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爱迪生:一个穷苦出身的超级发明家

发布时间:2014-06-30编辑:名人传
爰迪生:一个穷苦出身的超级发明家
        1876年夏,美国为庆祝诞生一百周年,在费城举办了一个展览会。一百周年纪念授奖委员会在对美国人民和机器的功绩致以大量颂辞之后,把12000多件奖品分别赠给了发明 者和企业家们。这些受奖者的与会是美国富有创造性的各种工匠的一次精英聚会,其中有:自动收割机的创造者赛勒斯·麦考密克、连发转轮手枪的发明者塞缪尔·科尔特、著名的卧车制造商乔治·普尔曼、第一个火车气闸设计师乔治·威斯汀豪斯、现代安全升降机创造者之子诺顿·P·欧蒂斯和查尔斯·R·欧蒂斯、以及电话方面的先驱亚历山大·格雷厄姆·贝尔。
        同年,有一位名叫托马斯·阿尔瓦·爱迪生的发明者技压群芳,他在新泽西的门洛帕克建立了美国第一个独立研究和开发的实验室。在他那令人惊讶的多产的一生中,爱迪生拥有1000多件专利发明,并成为12种主要工业之父。1876年爱迪生29岁,在接下来的半个世 纪中,他孜孜不倦地在新的电气科学方面进行试验。
        他的名声迅速传扬。到1890年他已被公认为洛帕克的奇才。那一年一个通俗小说家加勒特·塞维斯出版了《爱迪生征服火星》一书,书的内容是说主人公利用自己发明的”电气球"挫败入侵的火星人的计划。它运送一支探险队至哪个红色的行星,并用粉碎机的射线消 灭了那些邪恶的领袖。到19世纪末,爱迪生也许是美国最著名的人物,他在国外的声望只有更早年代的经验丰富的英才------本杰明·富兰克林才能匹敌。
        把爱迪生其人和围绕他的英雄神话区别开来,是一项重要的任务,因为爱迪生的真实品格和他对技术进步作出的贡献比口头传说中的形象更有教育意义。他占据我们最伟大的发明家的地位,部分原因是他的业绩,部分原因是他的工作作风,还有一部分原因是他的为人。正如我们将看到的那样,这一切因素都聚集在他最著名的产品------白炽照明体系之中。这个新发明的故事不仅表明爱迪生对待革新的一贯坚定的态度,而且也表明这种态度的局限性。
        托马斯·阿尔瓦·爱迪生,通称”阿尔瓦"或”阿尔",1847年诞生在俄亥俄州的米兰。他的父亲塞缪尔是个逍遥自在的乐天派,喜欢威士忌、女人(在他晚年60岁时,与休伦港一名漂亮的少女同居,生下三个私生子,阿尔瓦拒绝承认他们),他还喜欢过独立的生活。他参加麦肯齐起义失败后,从加拿大逃往美国。南希·爱迪生和她的丈夫相反,是一个笃信宗教、极端严谨的妇女。她已失去了两个孩子,在阿尔瓦出生的这一年又失去另一个孩子。她把她对自己和对全家的抱负都倾注在这个最小的孩子身上〔因为他的哥哥和和姐姐都只活到大 约十七八岁,他几乎是作为独子长大的〕。她过于苛求、严厉、粗暴,热切地把他父亲如此明显地缺少的道德和文化灌输给他。爱迪生从不接受他母亲那种严格的宗教狂热,后来这种宗教狂热曾在这个尊敬他的国家引起相当大的恐慌。但是南希·爱迪生对她儿子相当大的一部分教育的确进行了督促检查,主要是因为他的耳朵患有慢性感染病,这是致使终生听力减退的根源。当他可以上学时,这病迫使他留在家中,这使他成为一个倔强而有困难的学生。此外,他的许多教育来自他自己或他的父母选择的书籍,诸如《帕克氐实验物理学》,这是一本初级中学的自然科学课本,他贪婪地对它进行了自学。当爱迪生12岁离开学校时,他的父亲给他找到一份工作,这是许多类似他的家庭出来的男孩子通常要走的道路。他在一列往返于休伦港和底特律之间的火车上卖报和打杂。底特律那时是一座突然兴起的工业城市,以其制药和化学公司以及乱七八糟的街道和码头著称。爱迪生在火车上千了三年,这项工作对他十分合适。在底特律4小时的中途暂停留给了他很充裕的时间来研究这座城市,他在车 上的差事并不忙碌,他可以随便和乘客混在一起,满足他的好奇心。化学使爱迪生着了迷,他积攒了一些资金,在行李车厢里搞试验,有一次,因他那心不在焉的习惯,把一瓶磷忘在 车上,几乎使火车起火,这才停止了试验。
        由于收入微薄,爱迪生养成一种注意赚钱机会的习惯。1862年内战当中,当来自希洛赫战斗的第一批报道正慢慢地在这个焦虑不安的国家里传播时,给了他极为成功的机会。他与人商妥,赊账买下1000份《底特律自由报》,并说服一名干线报务员将一份战况报道拍电报给沿途各站。想要了解更多消息而吵吵嚷嚷的人群在每一个车站越聚越多,到火车驶近这条干线的终点时,爱迪生已把报纸的价格从5美分提高到25美分。
        爱迪生面临选择一种职业的时候了,他选择了一种能和他的好动和对科学的好奇心紧密配合的职业,他成为一名报务员。尽管不特别熟练,有时还受到听力不好的妨碍,但是他是一名好工人,只不过一点也不可靠。他在第一件工作中,由于疏忽大意,造成一列火车被撞坏。此后,在他的生涯中多次出现工作变动和短暂的雇用。(例如,仅1865年,他就在辛辛那提、孟菲斯和路易斯维尔工作过。)
        不过,电报这一行除给人带来杂乱无章的生活方式以外,倒还是很有吸引力的。电报事业受到电力技术的有力推动。1867年,爱迪生迁往波士顿,那时他已开始试验译电码和发报的方法。他早期的许多专利都与电报有关,然而他于1868年10月13日提出的第一项 获得专利权的发明是一台电动投票记录器。
        这种机器遭到一些宁愿采取那种慢腾腾的投票方式,而不喜欢这种可防止作弊的记分方法的政治家的嘲笑,结果滞销。但这更增强了爱迪生的信念,即在关心科学问题的广泛性和多样性的同时,他只追求自己的想象。这就是说,他在外表上是个科学家,但实际上他是一个企业家。
        然而后来,爱迪生极力把自己描写为一名科学的先驱,他宣称他在荒野里开路,与枯燥乏味的商业利益无关。1914年他写道:“这位发明家(指他自己)试图满足一个奇特的文明世界的要求,”"每一件新事物都受到抵制。这位发明家花了几年工夫才使人们听他讲话,在新发明被采用之前他又花了几年工夫,当它被采用时,我们那些说得漂亮的法律和法院诉讼程序却被掠夺成性的商业精神用来使这位发明家破产。”实际上,爱迪生是个精明的实业家,他甚至准备让他的法律事务代理人控告任何一个胆敢侵犯他的专利权的人。
        尽管投票记录器遭到失败,但在电报上进行的实验却使爱迪生受到鼓舞。他宣称1869年1月他要作一次商业旅行,此后将献出他全部时间以使他的种种发明问世。他为各种科研项目取得了财政上的支持,但这些支持似乎久未兑现,他分文不名,于1869年前往纽约。
        继这台投票记录器之后,又一项特别有用的发明问世了。爱迪生发现在证券交易所经常使用一种粗制滥造的证券行情自动指示器,他改进了设计,提供了革新的产品,每台售价4万美元。随后,他相继搞出碳精棒话筒和无磁性电话发声器(为西部联合电报公司所购,每件10万美元),以及听筒(以3万英镑出售给英国贝尔公司)。
        1876年,爱迪生用这些资金和其他收入在新泽西的门洛帕克建立了一座实验机构,他配备了工作人员,创立了国内第一个而且的确是最有名气的独立研究机构。到1878年,这座实验机构已包括一个实验室、一个木工车间和一个碳精棒库房。又有了资金后,他很快就增建了其他建筑物,诸如机器车间和图书馆等。
        在门洛帕克的设备和工作人员都是第一流的。爱迪生对人才独具慧眼,他一点也不担心和查尔斯·巴切勒、约翰·克罗伊西以及弗朗西斯·厄普顿这些人共同承担他的工作,(至少在私下里),他们有他所缺少的技术和知识。然而,公众的表扬是另一回事。由于爱迪生极少7承认其他人在他的成功中作出的部分成绩,这一缺点使他招致实验室内外一些人的反感,他们觉得他们的贡献被忽略了。爱迪生以他自己的目标或热情鼓舞了他们,而他们也甘愿为了他的利益激励自己。一些工作会议竟持续整个晚上,虽然不时被晚宴和用实验室内管风琴伴奏的歌唱会所中断。爱迪生自己经常在实验室的桌子上或在楼梯下的小厨房里打盹,而不回家,他第一个妻子玛丽·史迪威从1871年到她1884年去世这段时间里,对她丈夫疏于婚后的大部分生活而感到极为痛苦。
        来自门洛帕克的最著名、影响最为深远的发明当属现代化的电灯,它标志着对家庭用的煤气灯、供街道和商业照明用的弧光灯的改革。从一开始,爱迪生就设计创造一套完整的体系,包括从他的实验室到电动机、发电机、配电干线、馈线电报、测量仪表、控制器以及著名的电灯泡。
爱迪生踏踏实实、小心谨慎地着手组织这项科研项目,因为他正在以种种技术和规划向强大的、顽固的习惯势力挑战,这将付出相当大的代价。他明白他必须以优质的、不大昂贵的产品和服务与煤气灯公司竞争。没有别的办法,因为煤气可靠、比较便宜而且被认为相当安全。他还知道煤气灯公司90%的收入来自用户和政府机关,因此,从一开始他就不考虑一种经过改进的弧光灯,因为这种灯的亮度和嘶嘶的噪音表明它不适合用作室内照明。这项科研技术上的问题可能是庞杂的,但是供电系统本身,即灯泡必须是没有危险的。对公众来说,电是一种新奇、神秘、潜在的令人害怕的新型力量,它通过纤细的线路,默默地、无形地输送一股强大的力量。如前所说,煤气灯是家喻户哓的,因此爱迪生用"烛光"一词来描写他的"灯",使它们具有和煤气灯一样的照明度,他打算仿照煤气灯公司登出的广告,在广告上向顾客索取"灯"费。
        为了减轻业主们对安全的忧虑,爱迪生好不容易地与火险商委员会商定,如果他们的线路接上后发生故障,不会提高安装者的担保费用。与此同时,他派出几组推销员去收集有关煤气灯的使用法和价格的信息,有关现行使用的喷射器数量、每栋楼房的喷射器数量以及户主交付的费用的统计数字。掌握了这种信息,他就能推算出他的发电厂必须具有的技术规格和所需的成本限制,以便成功地和煤气灯竞争。
        这是一项耗费昂贵的商品,到1879年秋,爱迪生完成了第一盏白炽灯,此时他每周大约掉800美元。为了増加必要的资金,他不得不卖掉他的公司里的一部分财产。1878年,爱迪生电灯公司成立了,这是“为了拥有、制造、操作和批准使用以电来生产光、热和能的各种设备”。一批投资者花了 5万美元买下了这家公司1/6的财产。这些投资者包括凡德毕尔特股份公司的代表、西联和J·P·摩根公司一个最后一个代理该新公司的财东。这样,爱迪生和华尔街的银行家们建立了极好的联系,他在筹集资金时从来未遇到麻烦。埃吉斯托·法布里(摩根的一名合股人)曾经是他早期的股东之一。J·P·摩根本人仔细地过问这项工作。他邀请爱迪生去他的办公室,当这位发明家忙得去不了时,摩根就亲自前往门洛帕克,就资金 的筹措和投资事宜表明自己的态度,并与爱迪生商讨。
        在爱迪生的设计中,是以一种新颖的方式来处理电的分配问题的。当白识灯首次在住户、工厂和政府机关大楼使用时,是由各个"孤立的工厂”,现场的小发动机提供电力的。1881年,爱迪生建立了一家制造这些小发动机的公司。J·P·摩根把第一台小发动机安置在纽约的住宅里。翌年,波士顿把这些小发动机安置在美国首次用电灯照明的邮局和剧院里发电。
        但是爱迪生的想象是,电要在庞大的中心站生产,就好比煤气要用煤在煤气室内生产一样。到那时,电将通过地下电缆输送到附近的用户,他们将因接受这种来自电路的服务而支付费用。爱迪生强调用地下而不是地面上的线路是不寻常的,这再次反映出经济和市场理论的正确。尽管地下线路要比地面线路昂贵得多,但它可靠得多。后来,这种线路证明它在竞争中具有很大的优越性,因为在19世纪90年代,爱迪生的电力体系没有受到来自公众或管理上的限制,当时电话线、电报电线和输电线的交错延伸把许多城市的天空都弄暗了。
        1880年,爱迪生和一些电灯公司的后台老板们一起组建了纽约爱迪生电力照明公司,并向纽约市申请为市内的一些路灯供电的权利。此举遭到来自煤气行业的强烈反对。约翰·D·洛克菲勒懂得电灯照明的成功将使煤油业凋敝,因此他用恶狠狠的眼光密切注视着。但是爱迪生就像一个机敏的说客那样,是一个机敏的企业家兼发明家。他在门洛帕克展出了他的发明,并在德尔蒙尼科饭店举行一些丰盛的宴会,如此努力地拉拢市议会议员,并臝得了经营特许权。爱迪生向新闻界简述了他的计划,指出从煤气灯转变为电灯能够在尽量减少对市容的破坏的情况下完成。他讲话时斟酌用词,为的是减轻一些人的恐,他们对在家里要使用一种重大的新技术感到心神不安。
        我认为,这种发动机将足以为方圆半英里之内的所有住户供电。我们正好能够穿过管道铺设线路,并引入住户。最为重要的事情是取消煤气灯,代之以电灯。灯光可以像煤气灯那样通过一个旋钮来调节。你可以随心所欲地让灯光很亮或柔和,把灯开小或开大。你还可随时关灯,用不着划火柴点灯。你一按开关,电源就接通了,白金灯头热到一定程度,灯就亮了。既没有熊熊的燃烧,也没有火焰。没有嘶嘶的噪音,或者灯光摇摆。我不敢说,它会比煤气灯发出一种更亮得多的光,但是它会比任何已知的灯的光线更白更稳定……
        1882年9月4日,爱迪生的珍珠街发电站开始运转,预示着美国公用电力事业的开端。这个发电站造价60万美元,有六台发电机,最大发电量是125马力,在当时给人的印象是相当深刻的。起初,除了给摩根的几家公司供电外,还把电输送到其他58个地点。到12月,用户增加到203户,一年后,达到513户。所有这些用户都住在珍珠街发电站附近,在直流电传输的过程中电压下降,这意味着只有在离珍珠街发电站一英里左右范围内的用户才能受益。发出的电力是110伏直流电,对安全来说电力是相当低的,任何一个始接触通电的电线的人除了感到比较轻微的电击外,没有别的不适之感。
        尽管爱迪生精打细算,不断努力提高效率和降低生产成本,直到1885年这个电站还赚不到什么钱,最后宣布分红4%,可能是这件事激起了投资者们对这座住宅区的发电站的热情。然而这个企业只是一个十分庞大的计划的一部分,爱迪生和几位同人在19世纪80年代、90年代曾精神饱满的贯彻执行计划。
        这个计划相当简单,至今还令人鼓舞。爱迪生的电器专利权(约有25项)将在爱迪生各种"照明公司”中兑换成资本。这些公司遍布世界各地,并由当地的投资者资助,摩根和其他的后台老板们偶尔也助一臂之力。这些公司也必须购买由爱迪生的各种分公司所生产的发电机、灯、地下管道和其他设备。爱迪生以这种方式把"伟大的解放者"带到全世界,并在这个过程中发财致富。
        工业领导者们,诸如塞缪尔·英萨尔、西奧多·维尔和爱德华·H·-约翰逊等,发动这些公司并在头几年成功地创建了数十家公司。但是还需要投入相当多的资本,而地方上的投资者,特别是大城市的投资者不愿投资。波士顿成为美国拥有爱迪生照明公司的第二大城市,但直到1886年2月20日以后(爱迪生和明娜·米勒结婚前四天),另外36家公司只在较小的联营 社区建立起来,其中有许多公司分布在宾夕法尼亚和马萨诸塞的农村地区。
        但是爱迪生的照明系统仍在有效地对付着白炉、灯的竞争者。中央发电站计划以及地下输电网使爱迪生在现代竞争激烈、发展迅速的工业中取得优势。然而在另一个技术问题上,他的的一些考虑证明从一开始就是错误的,爱迪生这次同样顽固地坚持这种技术,这对他是不利的。
        问题在于爱迪生的照明系统用直流电来运转,在这种系统中,电流从电源传输到用户都是一个方向。因为直流电的最大电压比较低(约250伏),所以只有在用户对电的需求很高的小地区用直流电才合算。由于对电的需求不断增大,其他的投资者理所当然地开始尝试使用交流供电系统,这种供电系统对人口不太稠密的地区可以廉价地提供电力。在交流电供电系统中,电流以高压输送,然后在输入室内之前电压下降到安全的程度。到1887年,乔治·威斯汀豪斯获得这种供电系统的专利权,并开始付诸使用。
        起初,爱迪生的确放弃了交流电的整个计划。后来他以经济和技术上的理由向交流电系统挑战了。在年度报告中,在销售会议上,以及在针对专家读者们的出版物上,他举出了交流电供电系统的低效和不可靠的例子。然而,这些指责并未影响销售,所以爱迪生改变了策略也改换了听众,转而集中于公共安全问题。他还支持由一位有独立见解的电机工程师哈罗德·布朗主持和公布了一系列试验。布朗打算证明交流电比直流更危险。(例如,布朗宣称,杀死一只狗直流电要用1420伏,而交流电仅用160伏。)最后,爱迪生支持了一次竞选运动,使纽约州的立法机关采用电椅执行死刑。这项法规通过后,布朗被请去,要他以匿名的方式向威斯汀豪斯购买必需的交流电设备(他很乐意做这笔买卖),威斯汀豪斯的交流电在公众的心目中已成为死亡的同义语。
        尽管爱迪生作出种种努力,交流电设备继续获得进展。到新旧世纪交替时,甚至爱迪生的公司(虽然不是爱迪生本人)也要生产交流电供电系统了,这是因为这种供电系统经济 上的优势和安全是不言而喻的。
        虽然爱迪生有这个那个失败,但是人民大众对他的热烈欢迎完全是当之无愧的。他的同时代人把他称为"最有用的美国人”,他以他的发明创造改变了他们和我们的生活:除 了白炉、灯以外,他在留声机、电影、电动牵引机和蓄电池的发现方面,在改进电话方面,在发现"爱迪生效用”方面,都起了作用。而这个"效用”是稀世之宝,导致电子管的产生, 因此又导致无线电收音机和电视的出现。他还以这样的发明(如多路电报传送,水泥机和油印机)增强了美国工业的能力。他临死时,还试图从巨大的杂交向日葵中提取橡胶,惟恐来自远东的供应被切断个美国将孤立无援。平均说来,在他的成年时期,每隔两周他就做出一项可以获得专利的设计。
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