1、 誰發(fā)明了電燈
提到誰先發(fā)明的電燈,恐怕絕大部分人會(huì)脫口而出是“愛迪生”。誠然,愛迪生對(duì)電燈及電力系統(tǒng)的推廣居功至偉。但實(shí)事求是地講,愛迪生與真正意義上的“發(fā)明電燈”無半毛錢關(guān)系,最多屬于改良了電燈,而且延長(zhǎng)電燈使用壽命的關(guān)鍵瓶頸也并非愛迪生突破。
某知名學(xué)者曾這樣評(píng)價(jià):愛迪生無疑是二十世紀(jì)最偉大的發(fā)明家之一,單就電燈這項(xiàng)發(fā)明而言,他是最會(huì)摘果子的苦力工。

事實(shí)上,世界上關(guān)于電燈最早的發(fā)明記錄可追溯到19世紀(jì)初期的英國,彼時(shí)的英國還是近代科學(xué)的領(lǐng)頭羊。化學(xué)家漢弗萊·戴維第一次向民眾展示了電燈,電燈由兩根碳棒和2000節(jié)電池構(gòu)成了一套簡(jiǎn)易的孤光燈照明系統(tǒng)。意外的是,電燈的亮度超強(qiáng),人近距離接觸甚至不敢直視,只能用在廣場(chǎng)、街道。盡管燈泡在亮度、壽命不適合家庭使用,但它卻為人類黑夜尋求新的光亮探明了方向。

家庭電燈的真正意義上的發(fā)明者要算移民美國的德國鐘表匠亨利·貝爾,他率先意識(shí)到當(dāng)想要延長(zhǎng)燈絲的壽命,需要提供穩(wěn)定的真空環(huán)境。亨利先將竹絲碳化,接著放到抽了真空的玻璃瓶里,這盞燈泡通電后能持續(xù)工作400小時(shí)。
按照每日工作3小時(shí)計(jì)算,足足可使用3個(gè)月之久,但這款電燈亮度存在天然的不足。即便是這樣,依然不能抹殺亨利在電燈發(fā)明史上的里程碑意義。

亨利對(duì)電燈的研發(fā)成果,猶如晴天霹靂,人們突然意識(shí)到一個(gè)巨大機(jī)會(huì)擺在眼前:誰先搶得電燈的發(fā)明權(quán),誰就拿到了打開寶藏的鑰匙。各國發(fā)明家、科研人員一窩蜂涌入了對(duì)電燈技術(shù)的探索研究中,雖然過程枯燥、無趣。激進(jìn)、混亂的大環(huán)境恰恰為電燈發(fā)明權(quán)的爭(zhēng)奪埋下了伏筆。

轉(zhuǎn)折發(fā)生在1894年,電燈持續(xù)發(fā)亮需要真空環(huán)境已為“公開”秘密,難點(diǎn)是怎樣延長(zhǎng)燈絲使用壽命。加拿大的兩名電氣工程師成功拿下了真空中充入氮?dú)庋娱L(zhǎng)燈絲壽命的技術(shù)專利,問題的關(guān)鍵是,兩人雖然取得了電燈專利,卻沒有足夠的資金完善這項(xiàng)發(fā)明。
愛迪生趁機(jī)收購了這項(xiàng)專利,并以此為基礎(chǔ)繼續(xù)改良燈絲。資料顯示,愛迪生為找到理想的燈絲,至少實(shí)驗(yàn)了1600種材料,各類數(shù)據(jù)足足寫滿了200本筆記本,終于在1880年制造出來可持續(xù)發(fā)亮1200小時(shí)的燈泡。

等愛迪生興沖沖申請(qǐng)燈泡專利時(shí),尷尬的一幕出現(xiàn)了:專利局的專家以白熾燈發(fā)明技術(shù)與現(xiàn)有專利技術(shù)相似,拒絕為愛迪生頒發(fā)證書。愛迪生在市場(chǎng)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)滾打多年,商業(yè)嗅覺極其敏銳,他知道再不出手將會(huì)遺憾終生。
前文提到的亨利是阻礙愛迪生專利申請(qǐng)不否的直接原因。亨利早在1854年就為他首創(chuàng)的碳化燈絲申請(qǐng)了專利,而這與愛迪生的專利申請(qǐng)又有許多相似之處,最終導(dǎo)致專利被否。不過,精明的愛迪生:我買還不行嗎?果斷從亨利的遺孀手里買下專利,自此才有了碳化白熾燈的專利權(quán)。

2、 愛迪生如何獲得電燈專利
1880年愛迪生終于將他的電燈推向了市場(chǎng),并把英國作為燈泡銷售的第二大市場(chǎng),但市場(chǎng)尚未開拓,來自約翰夫·斯旺的起訴書將愛迪生打了個(gè)措手不及。
其實(shí)隱患早已埋下,而這與開篇提及的老牌帝國、高科技的代表英國大有關(guān)系。原來英國人約翰夫·斯旺受亨利的啟發(fā),在1860年以碳絲為材料成功制成了燈絲,因無法徹底獲得真空環(huán)境,實(shí)驗(yàn)只能暫停。等1878年英國的真空制取技術(shù)成熟后,斯旺的真空環(huán)境下順利實(shí)現(xiàn)了碳絲的燈泡的發(fā)光,并在英國取得電燈專利。

所以在英國斯旺擁有碳化燈絲的基礎(chǔ)專利,愛迪生燈泡中的碳化竹絲充其量算是碳化棉線、碳化紙的改良、升級(jí),始終無法脫離斯旺的基礎(chǔ)專利。但僅靠斯旺的碳絲基礎(chǔ)專利,照明時(shí)間短、亮度不足,根本無法轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品銷售。最終愛迪生、斯旺在利益的驅(qū)動(dòng)下,少了些扯皮、多了些合作,干脆成立了一家合資公司,而它正是最早的EdisonSwan電燈公司。

1847年托馬斯·阿爾瓦·愛迪生
事實(shí)上,真正風(fēng)靡市場(chǎng)1個(gè)世紀(jì)的燈絲是鎢絲,而它也和愛迪生脫不了干系。1873年西班牙的德普亞爾就已知曉鎢的熔點(diǎn)達(dá)到3410℃,再結(jié)合鎢的物理、化學(xué)特性,預(yù)測(cè)它可能是做燈絲的最佳材料,但是加工鎢的工藝復(fù)雜、且不成熟,這一想法只能作罷。
驚喜發(fā)生在1909年,愛迪生的同事威廉·大衛(wèi)·庫利奇在完善一項(xiàng)其他實(shí)驗(yàn)工作的時(shí)候,創(chuàng)造性地發(fā)明了一種拉制鎢絲的新工藝,鎢絲的直徑最低只有頭發(fā)的1/16,即0.5微米的細(xì)絲,并成功將其應(yīng)用到了白熾燈。

測(cè)試結(jié)果顯示,這種白熾燈不管是發(fā)光強(qiáng)調(diào),還是使用壽命都是其他材料燈絲難以企及的。更重要的是鎢絲制作技術(shù)要求低、材料易于獲取,白熾燈成本大幅降低,這為白熾燈大規(guī)模普及奠定了基礎(chǔ)。1913年威廉·大衛(wèi)·庫利成功獲得了鎢絲白熾燈的專利。

人們之所以將電燈發(fā)明者這一榮譽(yù)最終給了愛迪生,除去他的確在白熾燈的發(fā)明過程中起到一定的作用。更多的是表彰他對(duì)白熾燈的推廣所發(fā)揮的巨大作用。畢竟真正實(shí)現(xiàn)照明,還需要發(fā)電系統(tǒng)、配電系統(tǒng),電燈只是其中的一部分。
原創(chuàng):老高