科學家的發明故事大全(科學家發明創造的事例)

作者:一一奇聞 目錄:生活百科  時間:2023-01-30 

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

托馬斯·愛迪生參與發明了不少具有突破性意義的裝置,比如攝影機、麥克風和留聲機。但最著名的當屬改進燈泡,這項創新給千家萬戶送去了光明。攝影:GEORGE PICKOW, THREE LIONS/GETTY IMAGES

撰文:ERIN BLAKEMORE

裝有化學物品的容器泄露,火車車廂著火。年輕時的托馬斯·阿爾瓦·愛迪生做過很多工作,而屢屢被解雇的原因和多年后他持有的專利清單一樣長。

這位未來的發明家憑借無數突破性想法,改變了雇傭和解雇他的各個行業的發展進程。而1931年《紐約時報》的訃告上寫道,這位年輕人“曾經是一個找不到工作的(電報)操作員”。

事實證明,愛迪生最著名的是傳奇般的工作能力,以及一再被重復的經典名言:天才是“百分之一的靈感,加上百分之九十九的汗水”。他后來的各種發明定義了現代世界,并完善了其他突破性創新。例如,他改進了燈泡,最終世界各地的人們都可以用電照明。

一起來看看這位“門洛帕克的奇才”如何享譽全球,以及為什么他至今仍被認為是有史以來最偉大的發明家。

一個好奇的年輕人

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生1847年出生于俄亥俄州,童年在密歇根州休倫港度過,他在那里只接受過短暫的正規教育。他的母親曾是一位教師,從7歲開始在家教他讀書,愛迪生閱讀廣泛。童年冒險中,愛迪生曾在父母的地下室大膽地進行化學實驗;他的傳記作者稱之為“近乎爆炸,簡直就是一次次災難”。

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

上圖攝于14歲。年輕的托馬斯·阿爾瓦·愛迪生有不少突破性想法,使得他經常從日常單調的工作中分心。供圖:NATIONAL PARK SERVICE

憑借好奇心和進取精神,12歲的愛迪生找到一份“新聞小販”的工作——鐵路公司雇傭他,向列車旅客兜售零食、報紙和其他東西。愛迪生不滿足于售賣報紙,還打算自己印刷,他創辦和出版了第一份在行駛的火車上制作印刷的報紙《大樹干先驅報》(Grand Trunk Herald)。他還在火車上做化學實驗。

15歲時,愛迪生被解雇,因為他會一邊工作,一邊在腦海中籌劃實驗與發明;于是,他成了西聯公司的流動電報員,之后搬到紐約,開辦了自己的工作室。電報成為愛迪生首批專利發明的靈感。1874年,27歲的愛迪生發明了四重電報機,電報員可以同時發送四條電報,這提升了整個行業的效率,無需建造新的電報線路。

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

1880年2月13日,托馬斯·愛迪生繪制的燈泡草圖。一年前,這位發明家在他的門洛帕克實驗室里,向幾百人展示了自己的耐久燈泡。供圖:FOTOSEARCH/GETTY IMAGES

成為門洛帕克的奇才

在此期間,愛迪生與他的雇員瑪麗·史迪威結婚,1876年他們一起搬到新澤西州的門洛帕克。這片鄉村地區是新型實驗室的理想地點,實驗室反映了其所有者創新進取的精神:這是一個研究開發機構,愛迪生和他的伙伴們(他親切地稱他們為“笨手笨腳的家伙”)可以建造他們想象出來的一切東西。

愛迪生繼續改進了電報。在研究能記錄電報信息的機器時,他想知道能否也記錄聲音。于是他發明了一種機器,可以把語言產生的震動轉換成紙上的凹痕。

1877年,30歲的愛迪生對著設備說了《瑪麗有只小羊羔》的前兩句歌詞,然后用手柄播放了出來。他剛剛發明了所謂的“愛迪生語音留聲機”。同一年,愛迪生發明了一種改進的麥克風發射器,幫助改進了電話。

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

這個4米高的白熾燈復制品屹立在新澤西州門洛帕克的托馬斯·愛迪生紀念塔上。燈泡需要2.7噸玻璃,3噸鋼筋,耗時8個月完成。供圖:SHUTTERSTOCK

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

托馬斯·愛迪生的職業生涯中,共獲得一千多項發明專利,包括留聲機、電燈和麥克風。供圖:POPPERFOTO / GETTY IMAGES

白熾燈

愛迪生的留聲機具有開創意義,但最初只是被視為一種新奇事物。他轉向了另一個改變世界的發明:白熾燈。

電燈泡早在19世紀初已經問世,但由于燈絲(產生光的部分)的緣故,它們非常脆弱,而且壽命很短。碳弧燈是一種早期電燈,依靠電池加熱碳棒產生的蒸汽來發光。但它們必須用手點亮,而且燈泡不停地閃爍,發出嘶嘶聲,很容易燒壞。其他電燈都過于昂貴和不實用,無法廣泛使用。

相比之下,愛迪生發明的白熾燈便宜、實用、壽命長。1879年,經過多年對白熾燈概念孜孜不倦地改進后,他向世人展示了一種可以持續亮14.5個小時的燈泡,打破紀錄。

“我的燈終于完美了,”那一年,愛迪生向《紐約時報》的一名記者自夸道。人們聽說了這種燈泡后,蜂擁至門洛帕克;1879年12月31日,幾百人在裝點著電燈的實驗室看了一場公開展示。

“(科學家和)非科學家一致認為,愛迪生創造了未來之光,”《紐約先驅報》報道稱。

而一位黑人發明家劉易斯·拉蒂默在愛迪生的基礎上進一步改進,使燈泡燈絲更耐用,并提高了生產效率。與此同時,愛迪生創立了一家電力公司,致力于開發讓電燈更易被接受的發明。

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

劉易斯·拉蒂默是最早的非裔美國發明家之一,在包括燈泡在內的很多現代發明的發展中,他發揮了關鍵作用。拉蒂默把愛迪生燈泡里的碳燈絲包在硬紙板里,使之更耐用。供圖:SCIENCE HISTORY IMAGES / ALAMY

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

1912年,在擔任工程師愛德華·哈默的顧問期間,劉易斯·拉蒂默繪制的草圖。拉蒂默與那個時代的名人一起工作,包括愛迪生、亞歷山大·格雷厄姆·貝爾和海勒姆·馬克西姆。供圖:SCHOMBURG CENTER FOR RESEARCH IN BLACK CULTURE

展開“電力之戰”

各項發明讓愛迪生享譽全球,引發了電力方面的惡性競爭。愛迪生的系統依賴于直流電,它只能把電力輸送到人口密集的大批建筑里。然而,愛迪生的競爭者們(包括塞爾維亞裔美國發明家尼古拉·特斯拉和企業家喬治·威斯汀豪斯)使用的是交流電,它更便宜,而且可以把電力輸送給距離更遠的客戶。

隨著交流電系統的普及,愛迪生利用媒體對威斯汀豪斯和特斯拉發動戰爭,把與電有關的死亡都歸咎于交流電,并且參與了一場展示交流電致命性的廣告宣傳活動。隨著愛迪生資助用交流電殺死動物的公共實驗,競爭進入白熱化。而最恐怖的是,絕望的愛迪生為了確保自己的技術拔得頭籌,竟然秘密資助了第一把電椅的研發和制作,以確保用交流電運行。

雖然愛迪生的反交流電運動給人們帶來了沖擊,但他最終還是在這場電力之戰中敗下陣來,原因是價格的現實問題,再加上他的電力公司影響力在下降。

愛迪生的晚年生活

1884年發生了一場悲劇,瑪麗可能死于嗎啡過量。兩年后,39歲的愛迪生迎娶了20歲的米娜·米勒。他們在佛羅里達州麥爾茲堡過冬時,遇到了愛迪生后來的科學合作伙伴:汽車先驅、福特汽車公司的創始人亨利·福特。

一戰期間,福特和愛迪生都擔心美國對英國橡膠的依賴,而橡膠對這場戰爭至關重要。愛迪生夫婦與賣橡膠輪胎起家的亨利·費爾斯通一起成立了一家研究公司和實驗室,調查美國本土生產橡膠的潛在資源。雖然愛迪生認為,金桿草可能是一種替代品,但這個項目沒有找到美國生產橡膠的可靠來源。

愛迪生仍在進行創新和實驗,似乎精力無窮無盡,從電影(1893年,他開設了世界上第一間制作工作室)到會說話的娃娃,可謂聲名遠揚。他聲稱每晚只睡四個小時,不相信運動,據說多年來只靠牛奶和雪茄生活。最終,1931年,愛因斯坦死于糖尿病并發癥,享年84歲。

愛迪生發明的是燈泡?還是白熾燈?

愛迪生的白熾燈,以及拉蒂默的貢獻,讓全世界人都能用得起照明設備,比如印度阿格拉的這個鞋匠作坊。攝影:AMY TOENSING, NAT GEO IMAGE COLLECTION

托馬斯·愛迪生的遺產

愛因斯坦被稱為“成為門洛帕克的奇才”,今天我們仍能在諸多領域感受到他的影響。從電影到熒光透視,再到電池,似乎沒有一個技術創新角落是他沒有接觸過的;一生之中,僅在美國他就擁有1093項以他的名字命名的專利。

有人批評愛因斯坦對創新態度草率。但愛迪生對發明的不懈努力,愿意嘗試一切可能,為他贏得了美國歷史上最偉大的智者這一榮譽。

“每一盞白熾燈都是他的紀念品,”《紐約時報》在愛迪生逝世后寫道:“每一座發電站都是他的紀念碑。只要有留聲機、收音機,只要有電影,無論是默片還是有聲電影,愛迪生永垂不朽。”

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