用智慧点亮世界(3)

    1878年爱迪生电灯公司成立时，弧光灯并没有显示出能为家庭、办公室和小商店提供照明的任何可能性。弧光也像煤气一样由燃烧产生，因此只能在火焰不会引起危险的地方使用，同时碳棒也必须经常更换。限制弧光灯广泛应用最突出的因素是它发出的光过分刺眼，而且这种强光又不能减低，因此，即使最小的弧光灯也不适于空间较小的室内照明。此外，弧光灯的电路是“串联电路”，即是说，所有的弧光灯必须同时开关。甚至只要有一盏弧光灯短路，整个系统就有危险。相比之下，煤气灯则有许多优点，因此，煤气公司超过90％的收入是来自办公室与家庭的照明。爱迪生之所以重视电灯照明这一问题，绝不是简单地由于“美国佬异想天开”，当然更不是出自天真的发明小玩意儿的人的直觉。对于他来说，这是一个社会问题，当然也是一个市场问题。他曾对纽约《太阳报》的一位记者透露他对整个照明系统的设想：中心电站通过电力网向各家供电，电流点燃千家万户的电灯。他急不可待地预言，仅在纽约闹市区，很快就会有50万家庭用上电灯。即使仅是在刚刚开始实验的阶段，他这夸张的预言就已使他获得范德比尔特以及德雷克塞尔—摩根公司的资助。

    对于怎样才能做到这一点，当时爱迪生心中仍然只有一个极为模糊的概念。但是他坚信，只要具体确定了需要的方向，他的发明工厂什么都能设计出来。不到两个星期，他就发电报给在欧洲的代理商：“电灯事业出现大突破——光的无限细分。”美国的资助者一直致力于使梦想变为现实，而爱迪生所描绘的也只不过是“尚未发生而必将发生的事情”而已。然而，他已从商业角度为他的梦想作了精确的计算。他知道，到1878年，庞大的煤气照明工业中只有10％用于路灯；他相信，弧光灯也只能取代照明市场的这一小部分，因为弧光灯的特性使它基本上只能用于户外照明。这意味着，90％的煤气照明市场仍然是向某种新的竞争势力开放的。爱迪生比较了从煤中获得煤气的费用和把煤和蒸气转变为电力的费用。他注意到，在城市里，商店和小工厂需要大量的电力来开动马达，但它们对电灯的需求却可能不大。“而在比较高级的住宅区，不需要用多少电力来开动马达，但对电灯却有更大需要。”因此他断定：“最不需要电灯照明的区域恰好就是最需要电力的区域，因此这就平衡了整个城市对电的需求。”如果要将电产生的光“细分”，以便它进入每一个家庭，首先需要有一种新型电灯，然后需要有一种新型的电路，以便每盏灯都可以单独开关；当然还需要一个用电线与成千上万个电源插座相连的中央发电厂。于是，爱迪生开始同时进行这几方面的工作。

    显然，第一步本来应该是集中力量研究如何将弧光分细，但是爱迪生从一开始就选择了另一条途径。他着手研究一种在封闭的灯泡里发出柔和光亮的电灯，这就是“白炽”光，即不利用电来产生火焰，而是利用它使某种细丝发出灼热的白光。人们过去在弧光灯方面的成就无助于这种研究。至少有半个世纪之久，发明家们一直尝试搞出一种完善的“辉光灯”。他们把导电的金属丝或碳丝放进一个抽掉空气的玻璃容器中，但是发光的时间都只有短短的几分钟。专家们由此得出坚定的结论：白炽灯照明不论在理论上或是在实践中都是行不通的。以前这些失败的试验使用的都是碳丝或铂丝，通电后，碳丝和铂丝产生的电阻很低，因此相对地就需要较强大的电流，于是电路就需要大量昂贵的铜线，而铜线的价格昂贵，加上其他因素，专家们才认为这种系统是不经济的。爱迪生并没有走前人的老路，因此不必担心灯丝的性质和铜丝的价格。他是从一个崭新的角度看待整个问题的。实际上，他把整个问题颠倒了过来。假设通上电流的灯丝电阻很高，那么每盏灯就可以只用很少的电流。由于使用了高压电流，这样一个系统的电路就只需要原来1％的铜丝。这种节省的本身就有助于使整个计划变得切实可行。

    由于用这种方式重新考虑整个问题，爱迪生随即规定了他必须找到的那种灯丝的性质。他先用铂做试验，但是并没有成功。此后，他又试验其他各种材料。最后在1879年10月，用碳化棉丝做灯丝的试验灯泡终于显示出成功的希望。它实际上发光达40小时。这还要归功于爱迪生改进了灯泡的真空效果。1879年10月1日，爱迪生申请碳丝灯泡的专利。同时，他设计了一种并联电路，这种电路上的成千上万个电源插座都可以单独开关。

    他还改进了直流发电机。因此，爱迪生不仅发明了新的白炽灯泡，而且正在为整个社会组织一种新的电力照明系统。像半个世纪前组织毛皮商定期集会的先驱者或牧畜小道的开路人一样，他也考虑了时间、地点和人的问题。他必须立即全线出击，提供电源、线路网，来为他的新式电“蜡烛”服务。爱迪生的行动是有根有据的，因为煤气照明业已经测验了他的市场，而煤气业由于能够为办公室和家庭提供“分散的”照明，确曾兴旺一时。因而只要能够提供一种更便宜、更好的代替品来取代煤气灯，他就完全有理由相信自己的事业会昌盛起来。爱迪生的目标是建立一个能够全面有效运作的照明系统，因此他知道，解决一两个问题是不行的，必须全面解决所有的问题，才能结出硕果。不过只要得到一些能够说明他取得进展的证据，就可以鼓励纽约的投资者继续资助他的研究。因此，他开始利用自己制造戏剧性气氛的本领，来宣传自己所作的探索的伟大意义和成就。

    爱迪生并不想对他的发明保密，他宣布门洛帕克将在1880年除夕用神奇的新灯照明。从圣诞节到新年这一个星期里，人们纷纷涌到门洛帕克，观看爱迪生那神奇的“未来之光”。由一台直流发电机供电的40盏白炽灯使参观的人们惊叹不已，给他们留下深刻印象的不仅是电灯本身，更重要的是可将它们随时开关。</p>

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