托馬斯·愛(ài)迪生，一個(gè)令人感到困惑的人。

一個(gè)只上過(guò)三個(gè)月學(xué)校卻持有1093項(xiàng)專(zhuān)利的成功人士。

一個(gè)幾乎在所有中國(guó)孩子心中留下痕跡的地道美國(guó)人。

不夸張的說(shuō)，在中國(guó)的街頭隨便抓一個(gè)學(xué)生，十個(gè)里有九個(gè)能生動(dòng)地講出愛(ài)迪生發(fā)明燈泡的故事來(lái)：

愛(ài)迪生很早就下定決心要發(fā)明一種比煤油燈更好的照明燈。

于是他苦苦尋找能通電發(fā)光的材料，但這些做燈絲的材料效果都不理想。

愛(ài)迪生為了發(fā)明燈泡嘗試了6000多種材料，7000多次實(shí)驗(yàn)。

終于如愿以償找到能堅(jiān)持45個(gè)小時(shí)之久的燈絲材料，也標(biāo)志著偉大的電燈被發(fā)明了出來(lái)！

也印證了愛(ài)迪生的那句名言：“天才是百分之九十九的汗水加上百分之一的靈感。”

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故事最大的漏洞就是：小學(xué)沒(méi)畢業(yè)的愛(ài)迪生怎么就知道電流能讓導(dǎo)體發(fā)光呢？

這也是故事著重凸顯愛(ài)迪生那百分之九十九的汗水而對(duì)前期那百分之一的靈感避而不談的原因。

但事實(shí)的真相是愛(ài)迪生在電燈的發(fā)明中連那百分之一的靈感也沒(méi)有，電燈的想法是他從英國(guó)人約瑟夫·斯萬(wàn)那里順來(lái)的。

約瑟夫·斯萬(wàn)爵士是英國(guó)知名的化學(xué)家、物理學(xué)家和發(fā)明家。

他早年在家鄉(xiāng)的藥店當(dāng)學(xué)徒，跟隨一位藥劑師學(xué)習(xí)，出師后一直從事化學(xué)方面的工作。

但斯萬(wàn)個(gè)人最感興趣的研究還是電與光之間的神秘聯(lián)系。

早在1848年，20歲的斯萬(wàn)就開(kāi)始著手研發(fā)電燈了，并在燈絲的材質(zhì)選擇上有重大突破。

約瑟夫·斯萬(wàn)

在斯萬(wàn)之前已經(jīng)有一些發(fā)明家嘗試使用金屬作為燈絲，比較常見(jiàn)的是用鉑絲。

但鉑絲成本非常高，并且它1768攝氏度的熔點(diǎn)導(dǎo)致耐用性較差，并不是一種好的選擇。

斯萬(wàn)嘗試用碳來(lái)替代鉑絲，碳的熔點(diǎn)高達(dá)3500攝氏度，不容易因?yàn)橥姾蟮臒霟岫蹟唷?/p>

但碳也有一個(gè)很大的弱點(diǎn)——在空氣中容易燃燒，需要與氧氣隔離才能長(zhǎng)時(shí)間工作。

斯萬(wàn)的真空碳絲電燈方案就這樣敲定了。

約瑟夫·斯萬(wàn)

他將一種硬紙板剪成馬蹄鐵弧形的條狀，然后放在坩堝中烘烤制成碳化的碳阻絲。

把碳絲兩頭接上導(dǎo)線封閉在一個(gè)鐘形玻璃罩內(nèi)，并盡可能地抽出內(nèi)部的空氣。

導(dǎo)線接上電池的兩個(gè)電極，碳絲發(fā)出明亮的光芒，這便是最原始的白熾燈。

雖然斯萬(wàn)的燈泡只亮了13.5個(gè)小時(shí)就燒壞了，但這不妨礙它成為一個(gè)偉大的突破。

那一年，愛(ài)迪生1歲。

愛(ài)迪生

由于當(dāng)時(shí)電燈的前置基礎(chǔ)技術(shù)不成熟，用于供電的電池性能差電壓低，真空技術(shù)也沒(méi)發(fā)展起來(lái)。

斯萬(wàn)的電燈不僅沒(méi)有什么實(shí)用價(jià)值，性能也相當(dāng)差，糟糕的真空技術(shù)總是讓碳絲很快就燒斷。

為此他一直在改進(jìn)自己的這個(gè)發(fā)明，陸陸續(xù)續(xù)研究了12年之久。

始終無(wú)法突破耐用性這個(gè)瓶頸，在1860年徹底放下了實(shí)驗(yàn)工作。

這一年，愛(ài)迪生已經(jīng)是個(gè)13歲的小報(bào)童了。

愛(ài)迪生

停下電燈研究工作的斯萬(wàn)也沒(méi)有閑著，他涉獵廣泛已經(jīng)成為了當(dāng)?shù)貙W(xué)術(shù)圈內(nèi)小有名氣的人物。

他也從一家攝影底板制造公司的助手晉升為合伙人，還改進(jìn)了當(dāng)時(shí)的火棉膠濕版攝影法。

斯萬(wàn)設(shè)計(jì)了一種干燥的攝影底版，用硝化纖維素塑料替代原先現(xiàn)場(chǎng)制備硝化纖維溶液的繁瑣步驟。

15年后，這個(gè)技術(shù)給美國(guó)的伊士曼帶來(lái)了靈感，他后來(lái)成立柯達(dá)公司。

火棉膠濕版攝影

直到1875年，斯萬(wàn)才又重新拾起最初的電燈研究。

有兩方面原因，一個(gè)是因?yàn)橛?guó)物理學(xué)家克魯克斯為研究真空放電現(xiàn)象而改進(jìn)了抽真空技術(shù)。

另一個(gè)是比利時(shí)的工程師格拉姆和德國(guó)的西門(mén)子制造出了性能出眾的直流電動(dòng)機(jī)。

這兩項(xiàng)技術(shù)的完善讓斯萬(wàn)看到希望，他只需要在***燈絲的技術(shù)上努力就足夠了。

斯萬(wàn)的電燈的確沒(méi)有因?yàn)闊襞葜袣堄嗟难鯕舛l(fā)生燃燒，但卻暴露出了另一個(gè)問(wèn)題。

克魯克斯管需要嚴(yán)格的真空

碳化燈絲的電阻太低，原先采用電池供電并沒(méi)有過(guò)多地暴露出這一個(gè)問(wèn)題。

如今采用直流發(fā)電機(jī)供電，碳絲在大電流的情況下就顯得弱不經(jīng)風(fēng)了。

雖然研究還沒(méi)有公開(kāi)，但斯萬(wàn)平日關(guān)于白熾燈的談?wù)撨€是得到了圈內(nèi)人的高度關(guān)注。

一種斯萬(wàn)式馬蹄形碳絲白熾燈

那一年，愛(ài)迪生在去懷俄明看日食的路上，閑談中從物理學(xué)家巴克的口中得知了斯萬(wàn)的白熾燈。

他頓時(shí)覺(jué)得白熾燈將來(lái)肯定會(huì)成為家家必備的照明設(shè)備，趁目前技術(shù)還不成熟趕緊加緊研發(fā)搶占先機(jī)。

經(jīng)過(guò)這些年，愛(ài)迪生可不再是個(gè)小報(bào)童了，他已經(jīng)是發(fā)明了留聲機(jī)、自動(dòng)電報(bào)機(jī)的大發(fā)明家。

雖然他自己沒(méi)有什么文化，但他懂得用人之道，在他的實(shí)驗(yàn)室里不乏大學(xué)生和科學(xué)家。

日食觀光團(tuán)，右二為愛(ài)迪生，1878年攝

他立馬指派手下的科學(xué)家烏普頓協(xié)助研發(fā)白熾燈的工作。

另一方面，白熾燈的研發(fā)還遠(yuǎn)沒(méi)到能應(yīng)用的地步，愛(ài)迪生就已經(jīng)成立了新的電燈公司。

并且還登報(bào)宣傳他已經(jīng)解決了電燈的各種配套問(wèn)題，吸引了不少投資者。

手持燈泡的愛(ài)迪生，數(shù)碼修復(fù)版

這也逼得斯萬(wàn)不得不早早將自己還不算成熟的白熾燈拉上臺(tái)面展示。

1878年，斯萬(wàn)在紐卡斯?fàn)柕膶W(xué)會(huì)上公開(kāi)展示了他的白熾燈，但最擔(dān)心的事情還是發(fā)生了。

燈絲還是由于過(guò)大的電流而被燒壞了，這個(gè)問(wèn)題在次年的再次展示上才被解決。

不過(guò)這并不妨礙斯萬(wàn)在英國(guó)申請(qǐng)?zhí)冀z真空玻璃罩白熾燈的專(zhuān)利。

斯萬(wàn)早期研制的白熾燈

而愛(ài)迪生投入的大量財(cái)力人力也沒(méi)有白費(fèi)，1879年他的實(shí)驗(yàn)室采用碳化棉絲制成了持久的白熾燈，并在年底公開(kāi)展示了他的白熾燈。

斯萬(wàn)得知后心里當(dāng)然不爽，一個(gè)沒(méi)文化的小輩還想彎道超車(chē)？

他在《自然》雜志上刊文指出：“15年前，我就根據(jù)白熾燈原理將焦化紙和焦化紙板用于制造電燈，確切地說(shuō)，我曾將它制成馬蹄鐵的性狀來(lái)使用，正如愛(ài)迪生現(xiàn)在使用它的樣子。”

幾款?lèi)?ài)迪生燈泡

譴責(zé)是徒勞的，發(fā)明最終還是要靠專(zhuān)利來(lái)說(shuō)話的。

1880年末，斯萬(wàn)的白熾燈在英國(guó)獲得了專(zhuān)利，成為了英國(guó)第一個(gè)白熾燈專(zhuān)利。

斯萬(wàn)的白熾燈專(zhuān)利

而愛(ài)迪生的專(zhuān)利就沒(méi)那么順利了，雖然申請(qǐng)日期比起斯萬(wàn)早了幾個(gè)月，但在1883年被美國(guó)專(zhuān)利局判定是基于索耶發(fā)明的微創(chuàng)新，專(zhuān)利無(wú)效。

索耶拿到了美國(guó)第一個(gè)白熾燈專(zhuān)利

愛(ài)迪生上訴了6年之久終于在1889年才重新拿到了白熾燈的專(zhuān)利。

愛(ài)迪生的白熾燈專(zhuān)利

即使愛(ài)迪生的商業(yè)天賦再高，也無(wú)法撼動(dòng)斯萬(wàn)白熾燈在英國(guó)的地位。

愛(ài)迪生公司的商業(yè)帝國(guó)觸及英國(guó)市場(chǎng)，也不得不花高價(jià)購(gòu)買(mǎi)斯萬(wàn)的專(zhuān)利授權(quán)。

最終雙方合伙在英國(guó)成立“愛(ài)迪萬(wàn)”（EdiSwan）公司，從此過(guò)上了幸福的生活。

故事講完，你一定會(huì)以為白熾燈肯定就是斯萬(wàn)發(fā)明的，那就未免錯(cuò)得有些離譜了。

如果說(shuō)電燈是英國(guó)人斯萬(wàn)發(fā)明的，那俄國(guó)人肯定就不愿意了。

在他們的國(guó)家，前有洛德金于1872年發(fā)明的白熾燈，后有亞布羅契科夫于1875年發(fā)明的“蠟燭”碳棒電燈。

亞布羅契科夫的蠟燭拿到了俄國(guó)第一個(gè)電燈專(zhuān)利

如果說(shuō)電燈是俄國(guó)人發(fā)明的，那德國(guó)人就肯定不愿意了。

德國(guó)人亨利·戈培爾1854年發(fā)明的碳化竹絲白熾燈當(dāng)時(shí)就可持續(xù)照明400個(gè)小時(shí)，那時(shí)他還沒(méi)有加入美國(guó)國(guó)籍。

戈培爾的發(fā)明被認(rèn)為是第一個(gè)實(shí)用的白熾燈

如果說(shuō)電燈是德國(guó)人發(fā)明的，那英國(guó)又會(huì)重新不愿意了。

因?yàn)樵?801年，大化學(xué)家、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)戴維就通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓鉑絲通電發(fā)光。

8年之后，戴維和他的學(xué)生法拉第一起研制了碳棒弧光燈，但因?yàn)榱炼忍邠p耗太快而不適合家用。

戴維的弧光燈開(kāi)啟了電燈時(shí)代

電燈究竟是誰(shuí)發(fā)明的？

是把電燈推廣到每家每戶的第23個(gè)發(fā)明人愛(ài)迪生？還是更早***出實(shí)用白熾燈的其他發(fā)明者？

都不是，沒(méi)有人真正發(fā)明了電燈，電燈只是人類(lèi)科技發(fā)展道路上一個(gè)必然的里程碑。

沒(méi)有直流發(fā)電機(jī)技術(shù)，沒(méi)有成熟的真空技術(shù)，沒(méi)有電學(xué)理論的基礎(chǔ)。

就算帶著現(xiàn)成的電燈回到那個(gè)年代也仿造不出合格的產(chǎn)品，斯萬(wàn)的經(jīng)歷就是最好的例證。

各國(guó)間的電燈發(fā)明之爭(zhēng)無(wú)非只是為了顯示國(guó)家科技的前沿而已，任有一萬(wàn)個(gè)理由都不可能把這全人類(lèi)共創(chuàng)的成果貼上標(biāo)簽據(jù)為己有。

*參考資料

宋牧襄.斯萬(wàn)對(duì)愛(ài)迪生——電燈發(fā)明的競(jìng)爭(zhēng)及思想的交互[J].中國(guó)工程師,1996,(03):35-36.

PriyaGanapati.Dec.18,1897:Lettherebelight_electriclight.12.18.2009

黃飛英,黃建東.發(fā)明電燈的專(zhuān)利權(quán)究竟屬誰(shuí)[J].發(fā)明與革新,2001,(04):17.

陳金波.看愛(ài)迪生微創(chuàng)新造出了什么[J].中國(guó)機(jī)電工業(yè),2011,(06):24.

MaraBermudez.TheHistoryoftheLightBulb.DELMARFans&Lighting.