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1703963871 爱迪生还向《纽约太阳报》记者宣称:“我可以只用500马力的发动机就照亮半个纽约市。我提议应在拿骚街建立一个中心电站,线路从那儿可以通到库柏学院,再延伸到巴特里,还可以穿过两条河……同一条电线,既传送了光明也传送了动力和热力,你还可以用它做饭。”爱迪生的视角已远远超越了灯泡的发明,他着眼的是整个电力工业发展的远大前景:不仅是白炽灯(虽然当时是紧俏商品,它彻底让人们放弃了煤气灯),而且他要创造一个电力系统。当时《纽约太阳报》的著名编辑查尔斯·戴纳(Charles Dana)只做了简短的、讽刺性的报道,“如果爱迪生不是在自欺欺人,那我们就在奇迹发生的前夜。”但是戴纳太自负了,贫乏的阅历妨碍了他的判断,他并没有把爱迪生的发明放在他报纸的头版头条。
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1703963873 由于爱迪生断然宣布,在几个月内提供又好又便宜的电力供应,他的代理人格罗夫纳·劳里(Grosvenor P.Lowrey)先生立即开始工作。几天之后,他通知爱迪生他为其新的冒险事业找到了投资者。从事如此巨大的电力工程,要耗资无数,这是发明家自己的经济实力达不到的。1878年10月3日,爱迪生给他的律师写道:“劳里,按你的计划接着干下去吧。从我这儿,你得不到什么赞同和承诺。我要的就是能迅速推进电力网实施的资金。”随后,当记者们涌到门罗公园采访时,爱迪生宣称曼哈顿将被他照亮。劳里已于10月16日为他注册了爱迪生电灯公司,全部股份为3 000股。其中2 500股(计25万美元)是他电灯的专利。剩下的500股,计5万美元留待将来使用。这些股票被原始股东认购,包括劳里和他的3个律师伙伴,西方联合公司总裁诺文·格林,摩根的伙伴埃金斯顿·法布里,资本家特雷西·埃德森和詹姆斯·班克,金融家罗伯特·小卡廷,最后还有大富豪威廉·范德比尔特的女婿汉密尔顿·通布利。
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1703963875 劳里忙于筹措资金的同时,门罗公园的发明奇才则忙于接见记者,到了10月中旬,他已在示范他的新电灯了。那位《纽约太阳报》的记者再次返回门罗公园,面对现实,他恭敬地写道,“新的灯问世了。清洁、宜人、漂亮;没有强光,不再刺眼;工艺简单完美,作为燃点的铂丝,自身并不燃烧。这就是白炽灯。它发出的光又亮又匀。它立于一个支架上,发着像牛郎星般的磷光……美极了。”爱迪生也这样称赞刚刚问世的白炽灯:“光线柔和、舒适,灯光不再摇曳闪烁,既没有跳跃的火花,也没有令人头疼的热浪。它不会产生令人不快的味道,不会熏黑天花板和家具,它是一种稳定和更明亮的灯。”当然,爱迪生没有提到,那时白炽灯的寿命只有不到两个小时,经济效益还很低。
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1703963877 在那循规蹈矩的年代,按照传统习惯,公众场合下男人们是要穿礼服大衣、衬衫,配领带和礼帽的。可爱迪生恰恰相反,他宁可当个在门罗公园里看起来没受过教育的乡巴佬。他穿着皱皱巴巴的法兰绒工作服,围着丝围巾,戴一顶布帽子,穿一双大靴子。可读起书来,爱迪生如饥似渴、理解力超强、具有惊人的记忆力,耳聋使他看书更加专注。当他21岁还在西方联合公司当电报员时,就读完了英国科学家迈克尔·法拉第的《电的实验研究》(Experimental Researches in Electricity)和《磁学》(Magnetism)。法拉第凭着自己的才智和努力,从一个伦敦穷孩子,很快跻身于著名科学家之列。他使爱迪生清楚地看到,只要不懈地奋斗和进取,自己就能同样出类拔萃。
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1703963879 整个11月,爱迪生都在研读关于煤气灯的文献和书籍,以武装自己来挑战这一当时的照明系统。自1840年以来,1/4居住在大中城市的美国人,都在使用煤气灯。在其他大部分农村边远地区,人们仍使用蜡烛、鲸油或煤油照明。只有在相对大些的城市里,铺设地下管路后,传送从煤里提炼的煤气才经济合算。因为这样一来不仅照亮了道路,而且同时受益的还有沿途商店、剧院、工厂和住宅。它就像水管一样,只不过传送的是气体,以立方米计算。但是,每个煤气灯都必须单独点燃、熄灭,还得清洁灯罩。而且煤气灯的灯光不稳定,燃烧过程中会产生微量的氨和硫,还有二氧化碳。时间长了,这些有害物质不仅明显地熏黑了灯罩,也损害了室内的环境。如果房间狭小、人多拥挤,空气很快就会变得混浊缺氧。而电灯绝没有这些弊病。
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1703963881 爱迪生的孤傲自信和非凡的成就,赢得了无数普通人的崇拜和尊敬,也激怒了科学界和发明界的对手们,尤其是那些来自院校的学者们。当媒体喋喋不休、众口一词地赞颂着爱迪生发明的电灯泡时,这些学者们却不屑一顾,根本不相信。英国教授西尔维纳斯·汤普森(Silvanus Thompson)在他的讲座上就轻蔑地说:“最近,我们都听说了很多关于爱迪生先生的电灯发明报道。我不知道,他到底怎么发明了这个东西。但有一点我可以肯定,那就是任何依赖于白炽灯的系统都会失败。”另一位著名的英国电学家约翰·斯普拉格(John T.Sprague)也宣称:“没有任何人,包括爱迪生先生,能超越自然规律。如果他说电线不仅带来光明,同时也能带来动力和热,那就像乱夸海口而根本实现不了的谎话一样。用电来做饭简直是荒谬、不可思议的。”紧跟着,英国的电气工程师威廉·普利斯(William Preece)嘲笑说:“将电分流绝对是虚幻的梦想。”他用拉丁语词“鬼火”来形容电,带有明显的侮辱。
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1703963883 但爱迪生迅速在世界闻名,美国和英国的煤气股票价格一路下跌。英国国会不得不向投资者做出保证,组织一个委员会重新评价爱迪生的发明。结论是:爱迪生的不合规范的梦想“对美国人来说是件大好事”,但对“实用的和学院派的人们来说就不足挂齿了”。
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1703963885 让我们再回到门罗公园,这里仍然是世外桃源,只有宾州的来往火车偶尔打扰一下这田园的寂静。爱迪生正开始做一件比他预想的难得多的事情。他为了实现普罗米修斯般为人类创造光明的梦想,在实验室里夜以继日地工作,在电池和瓶子中间寻找理想的、持续时间长的灯丝,还有合适的灯罩玻璃及玻璃罩里面的准确气压。因为他不光是在发明一个灯泡,他需要解决的是适合整个电力网线路的灯泡群,而且他必须从经济的角度考虑这个发明的意义。
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1703963887 和一般对电的常识相反,他得出的结论是:要减少输电用铜线的昂贵成本,只能用细铜线来传送低电流,最终可以解决电网的成本问题。根据欧姆定律—1827年一个德国物理学家首先用公式表示:流过一个导体的电流量的大小(安培)等于电场力(即电压或伏特)除以电阻,爱迪生计算,如果为了节约,用细铜线传送一个(1或2安培)的低电流,他就必须研制一个高电阻的电灯泡(200欧姆)对应一个低的工作电压(110伏特)。他在10月中旬给新闻界展示他研制的突破性的新白炽灯泡,灯丝是一段弯曲的细铂,置于橘型玻璃罩中,顶部有一个脖状的细灯口,可惜它的寿命只有一个多小时。
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1703963889 事实是,爱迪生一直在寻找结实的灯丝材料。他慢慢地对铂感到失望,它承热度虽然高,但太脆弱,并且燃烧时间太短,所以他决定放弃,改选其他更好的材料。也就是在他意识到材料的结实程度是问题的关键时,他发现灯泡内的真空度越高,灯丝燃烧得就越长越亮。于是他不得不付出更多时间和精力来研究真空气筒。直到1879年2月,爱迪生都一直在潜心研究完美耐用的材料和理想的真空。本来他想用威廉·华莱士的直流发电机来带动电灯,但是他决定,为了减少铜的费用,他需要低压电流经过电线和高电阻的灯丝,所以必须有更多的大功率发电机,产生足够的马力,以点亮那些数以千计的曼哈顿阴暗办公室和豪宅里柔和的白炽灯。按照他一贯办事有条理的方式,爱迪生订了当时最好的发电机,以改进他的工作。他力图找出正确的答案:转子是怎么缠绕的,最重要的磁体的尺寸和形状。
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1703963891 格罗夫纳·劳里一再要求爱迪生同意自己的建议,陪同华尔街的投资者们参观门罗公园,亲眼看看研究实验进展到什么程度。毕竟爱迪生已告诉新闻记者,他的研究正处于突破阶段,当然这些投资者也知道他已花掉了他们投资的很大一部分钱了。1月,爱迪生给朋友写信时说,“我很快花掉了许多钱,因为实验费用太高了。上星期光买铜条我就花了3 000美元,而要再买6倍的铜条才能照亮门罗公园1/2英里半径范围内的地方。”与此同时,谣言四起,说爱迪生已陷于困境。于是,在3月26日,一个阴冷的晚上,爱迪生请来所有的投资者。劳里陪同着这些金融界人士,成群结队地走下火车,来到一所新建筑里。爱迪生在豪华的办公室里会见了他们,并欢迎他们参观二楼的图书馆,在劳里的执意坚持下,这里置办了最高级的樱桃木家具。华尔街百万富翁们和重要贵宾怎么能待在陋室里呢!
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1703963893 爱迪生用半个小时的时间汇报了各方面的进展情况——灯丝、更好的真空、改进的直流发电机等。然后,他带着所有客人,顶着风来到了附近的实验室。那是一个漆黑的夜晚,对爱迪生来说,在同样漆黑一团的实验室里,展示他的灯泡是再理想不过了。《纽约先驱报》记者这样报道说,12个白炽灯的亮度相当于18个煤气灯的亮度,“灯光清晰、明亮、稳定、非常柔和”。这样一来,金融界的巨头们相信了爱迪生的实验正处于进行之中,而《纽约先驱报》的记者及时地报道说,“结局比预想的好得多。”然而残酷的事实是,虽然爱迪生断言他改进过的灯泡即将面世,但是实际离这一步仍有一段距离,他还没有改进直流发电机。这一切只为了让人们看到,爱迪生正在接近他的理想——在曼哈顿建中心电站并把整个纽约照亮。他实在还有太多的工作要做。
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1703963895 1879年4月底,门罗公园传来了让人欣喜的消息,他们终于研制出了一台巨大发电机,并给它起了一个绰号“长腿玛利安”。爱迪生的这台机器有3根立柱(“长腿”由此而来)。爱迪生的新创造,就是将这台机器的电枢置于超强的磁极中间。按照法拉第的磁力换能原理,它大大提高了发电效率,这绝对是个惊人的创举。他这样做使内部电阻比外部荷载小很多,而不是内外电阻相同的方式,打破了当时的惯例。那灯泡呢?尽管爱迪生在电阻和真空方面取得很大进展,但灯丝材料始终没有解决。那年的整个春天和夏天,门罗公园的人们都在不停地忙碌,实验了数不清的铂丝灯泡。8月,从德国来的年轻的吹玻璃工人路德维希·贝姆(Ludwig Boehm)加入了团队,偷偷地建造起自己的风箱和玻璃加工桌。他是一个时髦的小伙子,戴着金丝边眼镜,喜欢向人夸耀自己曾跟德国著名的仪器制造家海因里希·盖斯勒(Heinrich Geissler)学习过。有一段时间,当连续几个月的失败使门罗公园陷入消沉和悲哀的气氛之中时,贝姆动听的齐特琴声却在夜晚带给大家一份轻松和愉悦。
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1703963897 秋高气爽,实验室外高大的桉树开始落叶。爱迪生和颇具天赋、心灵手巧的实验助手查尔斯·巴彻勒开始做炭丝实验,最开始将炭丝拉成细条,卷起来,小心地碳化处理。做这些实验时,合作者弗朗西斯·杰尔(Francis Jehl)负责实验过程的电池供应。杰尔还得花10小时之久的时间,用自制的抽气机尽量抽空灯泡里的空气。巴彻勒在10月22日的门罗实验室日志上,这样详细地记录着,“我们用棉线做的炭丝做了非常有趣的实验。”一根普通棉线经过特殊炭炉的熏烤后,被小心翼翼地置于灯丝口上,再放入贝姆人工吹制的梨形灯泡里,封好后,杰尔慢慢地把灯泡里的空气抽空。当他们把这灯泡通上电并打开之后,显示的电阻是100欧姆。这个棉线制的灯丝持续了两三个小时后才熄灭,大大超越了铂制的灯丝。巴彻勒再接再厉,又继续实验了11种不同的材料:“涂上焦煤烟的线”“软纸”“6股拧在一起的细棉线”“在沥青中浸过的棉花”,等等。
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1703963899 凌晨,爱迪生、巴彻勒和杰尔一道,开始了对第9根灯丝的实验。他们将一根碳化过的普通棉线弯成马蹄形,放进抽空空气的玻璃灯泡中。他们通电之后,这个白炽灯泡照亮了黑暗中的实验室,架子上的瓶子都反射着微光。又经过多次调试,灯泡越来越亮,一直亮了个通宵。当清晨来临时,这只灯泡还在亮着,午饭时间又过了,它还在亮着,直到下午4点,灯泡破裂,灯光熄灭了。它整整工作了14个半小时!于是,弗朗西斯·厄普顿(Francis Upton),这位有着一对深邃眼睛、受过数学和物理学高等教育的爱迪生助手,开始计算这成功了的灯泡的各种数值。11月4日,爱迪生申请了这一灯泡的专利权,他的声誉一下子又抬高了。一根马蹄形的碳化棉线——做成灯丝——被放进梨形玻璃灯罩——抽空空气:这就是他的白炽灯。
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1703963901 爱迪生坐下来,叼着雪茄烟,在铜绿色的显微镜前开始系统研究其他数百种可做灯丝的纤维材料。他把他认为可行的材料挑出来,交给巴彻勒。巴彻勒则对这些不同的材料,中国和意大利的生丝、马鬃、柚木、云杉、黄杨木、软木塞、赛璐珞、羊皮纸、新西兰亚麻等等,有条不紊地逐个进行分析研究。但最让人难忘和有趣的实验材料却来自他的两个同事,瑞士技师约翰·克鲁齐和来自密执安的苏格兰人雷克斯·杰尔(Recalls Jehl),他们都长着“浓密的胡须”。他们主动贡献了很多胡须做实验,大家围绕谁的胡子更有竞争力而争执不下。用碳化过的克鲁齐的胡子做的灯丝先熄灭了,他成了纤维大战的失败者,不过,他开玩笑地抱怨电压不稳。最后,碳化卡纸被证明是最好的灯丝材料,甚至比碳化棉还好。于是他们开始生产。
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1703963903 11月到12月间,门罗公园的工作节奏加快了,因为他们将于年底向公众正式展示实验成果。他们已有了灯泡,有了“长腿玛利安”,他们还买了用来发电的蒸汽机。有了这些大部件后,爱迪生又开始着手研发其他配套部件,如开关、保险丝、分线器、调节器及固定装置等。西方联合公司同意派人来帮助铺设电线,当然一贯靠得住的劳里也被及时通知了(爱迪生当电报员时,总是嗒嗒地发电报到劳里的办公室去)。胜利在即,爱迪生加快步伐,准备公众电气展览,用实物来反击在学术上和他唱反调的人。更重要的是,他必须让华尔街老板们为下一阶段创建纽约电站样板继续投资。纽约报刊界纷纷出现谣言,但那些乘宾州铁路火车的乘客每天晚上经过门罗公园时,都看到大厦里闪烁着明亮的灯光,事实说明了一切。那年的12月,爱迪生的同事弗朗西斯·厄普顿在给父亲的信中喜气洋洋地写道:“电灯是足够用的。门罗公园的房子里有6个灯头,上个星期灯光帮助我好好招待了来自纽约的朋友。展览也是成功的。只有爱迪生家和我家是一直有灯的。灯光带给人类的欢乐将远远超过人们对它的期望。”
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1703963905 一贯不拒绝采访的爱迪生,这时将所有的记者拒之门外。只有他最喜欢的马歇尔·福克斯(Marshall Fox)办的《纽约先驱报》是个例外,他认为这是一份重要并有影响力的报纸。他请来了福克斯,但条件是如果福克斯想要发表他的消息,必须与厄普顿共同编辑,并且他本人必须先审阅。但福克斯还是按照新闻惯例,尽快地发表了门罗公园的报道。于是,1879年12月21日,星期日,《纽约先驱报》的读者们一打开当天的报纸,就看到一条整版的消息,题目是:爱迪生之灯——伟大发明家在电力照明方面取得的胜利——仅一张纸片——就光芒四射,不用煤气,不出火焰,价格比油低廉——棉线的成功。福克斯还写道:“真令人不可思议,一张一口气可吹飞的小纸片,就可以造出电灯!这张小纸片还可导电,由此产生了带来光明的电灯,它们如此美丽温馨,就像意大利之秋的醉人黄昏……当然,发明家宣称,这一切的成本都比用最便宜的油还低。”
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1703963907 爱迪生的资助者却小心谨慎。还在福克斯撰写他的文章之时,摩根的合伙人埃金顿·法布里就来到了门罗公园考察。他看到爱迪生和厄普顿的木屋“都被灯光照亮”,实验室也一样,但他仍对一贯过分乐观、有时言过其实的爱迪生心存戒备。直到纽约各大报纸布满了关于电灯的报道,新年前夜电灯展示在即,法布里才于12月26日致信爱迪生,“出于明智和商业的需要,在对公众发出邀请之前,我建议你应把无论室内还是室外的全套照明设备,先日日夜夜地试运行一个星期……任何意外带来的破坏,对你这样的科学家都是不可挽回的。”
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1703963909 事实上,《纽约先驱报》的报道已广泛传播了信息。接下来的几天,从早到晚,络绎不绝的观光者或搭乘宾夕法尼亚铁路设置的专线,或搭乘各种各样的车辆,熙熙攘攘地赶来。当时正值严冬,新泽西乡村白雪皑皑。在12月31日新年前夜,这天也是1970年的最后一天,实验室正式对公众开放,大约有3 000多人冒着风雪严寒,涌进了门罗公园,只为一睹神灯的光彩。
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1703963911 虽然法布里忧心忡忡,生怕第一次展示会出现让爱迪生丢面子的事,但这次展览毫无疑问获得了巨大的成功。一位《纽约先驱报》的记者激动地报道,“实验室被25只灯泡照得通明,办公室和会计室里有8只,另外20余只照亮了街道、仓库和连接的房屋。爱迪生和他的助手们详尽地给客人解释问题,并做着各种电的实验……许多人以为爱迪生是一位穿着讲究、傲气的先生,但此刻惊讶地发现,他朴素和蔼,用着最通俗易懂的语言,向大家解释着他的伟大发明。”在实验室里,那些身穿晚礼服的绅士们、穿着华丽长裙的太太们和乡下来的孩子们,都前拥后挤、目瞪口呆地注视着那藏在梨形玻璃灯泡里发出的迷人光芒。
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1703963913 这次成功的展示,使纽约的投资商们对新的电灯发展充满信心,同意支付给爱迪生57 568美元,作为下一阶段的费用。这时候,爱迪生必须想办法,把门罗公园临时配备的、让几周来众多参观者震惊的系统,真正形成有商业价值的、实用的电力网,满足繁华的纽约市的用电需求,同时在价格上要比油价低。爱迪生计划先在他实验室旁边一块还封冻的土地上,建一座微型电力网站进行实验,从中心电站发电,然后通过预埋在城市地铁下面、街道地面下的绝缘铜线传输电力。一旦绝缘电线连接到一座建筑物,它们就将和已有的煤气管道连通,继而再连接到煤气灯线路,这样只需更换电灯泡即可。
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1703963915 新年前的热闹一过,如何完成下一年初的艰巨任务,就严峻地摆在了门罗公园面前,因为任何一个小的元件都亟待改进。因此,爱迪生加强了实验室的人手,发展成为有60人的队伍。
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1703963917 爱迪生的助手保罗·以色列曾提到,当爱迪生建立门罗公园实验室时,它是“美国最大的私人实验室,而且最大限度地用于发明创造”。爱迪生融资有术——先是和西方联合公司签署合同,之后又是华尔街大亨给的电灯款——使他的财源优势远远超过了竞争对手。以色列说,爱迪生实际是一个既保守又坦率的发明家,总是和两三个助手及几个做实验的技师共同奋斗……1880年初,当他从过去的单纯个体研究发展到商业系统的研究……爱迪生开始变得更像一个研发领导。而作为一个带头人,他明白必须依赖财团资金的支持,单枪匹马是干不成大事的。爱迪生的任务已不再是单纯地发明一个电灯泡了,他挑战的是一种新的合作关系——财团资金和科学发展的结合。
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1703963919 爱迪生第一阶段的成功,虽然由碳化卡纸丝做成的灯泡带来了光明,让男女老少惊叹不已,但他清楚地知道这阶段的成品还经不住时间的考验。灯泡有效寿命最多300小时左右,比最初已大大前进了一步,但远远不够实用的要求。更有甚者,另一个电灯发明家威廉·索耶(William Sawyer)在看到爱迪生申请了碳化灯的专利后,立刻对此发明专利提出起诉,说自己在此之前已经申请过该项专利。爱迪生必须尽快研制出更好的灯泡来。据说爱迪生这样反应:“我相信全能的上帝,一定会帮助我们找到一种原料!开始行动吧。纸是人造的,不适合当灯丝。”又一次重新开始,他的助手巴彻勒坐到了实验室的桌子前,日复一日,仔细实验各种不同类型的纤维天然物。几个月过去了,毫无突破。
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