一根棉线引起的照明奇迹
新世纪周刊
-子夜
爱迪生不是电灯的发明者,但他却让电灯走进寻常百姓家。第一只持久燃烧的白炽灯泡的灯丝是用棉线制成的
没有火之前,夜晚是靠月亮和星星照明的;有了火,也就慢慢有了灯。任何一种可以燃烧的材料都可以照明,香油、 煤油、煤气,甚至猪油。然而这些灯却可能会经常引起火灾。19世纪末,第一盏弧光灯出现,并可以用于公众建筑的照明, 并不适合家庭使用。此后,很多科学家都在探索如何能让夜晚的家庭亮起来,这样的尝试直到1879年10月21日爱迪生 发明了白炽灯为止。从此,爱迪生的名字就像白炽灯一样,为大众所熟知。
爱迪生在决心研制出便宜实用的电力照明前,已经是个小有名气的发明家了,此时他已经发明了自动数票机、第一架 实用打字机、二重与四重电报机、自动电话机和留声机。在翻阅了前人的资料后,爱迪生决定开始解决电灯的两个核心问题: 一、灯丝的材料,必须耐高温;二、改进抽空装置,高真空度的灯泡才可以保证灯丝氧化速度减慢,从而灯泡的使用寿命才可 以延长。抽空装置对于爱迪生而言并不是件多么困难的事,重要的是如何选到合适的灯丝。他理想中的灯丝可以经得住200 0度高温燃烧,并能保持1000小时不灭,因为电灯发光的原理就是灯丝燃烧到白热,从而发出亮光。
在选择灯丝的实验中,爱迪生采取了多盏灯同时点亮的方式进行实验。任何可以做成丝的物质,他都尝试了,先是碳 化物,然后是熔点比较高的金属铂与铱的合金、上质矿石和矿苗。从1878年开始,他先后实验了1600种不同材料,炭 条、钌丝、铬丝、白金丝、石墨、木材、各种金属稻,甚至草、亚麻和马鬃都曾出现在他的实验室中,但都没有成功。但有一 点是爱迪生确定的,那就是一定要对这些物质进行碳化。最接近成功的一次是棉线,将在坩埚中碳化过的、又细又脆的棉线装 入灯泡,并将灯泡的空气抽到百万分之一个大气压,然后合上电灯开关。这时,奇迹发生了,灯泡亮了。这一天,是1879 年10月21日。而这只用棉线做成灯丝的灯泡,连续燃烧了45小时。
棉线给了爱迪生新的启发,他开始寻找新的更为合适的植物纤维,他和他的7名助手先后实验了6000多种植物纤 维,最后选中了日本竹丝,这种材料的碳化灯丝可以保证连续燃烧2000小时不灭。
开始,爱迪生让用户免费试用三个月,并免费帮助所有用户把他们当时使用的串联供电改为并联供电,纽约市民逐渐 对这种稳定廉价的照明方式有了依赖感。