乎难以想象。如今即便停电也只能是暂时的、偶然的事故，很快光明就会来临。

但整个国家切断电源的事情发生过，那是在九十多年前的美国。

1931年10月21日傍晚，美国加利福尼亚州，夕阳悄悄地在城市的高楼间转了个身，消失不见了；最后一抹晚霞轻盈地拂过天际，渐渐隐退；夜幕张开翅膀无声地扑向大地。交错纵横的道路上，路灯齐刷刷地亮起了眼睛，往来的汽车也相继打亮了车灯；楼房的窗户里，陆续透出了灯光，城市的夜生活就此拉开了序幕。此时从夜空中俯瞰，灯光点点如繁星闪烁，车灯在夜色中穿梭又如流星划过。

时钟指向6时59分，整个密西西比河流域突然陷入黑暗，除了重要路口的交通信号标志灯外，所有的灯光全都熄灭了。高架铁路车辆和有轨电车停止行驶；无论是热闹的居民区，还是繁华的商业区，一切喧嚣都随之沉寂；往常光怪陆离的百老汇此时声响全无，安静得像在沉睡；矗立在纽约港口边的自由女神像手中高举的火炬也在片刻间黯然失色。

黑暗中的大地显得静谧深沉，黑暗笼罩中的人们没有惊惶，没有混乱，因为这黑暗代表的不是突如其来的意外，而是不约而同地哀思。

一分钟后，从东海岸到西海岸，从城市到乡村，华灯齐放，天地通明！

这短短的一分钟，如同人类照明史由黑暗迈向光明的一个缩影，同时也是一种意味深长的悼念，人们以此向一位改变人类历史的伟大人物致敬。

正是他，以自己杰出的才智和终生的勤勉，完成了近两千项发明，丰富和改变了人类的生活方式。而其中一个最突出的贡献，就是他所发明的白炽电灯，结束了人类用煤油灯和汽油灯照明的时代，使漫长的黑夜变得灯火辉煌。

他就是世界上最伟大的发明家——托马斯·埃尔瓦·爱迪生。

就在三天前，1931年10月18日凌晨3时24分，爱迪生与世长辞，他84年的人生旅程，画上了句号。临终时他说：“我为人类的幸福，已经尽了力了，没有什么好遗憾的了！”

确实如他所说，他没有什么好遗憾的了，但对于全世界的人民来说，他的去世就是最大的遗憾！

噩耗迅速传遍世界各地，闻知的人们沉浸在悲痛之中。唁电如雪片般从美国各地、从世界各地飞来。与此同时，爱迪生的家属和美国白宫也收到数以千计的有关怎样纪念爱迪生的建议。

德国的传记作家埃米尔·路德维格提出了一个富有创意的想法：纪念活动开始时，全世界的电灯都象征性地关闭一分钟。但是这种做法实际操作起来难度太大，于是又有人提议，只切断一分钟美国全境的电源。考虑到国家安全和生产的必要，最后方案调整为，除关键地区的信号灯外，其他所有的电灯在自愿的情况下关闭一分钟。

胡佛总统为爱迪生献上了感人至深的悼词：

所有的美国人都是爱迪生的受惠人！我们不仅生活上接受他的恩惠和利益，最重要的是我们继承了他的精神遗产！

爱迪生从报童、电信报务员干起，最后，他却以人类的指导者结束辉煌的一生。在民主制度下，爱迪生就是用他的一生，来作为这个恒真的信念的楷模！

爱迪生个人的信念，就是我们后世取之不尽，用之不竭的精神宝藏！他为人谦虚，待人亲切，做事贯彻始终。

爱迪生教给我们：只要不懈地努力，必可达到目的。这就是他赐给我们的最宝贵的遗产！

这正是爱迪生一生价值的最真实的写照。

没有灯泡前的照明

任何一项发明，都和社会的发展、人类的进步密切相关。白炽灯的发明也不例外。

18世纪末，人类的照明工具是蜡烛、油灯或者火焰，要想得到强大光源，是不可能的。不过那个时候，人们过着日出而作、日落而息的自然生活，靠天吃饭，人少地多，资源丰富，照明问题似乎不成为问题。

产业革命后，机器工业开始了极其迅速的发展，许多大型机械化企业的工作时间被延长到14～16小时，以便使工厂主能获取最大利润，这样照明问题就显得至关重要。

当时的照明设备，已有所进步，主要采用的是瓦斯照明。瓦斯照明有一定的优势，但也有极大的缺陷。瓦斯照明的优势是，灯光明亮，使用方便，能大面积照明，缺陷是除瓦斯灯需要在工作场所铺设瓦斯管道来供给瓦斯气体外，瓦斯灯燃烧时空气中的氧气会被喷嘴燃烧掉，工作场所的空气会变得很坏，如果管道漏气或瓦斯灯偶然熄灭，瓦斯就会污染工作间的空气，甚至发生爆炸等危险。

这种照明设备远不能适应社会和生产的需要，寻找新的照明方式显得越来越迫切。人们已经勾勒出这种新照明方式应具备的优点：避免使用明火，消除照明设备的易燃性，要降低氧气在燃烧过程中的消耗，另外，一定要消除对空气的污染。

可是，这样的照明方式存在吗？科学家们该上场了，他们研究电流照明的可能性，加强对弧光灯和白炽灯的研究实验工作，很快成果就出来了。

19世纪50年代，弧光灯研制成功。但这种弧光灯并不十分理想，首先每盏都要有独立的光源，这就提高了造价；其次弧光灯本身就是一种强大的光源，只能被用于灯塔、露天或者大型公共场所等空间照明，一个小小的生产车间，怕是消耗多于产出，得不偿失。不过人们总在摸索中前进，20年后，到了19世纪70年代，出现了同一个电路可以同时点亮许多弧光灯的办法，但弧光灯依然只能放射出极强的光源，因而还不能被广泛应用。这段时期，有很多人从事制造白炽灯的研究，白炽灯装置基本原理的完全形成，也是在这段时期。

这时候，我们的主角爱迪生该上场了。1878年，宾夕法尼亚大学的乔治·巴克尔教授写信给爱迪生，邀请他到美国落基山旅行。刚好爱迪生对留声机的研究告一段落，他正想来一次放松，以缓解十分疲劳的身体，所以爱迪生答应了乔治的邀请。

在这位热情的教授的陪同下，爱迪生开始了美国之旅，他在怀俄明州观看了一场日全食，并用自己刚刚发明的气温计成功计量了日食发生时太阳周围气体的温度，观察日食的天文学家们，无不佩服爱迪生的特殊温度计。

随后爱迪生一路南行，考察了几个金矿。在金矿，他发现了一种测量金矿储量的方法。而在考察金矿时，矿工们肩挑手提的场景深深印在他的脑海中，挥之不去。他不禁想：矿场附近就有个很大的瀑布，要是能利用瀑布的水发电，以帮助工作，工人们就不必那么辛苦了。而且电力不但可以供应工厂，还可以送到附近的家庭使用。还有，如果电器的能量能转变成光，作为照明的话，大家就不必再使用那种有臭味、暗淡而不方便的煤油灯和瓦斯灯了。

爱迪生的这些想法并非无中生有，因为早在1877年，他就进行过白炽灯的实验。不过他知道有很多人在从事这个项目的研究工作，而他正在进行留声机的研究，所以停止了对白炽灯的研究。这次旅行的所见所思，使他重新点燃了对白炽灯研究的强烈热情。

巴克尔教授了解爱迪生的想法后，告诉爱迪生，康涅狄克州的华莱士先生正在做发明电灯的试验，爱迪生很感兴趣，他决定去见华莱士。

1878年9月初，爱迪生去访问华莱士。当时，华莱士在爱迪生面前把他的“远距离发电机”连接起来，利用这种设备，十几里之外的工厂里的弧光灯可以被点亮，而且光亮异常强大，超过几千支蜡烛。

兴奋的爱迪生虎视眈眈地望着那架机器，他从发电机那里赶到弧光灯处，又从弧光灯处赶回发电机那里，有时在一张简陋的桌子上，计算着发电机的电力和在传送电力时可能的损失，估计发电机在一天、一周、一月以至一年中所能节省的煤量，以及在制造时节省材料的影响，一番计算之后，爱迪生率直地对华莱士说道：“我相信在电灯的制造上我一定能将你击倒，我以为你的工作方向是错误的。”

爱迪生敢于这么说，是因为他对发明白炽灯充满自信。很多时候自信对能否做成一件事，起着至关重要的作用，但自信是建立在广博的知识、充分的了解和慎重的思索之后的，盲目的自信，绝不是自信，而是自大、狂妄，和没有自知之明的妄语。爱迪生笑着向华莱士说出这番话的时候，他的心中或许已经看到了白炽灯的灯光，不过他的路程还十分漫长，理想和现实的距离，有时候很短，有时候则需要巨大的付出，包括时间上的付出。

“光明梦想”照进现实

爱迪生没有在国外做过多的停留，他已经有了下一步研究的目标，所以迫不及待地回到门罗公园研究所，把所有的事情全弃置一边，埋头研究电灯的问题。很快他就有所发现，他说：“我买下了煤气工程学会等的所有与外界交易的文件及历年的煤气杂志，得到全部数据之后，又亲眼观察了纽约的煤气输送线路，终于认为，电流的分路问题可以解决，电灯可以商业化。”

此时，他还是根据数据，绘制梦想的蓝图。按照他的设想：电灯系统必须要有煤气灯的简单，能够遍布各处，适合一切室内外照明之用。这种灯必须结构轻巧，价钱便宜，而且要无声、无臭、无烟，对人们的健康没有丝毫不良影响。他在《电与煤气争夺通用照明地位》的标题下写道：“目标：爱迪生要用电力照明取代煤气照明，不仅要使电力照明具有煤气照明的一切优点，而且要使照明设备能够满足人们的各种要求。”

人类的发明和进步，很多时候都是先有设想，再去不懈试验，最终设想成真。诺贝尔之于炸药，爱迪生之于白炽灯，无不如此。

目标明确，他就朝着这个目标努力，回过头来看，爱迪生当时写下的多么具有前瞻性啊！如今在这些方面不正是他所设想的吗？但在当时这个思路完全是新颖的。他大胆地决定先把电流分路，再引入住屋中去点灯。这在电学家们看来是不可能的，当然他们是基于前人研究的结果才这么认为的，因为有很多人的想法和爱迪生的相近，但都以失败而告终。

爱迪生不是第一个研究电灯的人。早在19世纪初期，就有人探索用电来照明，在几十年里，不少科学家为这项研究做出了贡献。但没有人获得成功，只不过积累了失败的教训。

1873年，俄国青年工程师罗德金研制出一种白炽灯。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，那是另一个俄国人雅布洛奇科夫发明的“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”也只能用两小时。

这些不很成功的发明，不能小视，都为成功者打开了思路，并且能够使后来者认识到此路不通，只有不断寻找新材料，才有可能走得更远。

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。理论上可行，实践起来却不容易。爱迪生曾经说：“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，只要解决了灯泡寿命问题，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，有七个经验丰富的人当助手。爱迪生首先寻找适合制作灯丝的材料，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，但都没有成功，因为这些材料过于脆弱，另外，他们缺乏良好的真空技术。

爱迪生善于在失败中总结教训，然后接力前行。不过进行一项研究工作，除了要经受失败，还有一个至关重要的问题，那就是资金，没有充足的资金支持，实验就难以为继。

爱迪生是一个不在乎金钱的人，在他刚开始研究白炽灯的时候，有位记者就对他说：“如果你真的能制造出电灯来取代煤油灯的话，那你一定可以赚一大笔钱。”

爱迪生的回答是：“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。”“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。”“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！”

可是，现在他遇到的问题就是资金问题，爱迪生不得不寻找现金支持。第一个出面支持他的，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合伙经营企业的埃吉斯托·P.法布里的支持。他们愿意拿出30万美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。

爱迪生考虑到试验刚刚开始，手头的钱已经花得差不多了，如果再独自承担下去，经济方面肯定无法应付，何况试验费用庞大，而且何时能够成功，还是未知。前思后想，他感觉条件虽然有些苛刻，还是能接受的。

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30万美元的投资中，先拨付爱迪生五万美元，充作试验费用。

有了资金的支持，门罗公园的气象焕然一新。实验室里的工作台，一下子多了好几张，原来那个地方不够用了，爱迪生亲自设计，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，两架80马力的蒸汽机就在里面。工作人员也增多了，达到两百多人。

毫无疑问爱迪生引入资金的决定是十分正确的，几个人的小打小闹，尽管有成果，但付出的辛苦和收获之间并不成正比。从七个人到两百多人，从简单的设施，到办公室、图书馆和机器间一应俱全，研究的进程大大加快了。

现在，爱迪生的信心更足了。经过实验和思考，他提出把电流剖分，他推测，电路分布可以像煤气输送那样，有总管道，也有分支管道，一路路分散开，那样的话家家户户都能点上电灯。

爱迪生还认为，如果灯泡以串联形式连接，形成一条连续线路，那么关闭一只电灯，或者有一个电灯损坏，整条线路就会中断，所有的灯泡就会熄灭。

爱迪生的电灯理论一经形成，全世界便有了强烈的反响。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12%。伦敦注册煤气公司的股票市值竟跌落了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。

不仅给煤气股票造成如此大的损失，爱迪生的理论也引起不少人的非议，遭到了来自科学界人士的攻击。

一个博学的科学家希格斯博士说：“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则认为爱迪生的设想是“空谈”。他说：“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，绝不能成为事实。他还说能够利用电热来烹煮食物，那更是荒谬绝伦了。”

有一个叫方丹纳的法国人，曾经写过《电光学》一书，对电力深有研究，他的理论是：“电灯分路是不可能成功的，当灯丝白炽时碳质就会裂碎，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。”

这些说法当然都是有根有据的，不过人类的进步在很多时候，都是敢于向权威挑战、勇于实验、不畏流言和强权的结果。

爱迪生听到这些论调时，并不感到悲观。他微笑着说：“我很相信人家的指责，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。”

乐观的宣言，是建立在科学推测和想象上的，爱迪生十分清楚还有很多障碍要克服。

1878年秋，爱迪生又重新用“碳”进行试验，实验过程有他自己的记录为证：

在10月和11月，巴切勒制造了许多，至少有50种碳化纸，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，然后进行碳化处理。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，只能持续一两小时。我们用纸质碳丝，木质碳丝以及笤帚苗碳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。

爱迪生的碳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。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。爱迪生的结论是：“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。”

在这个关键的时候，爱迪生的实验室来了两个新的工作人员，一个叫杰尔，对电学感兴趣，爱迪生就是他崇拜的偶像。另一个青年叫弗兰西斯·R.厄普顿，他是普林斯顿大学的毕业生。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。”

厄普顿的到来，很快就显示出在这个团队中独特的作用。爱迪生想到什么念头后，就叫厄普顿详细记录下来。厄普顿对计算非常娴熟。波普说他是“促使爱迪生成功的一个特别幸运的条件”，其贡献之一，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，还有一段有趣的故事。

两个数学家为计算某种灯泡的容积，一夜没睡，演算的稿纸用了一大堆，仍然没有算出来。爱迪生知道后，拿过灯泡，将灯泡灌满水后，倒入一个量杯，灯泡容积的准确数据，就这样轻而易举地得到了。

有时候思维的转换很重要，数学问题并不一定都要以数学的方法来解决，自称对数学“一窍不通”的爱迪生，却能解决数学家难以解决的问题。

提出第一份白炽灯专利申请后，爱迪生完全沉浸在试验当中。为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。这是一段助手的文字：

那些脆弱的螺旋线和细小的杠杆总是故意留难作刁，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试验的紧要关头时，总是烦躁地把手指向头发最里面插去，或是猛力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。

在试验工作进行的过程中，爱迪生顾不上吃饭、睡觉，有时候甚至忘却周围的一切。晚年他曾回忆：“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：“爱迪生工作常常到凌晨三四点，拿两三册书当枕头，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，恰巧遇到这种情形，就开玩笑说：“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。

虽孜孜地不断研究，爱迪生距离成功还遥遥无期。他把碳棒和铂杆相对放着，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，这样碳棒就经常地和铂杆保持接触。但这种灯的光度不时起着变动，也不实用。

爱迪生因为试验各种电灯，金钱耗费很快。当时拨付给实验室的五万元，已经全部花完了，尽管爱迪生取得了一些进展，但还都不能用于生产。投资者的资金投向，总是以获取最大利润为目的，迟迟看不到满意的成果，一部分资助人的信念开始动摇了。爱迪生决意邀请其中几个主要人物来门罗公园，他精心准备了一场表演，要让那些支持者明白，这项伟大的工作还要进行下去。

摩根、洛雷等人来到门罗公园后，爱迪生向他们报告他已经完成的几部分工作，并且说明他必须把灯丝的阻力增高。随后爱迪生把他新制成的几盏电灯试验给他们看。试验结果，电灯一盏接一盏地在很短的时间内烧毁熄灭了。

是否继续为爱迪生提供资助？那批银行家默默地思考着。洛雷的信念是不可能动摇的，由于他的苦苦劝说，他们决定再拿出五万元钱来，爱迪生又得以继续他的试验了。

爱迪生是幸运的，他在自己的努力下，争得了资金支持。但他的幸运不是等、靠、要的结果，而是他的勤奋和取得的成就，令人信服，幸运的还有此后爱迪生研究成果惠及的人，正是这些资助，使得光明早早来到人间。

从1879年开始，爱迪生把全部精力用在电灯的研究上。他耐心研究了制造白炽灯的每一个可能方法。他试用过螺旋碳丝，在真空的玻璃管中传导电流，这也是后来霓虹灯的鼻祖。他又设计在一宅住屋中由电池供给电流的整个电灯系统，他下决心不但要克服那些困难，并且要征服那些一向嘲讽他的人，因为他对科学发明和进步充满了“伟大的信心”。

厄普顿说：“1879年爱迪生在坚持应用高阻力的灯丝和低阻力的发电机电枢的主张时，完全表示了他的坚定的信心。他经过了许多的艰苦工作才达到这个目的。当未来的光明在隐约显露时，我们已看到了爱迪生的电灯系统了，而这也便是世界上一个最卓越的发明伟绩。”

这时实验室中又有一个叫劳孙的人来帮助工作，他对于分析化学很有研究。矿石运进实验室后，先由他检查有没有铂或是别的稀有金属，随后再由另一个化学家加以检验。这个化学家叫海德，也是新来的，大家都叫他“博士”。

爱迪生把整个系统的一切问题，甚至测量电流的电表的使用，全都考虑到了。当时爱迪生的电灯还没有完全成功，使他不能前进的是价格问题，如能够节省一些材料，价格就会降低，而只有最低价格的产品，才会受到人们的欢迎。

再好的发明，如果价格高昂，那就不可能普及，如果不能普及，再好的发明，又有什么意义呢？爱迪生的这些想法，是帮他寻找正确道路的指导方针。

爱迪生沉浸在他的实验当中，他曾顺手记录下他的试验状态，通过这些文字，我们不难想象爱迪生付出的巨大劳动。1月27日，爱迪生在他的记事册上写道：“经过七小时的工作后，由于注视了强烈的灯光，眼睛隐隐作痛，因此不得不停止工作。”第二天他又接着写道：“昨晚10时到今晨4时，眼痛难堪。后来饮了一杯吗啡，才得安眠。今天好些了，到下午4时就不十分痛了，可是今天的时间却又白白牺牲了。”

人们渴望成功，看到成功者这种付出，那些没有取得成功的人，难道还找不出差距所在吗？

爱迪生的试验还算顺利，他把钡、铑、钌、钛、锆等稀有金属全试用过了。他在用这些物质制成的发丝上涂上一层他称为“绝热质”的氧化物溶液，反复试验后，终于制成了一种高阻力的电灯，效果很好，然而它的材料还是非常昂贵，价格居高不下。有时候爱迪生甚至有些天真地想：如果能发现一个铂矿的话，这困难就可以解决了。

在第一盏高阻力电灯中，爱迪生用的是一根细小的锆质的线轴，外面又绕着细的铂丝，再涂了一层氧化物做绝缘。他企图把这灯加以改良，决定放在真空中再做试验。在进行新的试验时，他发现气压表的指针转到相当角度后，突然恢复了原位。他起先以为钟罩边上的油脂也许涂得太少，不够密封。他问巴切勒，巴切勒说是漏气。可是他不久发现那是本来拘禁于电线中的气体，这时因为电线在真空中有电流流过而发热，因而被驱逐了出来。他根据这原理，把金属吸收的气体全抽出去。这样，真空就不受影响了。金属线在逐出气体后质地坚实而匀称，耐得住高温，发出的亮光也比以前更明亮。

为保证玻璃容器内良好的真空，爱迪生整日忙着寻找抽高度真空的方法。他觉得除了德国的斯普林格设计的大型抽气机外，别的都不能适合他的需要。可是在本国内这种抽气机大概是不会有的，但厄普顿却知道普林斯顿大学的勃拉克特教授曾经备有一套。

爱迪生建议厄普顿到普林顿大学找勃拉克特，希望能借到这套机器。

厄普顿不虚此行。回来时，他便自己掮了那架抽气机回来。又从纽约订购了一些水银，亲自把那机器装配起来。空气抽去后，金属线内部的气体全被抽了出来，他们期待已久的辉煌的灯光终于产生了。

爱迪生从一开始就认为碳丝是最理想的灯丝材料，放弃这种材料，只是因为以前的真空度不够，碳丝熔化过速。现在，他又回到了碳丝的试验上，再次用各式各样的线、纤维和类似的物质做灯丝材料。

4月12日爱迪生准备将他的真空白炽灯呈请专利。这种白炽灯和后来正式成功的电灯大致相同，只是发光的物质有些不同。

爱迪生取得了进一步的成功，但非议仍然如影相随。但凡做事情、搞科研的人，几乎毫无例外地会碰到这种情况，在事情成功之前，各种各样的不实言论、无中生有、泼冷水、抛绯闻等，总会不绝于耳，成功者不但有顽强的意志，还能有超然的心态，把这些置之度外，视若无物。

爱迪生全然不被非议干扰，他保持着十足的信心，坚持走自己的路，闯过了一道道难关，直到实现他最后的目标。高阻力电灯的改造，真空容器的完成，拘禁气体的减少，低阻力电枢发电机的发明，所有这些无不是越过一道道难关而成功的。即便是在最困难的时候，他仍坚信，成功就在前面。

经过长时间的钻研和无数次的试验，用铂线研制白炽灯已经相当成功，可是它的价格太贵，这远远达不到爱迪生的理想与设想，他决心要制造出一种更好的电灯来，普及才是他的成功，才是他希望的，才是最后的胜利，他距离这个胜利还有一步之遥，但跨越这个难题，仍需不懈努力。

一天晚上，爱迪生留在实验室，天已经很晚了，他心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中搓卷着，思绪飞奔，好像在想着什么，不知不觉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，放在炉中熏了约一小时，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。可是碳线经不住电池的全部电压，不久就烧断了。他把断线放在显微镜下检查，发现经过碳化后的棉线变得异常坚硬。

这个“意外”发现使爱迪生一下振奋起来，但这也不完全是意外，实验材料到他的实验室，是有意识的，爱迪生把它用于实验，也是有意识的，倘若说有意外，那就是实验上的不厌其烦，抓住每一个想法，每一丝灵感，否则，那些灵光闪现可能会一闪而逝。

发现这个“意外”，爱迪生便加紧努力。他抛弃了用棉线的方法，试用木材的细条，接着又用稻草、砂纸、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。

爱迪生先后用近1600种材料进行了实验，但都失败了。

从10月中旬开始，爱迪生又重新使用棉线，他把棉线摆成各种圆弧形，然后放在一个密闭的金属盒内，进行几小时的碳化处理。数小时后，取出金属盒，打开后，棉线已成为碳丝。实验人员极为小心地拿着这根宝贝，向吹制灯泡的车间走去，爱迪生这样形容自己此刻的心情和举动：“我像护送着无价之宝的护卫。”经过数天的实验，他终于取出了一段完整的碳丝，并顺利装进一个玻璃灯泡里，接通电源。果然，灯丝发出亮光。可是，电灯还是只亮了一会儿，碳丝就被烧断了。

碳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，爱迪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怕电灯的出现使他们在经济上蒙受重大损失，因此就拼命反对电灯的研究工作，他们竭力要使人们相信，爱迪生是个善于吹牛的大骗子。

有些正统的科学家也付之一笑，认为年轻的爱迪生异想天开，他们认为小型电灯是无法制造的。其他的电灯研究者则攻击说，爱迪生盗窃了他们的研究成果。

有人讥笑：“不管爱迪生有多少电灯，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，爱迪生的回答是行动，他以坚定的信心，继续试验。

还有人说：“即使造出来，人们也点不起。”爱迪生则坚定地回答说：“当电灯普及之后，只有奢侈者才用得起蜡烛。”

爱迪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，继而成功地把碳精丝装进了灯泡后，一个德国籍的玻璃专家按照爱迪生的吩咐，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。这为爱迪生的成功提供了先决条件，爱迪生接通电流，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。

爱迪生后来这样回忆这难忘的时刻：

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小时的工夫。

爱迪生闯过了难关，试验终于成功了。

爱迪生的同事、中央电气公司的副总监麦礼逊在谈到爱迪生的功绩时说：“称爱迪生为一个伟人，为一个杰出的发明家，为一个可惊的天才，那是容易不过的事，毫无疑义地，他是世界上一个最有用的人物——他的功勋所影响于千万人的生活方面的，比现在任何生着的人都要大。”

光明普照暗夜

爱迪生的试验成功了，接下来他要做的就是把实验成果转化到应用中。在灯泡能连续燃烧45小时后，爱迪生很有信心地说：“我认为我们发现了制造它的方法，如果它现在能坚持45小时，再过些日子我就能让它持续100小时。”

1879年11月1日，爱迪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。”

爱迪生没有陶醉。他很清楚：“成功了一个实用白炽灯的发明，我不过踏着一个整个组织的门槛而已。我们一定会不断进行试验，使这灯更臻完美。”于是，在之后的几个星期，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。爱迪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，一些送入爱迪生的家里、巴切勒先生的家里，以及最近的廉价旅馆中。然后竖起电线杆，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，爱迪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。

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爱迪生发明电灯的震撼世界的报道。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。在文章中，福克斯详细介绍了爱迪生研究白炽灯的曲折历程，并对白炽灯进行了充满感情的描绘。他形容灯光“就像意大利秋天温和的落日”，灯泡是“一个发着阳光的小球，一盏使人肃然起敬的阿拉丁灯神”……

爱迪生无意炫耀，但也无须谦逊。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，去观看爱迪生的奇迹般的“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色色的车辆——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，爱迪生让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。当火车开始到达这里时，爱迪生开动机器，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，头晕目眩，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，更令他们叹为观止、感到不可思议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，这里简直是另一个世界，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点时还在灯下徘徊，久久不愿散去，这是难得见到的场面，这是人间奇迹，他们和爱迪生刚刚发明能亮四十多个小时的电灯时一样，谁愿意错过这美好，谁不愿享受这一切？

激动的人们，不知道用什么来抒发自己的情感，忽然有人喊出：“爱迪生万岁！”不一会儿，人们听到到处都是“爱迪生万岁！爱迪生万岁！”的呼声。

爱迪生依然守在机器旁，他关注着使电灯发光的一个重要环节。他穿的是旧的、到处穿了洞的脏衣服。人们认为他是一个不重要的人物，正因为如此，他能听到人们在谈论些什么。

“这是大自然都办不到的事情！”

“你曾见过这么漂亮的东西吗？”

一位当地老人给灯丝取了一个英语绰号，叫作“烧红了的发夹”。他说：“看起来是蛮漂亮，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小时，碳丝是用厚纸烘烤的，短短两个月时间，爱迪生已做了这么大的改进。

他在致辞时说：“大家称赞我的发明是一种大成功，可是这尚在研究中。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。

爱迪生研究的脚步没有停止，不过即便研究成果距离他的设想还有一段漫长的路，在世人的眼中他已大获成功，他给人们带来了前所未有的光明，这已经是奇迹了。

爱迪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。全世界的新闻媒体都报道了这一盛况，并赞不绝口地说，自从阿基米德以来，爱迪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。

人类科学的每一步前进，都不会一帆风顺，我们今天所能看到，所能享受的一切，是无数先驱、科学家用他们的智慧和勤劳一点一点完成的，今天无论在什么样的城市，灯火辉煌是寻常景象，可是在一百多年前的这个夜晚前，人们没有见到过这种连想都不敢想的景象，他们的流连忘返，高呼“万岁”，毫不为过！人们赋予爱迪生的所有荣誉和称号，毫不为过！

1879年夏天，每股100美元的爱迪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，爱迪生公司股票价格开始暴涨。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。

人们开始编造爱迪生的故事。许多人相信，晚星是爱迪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“爱迪生星”的情况。爱迪生最后叫纽约《先驱报》刊登他的声明，说明他没有拿星星做实验。

更有甚者，煤气公司的老板们雇用一批流氓破坏爱迪生的发明。但卑劣的手段，丝毫不能撼动爱迪生发明的步伐。

在门罗公园电灯展览后，爱迪生电灯设想的重心，一直是如何从总的发电装置向广大地区输送电力。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。

在爱迪生的众多研究项目中，改进灯泡是主要的攻关内容。爱迪生不断对灯泡的形状进行改进。1879年年末，灯泡还是带有长颈的圆形，灯丝直伸到最里端，铂质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，爱迪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，灯泡得到了更好的密封。不久他又放弃了这种做法，灯泡的形状再次改变。

此后十年间，爱迪生对白炽灯不断改进。他的设想是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质插座，然后又将木质插座改为熟石膏插座。最后，爱迪生发明了一种螺帽，这是从煤油罐的螺旋盖上得到启示后改装而成的。通过努力爱迪生呈现给我们的就是今天的电灯，一百多年间，人们几乎没有做任何改变，我们都是享受者、受益者。科学家的伟大与无私，也在于此。

提高灯泡耐久率，是爱迪生改进白炽灯的不懈追求，经过一年多的改进，他的一只样灯燃烧了1589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。爱迪生在降低生产成本方面做出了很大努力。第一批灯泡每一只生产成本约为1.25美元，爱迪生估计，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。如果按这个价格出售，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。

为提高灯泡的质量，延长灯泡的寿命，爱迪生想尽一切办法寻找适合制作灯丝的材料。到1880年5月初，据计算爱迪生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他满意，质地不够匀称，因而发出的亮光也不十分理想。

有一次，一个偶然的机会，爱迪生在试验室拾到一把蒲葵扇，他看了又看，眼睛盯到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，所以马上把竹丝取下来，交给助手立即做试验，没想到，效果空前好。爱迪生高兴极了，他决定，一定要寻找世界上最好的竹子，充当电灯的灯丝。

于是爱迪生详细调查有关竹子的资料，他准备把当时已知的1200种竹子，全部拿来实验。

他的做法确实很彻底，他从研究所的人员中，选出20人组成调查队，准备了10万元费用前往世界各地。

爱迪生本人亲到西印度群岛中的牙买加岛，拿回各种竹子。

他所发现的竹子中，有直径30厘米，高达30米像巨木似的大竹。从世界各地采集来的竹子，如果按照仔细的分类，大约有6000种，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。

爱迪生的进取心永无止境，他对竹子做灯芯，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，结果改用钨做灯丝。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，美国共造钨丝灯15497.1万盏，这便是我们现在通用的灯泡。爱迪生坚持不懈的研究，终于获得成功。爱迪生的白炽电灯光亮充足、柔和、无声、无味、无害于人体健康。

爱迪生发明电灯的事实，使得曾咒骂过爱迪生的人改变了看法，他们中有用一部分谦逊地向电灯发明者道歉。有人在报上发表文章说：“当1879年爱迪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，看起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，爱迪生先生却并不失望，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，我们对爱迪生先生，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，爱迪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的表示了。”

电灯是19世纪末最著名的一项发明，也是爱迪生对人类最辉煌的贡献。人们对爱迪生做出高度的评价：希腊神话中说，普罗米修斯给人类偷来了天火；而爱迪生却把光明带给了人类。

爱迪生说：“不管你做什么，要么就做出辉煌的成就，要么就辉煌地失败。”对爱迪生来说，他做到的是“辉煌的成就”，但毫无疑问，他也做好了“辉煌地失败”的准备。科学就是这样，一个人不总是面对成功、鲜花和掌声，如果没有破釜沉舟，没有做好失败的准备，他在前进的道路上就会顾虑重重，就会瞻前顾后，就会患得患失，背上这些沉重的包袱，前进的速度会缓慢很多，甚至半途而废，无果而终。

爱迪生的“辉煌成就”，当然来源于胆识、努力和博大的胸怀，但他还有一种不忘大众的普世情怀，贯彻始终，这显得尤为重要。如果不是从让更广大的民众受益出发，他就会停留在已经取得的成就上，在耀眼的光环之下，过着体面的生活，享受一切能够享受的，当然还有巨大的荣誉，世人的敬仰。

爱迪生的文化程度极低，对人类的贡献却这么巨大，这里的“秘诀”是什么呢？除了有一颗好奇的心，一种亲自试验的本能，就是他具有超乎常人的艰苦工作的无穷精力和果敢精神。当有人称爱迪生是个“天才”时，他却解释说：“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”

他在“发明工厂”，把许多不同专业的人组织起来，里面有科学家、工程师、技术人员、工人共一百多人，爱迪生的许多重大发明就是靠这个集体的力量才获得成功的。他的成就主要归功于他的勤奋和创造性才能以及集体的力量，此外，他的妻子也曾起了相当重要的作用。

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