國際愛心人物


發明大王愛迪生(2)


                                                                                     ■侯忠貞編譯


獨力經營電燈事業 


  燈泡不是愛迪生發明的,但他確實設計並生產了第一個燈泡,以及可與之共同經濟使用的電力分配系統。他促進電力廣泛使用,功勞比發明燈泡還大。


  研究燈泡的同時,他就下工夫研究發電和配電等電燈的周邊設備。當時的發電機功能不好,愛迪生發明了功能加倍的發電機。它能發出很大的電力,就像動物園的大象,發起脾氣來力大無窮,新式發電機就命名為「大象」。


  1881年,「大象」參加在巴黎舉行的第一屆電氣博覽會,愛迪生到現場實驗發電機和白熱電燈,轟動整個會場。他用蒸氣引擎發動發電機後,經由電線的傳導,12百個白熱電燈一起發出亮光,現場民眾嘖嘖稱奇,驚呼「真是不可思議!」讚嘆聲不絕於耳。燈絲由竹子炭化後做成,通電後變成炭,能發光好幾個小時,連著名電學家蒙錫爾都認為令人難以相信。


  博覽會結束,倫敦方面預訂兩台「大象」。愛迪生立刻組裝了「大象2 號」、「大象3號」。倫敦利用這兩台發電機,建立了能點亮3千個白熱電燈的世界最早發電所。可是英國政府突然宣布停止電燈事業。愛迪生的英國訂單告吹,電燈事業無以為繼。


  愛迪生決定在美國推廣白熱電燈。他拜訪過的幾位資本家,都認為電燈是賠本生意,沒有人願意投資。他毅然賣掉自己所有財產,獨力經營電燈事業。


  他在門洛帕克研究所附近設廠製造電燈泡。他1個燈泡只賣成本的3分之1價格(美金4 ),第4 年降到22分。燈泡銷路大幅上升,不到5年就普及每個城市、家庭。工廠5年就回本賺錢了。


  眼紅的瓦斯燈公司,派人要向愛迪生購買白熱電燈的專利。他拒絕讓瓦斯燈公司壟斷照明事業,要自己發展電燈事業,使人們享受電燈的便利。為了確保使用者的安全,愛迪生研究出保險絲裝置,配線斷了也不會發生嚴重事故。


  1881年,愛迪生在紐約第15街成立了愛迪生電燈公司。他的電燈事業逐漸被了解,有人自動提供資金幫助他的事業。


  在配電方面,他發明了3線式的配電方法,可以省下30%的電線。他使用並聯電路,若有某個燈泡或線路燒壞了,也不會影響整個系統的運作。他也研製了保險絲、絕緣物質、銅線網路等電器系統的各種附加設備。


開設發電站電力時代來臨


  1882年9月4,愛迪生紐約珍珠街開設第一個商業發電站開啟了世界第一個電能傳送系統,這個系統提供110伏特的直流電給59名在曼哈頓中心的顧客;其發電機是由「大象1號」改良而成的「大象9號」。規模雖小,但他革命性的觀念宣告人類電力時代的來臨。1883119,第一個使用外部導線的規範化的白熾電燈系統在紐澤西州的羅塞爾開始服務


  他採用地下送電,配線埋在地下的埋設管中,以免破壞城市的美觀。94日 ,這一天他正式完成了電燈事業。他利用蒸汽引擎操縱發電機產生電力,再透過電線把電通到家庭中,把電燈點亮。


  美國的電燈事業漸漸發展起來。各地陸續成立了發電所,其所長大都畢業於愛迪生創辦的夜間電器學校。白熱電燈不斷改良,到了1900年,其平均使用壽命已達到6百小時了。1909,歐洲的柯立芝博士發明把鎢絲螺旋捲起來的燈絲,研製出鎢絲燈泡,愛迪生的碳絲燈才被取代。這種燈泡亮度比當初愛迪生發明的燈泡提高10倍;到了1個世紀後的今天,亮度也不過再增加1倍。


  愛迪生發明白熱電燈,因此被尊稱為「電燈之父」。


背後3個偉大女性


  愛迪生很幸運背後有3位女人,分3 個階段在幫助他。第1位當然是扶養並親自教育他長大的母親南西。第2位是他的愛妻瑪麗˙史迪威,他們婚後共組幸福美滿的家庭,並生了21女。瑪麗賢慧體貼,把一切家事細心安排得井井有條,讓愛迪生專心從事實驗和發明。無奈上天作弄人,他們只做了12年的夫妻,瑪麗就於1884年病逝。


  愛妻早逝,令愛迪生悲痛欲絕。為了排除喪妻的寂寞,他不分晝夜瘋狂從事研究,有時像行屍走肉一般。還好有瑪麗的母親接手幫他照顧3個孩子。


  兩年過去了。有一天,愛迪生去拜訪他改良留聲機時給他很大精神支持的季里蘭。季里蘭推薦專營農具的董事長蜜娜˙米勒小姐很適合他。季里蘭以前曾介紹


愛迪生到米勒家作客,蜜娜神情愉快唱歌給他聽,言談舉止優雅。


  愛迪生開始和蜜娜交往,於1886年結婚。有了新太太後,愛迪生的衣著總算不再那麼邋遢,神情也開朗許多。婚後第2年,他們在紐澤西州的西奧倫治買下一棟豪華的3 層樓。蜜娜挑起了第3 個女人的角色。


  他們在這棟安妮女王時代的英式磚造庭園住宅裡,開闢了一個實驗室。蜜娜不捨愛迪生在研究所常忘了回家休息,就構想把實驗室設在家裡,就近照顧他的生活。她獨力負起家裡一切雜事,連開支也處理得頭頭是道。他們婚後也生了21女。


  愛迪生晚年能繼續從事發明事業,要歸功於蜜娜的協助和照顧。從成長、創業到晚年,有3 位賢慧的女性扮演背後的推動力,愛迪生是個幸福的人。


40生日獻禮—斯克奈塔第研究所


  建造一座設備完善的研究所,一直是愛迪生的夢想。1887年,愛迪生和夫人蜜娜的夢想實現了,他們從門洛帕克遷到西奧倫治的斯克奈塔第,建立了一座新的研究所。這一年他剛好40歲,這是最佳的生日獻禮。這是一個規模更大、更現代的實驗室,供研究人員集體發明。從這一年到去世的44年間,愛迪生都埋首在這裡,發明成果豐碩。


  這座研究所是3 層樓磚造建築物,長60公尺,寬15公尺,四周還有4棟長30公尺、寬60公尺的房子。一樓是大圖書室,書架上排滿數年來世界各國發表的科學論文、雜誌和各種專門書籍,還有許多礦物、植物和昆蟲標本。邁娜還在圖書室角落擺了一張小床,讓愛迪生疲倦時休息。


  蜜娜不捨愛迪生在寒冷冬夜工作,她節省開支,不足資金由愛迪生籌措,在佛羅里達州梅爾斯堡設立研究所分部,讓愛迪生冬季也能在溫暖的環境下工作。


愛迪生效應


  愛迪生18833月實驗白熱燈泡時,發現了他在純科學上唯一的成就—熱電子效應,在一定的條件下,燈絲灼熱時,即使沒有導線,電也可以通過空間而導通。由於他不覺得這種現象有任何實際效用,就將其擱置一旁。1896年,英國偉大物理學家湯姆生以電子放射解釋此一現象,才了解13年前愛迪生所注意到的現象,是因電子的作用形成的。1904年,英國物理學家佛萊明利用此效應製造了第一個真空瓣,以偵測無線電波。


  原來當燈絲通電加熱時,電子會從熱電極向冷電極快速流動。由於這個現象是愛迪生最先注意到的,就稱為「愛迪生效應」,以資紀念。不久,英國和美國科學家就利用「愛迪生效應」,研製出電子管(真空管)。現在收音機、電視機和其他電器所用的二極管、三極管、整流器等,都是根據這個效應而發明的。愛迪生也可說是電子時代的先驅。


研究與經營電氣鐵路


  愛迪生1878年發明能測量微小溫度變化的微壓計,不久他就到懷俄明州觀測日蝕,以測試微壓計的功能。這趟旅程除引發他發明白熱電燈的靈感外,還帶給他另一個科學靈感。


  愛迪生看到當地秋天麥田收割時,農人用馬車裝載小麥和玉米。他心想,若能以電氣為動力,就降低火車的成本,用火車來載運農作物。1879年,西門子公司在柏林博覽會正式試跑電車,在兩道鐵軌上方加設一道輸送正電的鐵軌,用原有的鐵軌輸送負電。


  愛迪生在博覽會坐過電車試跑,他決心改良這種電車。他在門洛帕克研究所空地鋪設一條5百公尺的U型窄軌鐵道,由兩架發電機馬達供應火車頭的電。他在馬達的回路增設了抗力裝置,只要把電流切斷,轉緊煞車,便能停止運轉。他又把鐵軌從5百公尺增長到5公里。


  2 年,愛迪生就在芝加哥鐵路博覽會,展出他改良的實用電車。他用這輛電車疏運了27千名觀眾,獲得很高的評價。於是他在紐約成立電氣鐵路公司,讓電車正式投入大眾運輸事業。由於企業家們的私心和資金不足,鐵路公司只維持了13年就倒閉了。


  愛迪生說他要求的不是金錢或地位,而是發明本身。他使用的方法,至今仍有部分還被採用,對電氣鐵路的發展有功不可沒的貢獻。


用鐵鎳製造鹼性電池


  當時使用的蓄電池,用笨重的鉛當極板材料,以硫酸為溶液。容器外殼易酸化,鉛硬度不夠易使蓄電池變形短路。愛迪生在記下這些缺點,著手研究新的蓄電池。


  他試用各種金屬和化學溶液,做過數千次實驗,結果都不滿意。有一天,愛迪生吩咐研究人員在鹼性溶液中加入酸化銅,結果還是失敗。然而,愛迪生卻認為這個實驗對他們的研究很有幫助。


  實驗失敗,使他改變研究方向,最後終於發現,鐵和鎳是蓄電池最好的極板材料。愛迪生用鹼性溶液和鐵、鎳當極板材料,製造新的蓄電池,取名為「E型蓄電池」。這種蓄電池問世後,廣受喜愛,數千個電池被搶購一空,訂單源源而來。但是愛迪生發現每5百個成品中約有20個不良品,追求盡善盡美的他,下令停止生產,重新研究。經過10年的艱苦研究,他們終於1910年完成了「A型蓄電池」。其性能之優良超乎想像,因能耐震,最初用於車輛;它不會產生毒氣,後來成為潛水艇的必需配備。它可以使用4~8年,美國海軍當局決定採用A型蓄電池。


  現在我們把鹼性電池稱為「愛迪生電池」,感念他多年辛苦的結晶。


電影—會動的影像


  1876年,康尼狄克州的賽馬場,愛德華‧麥布里和人打賭,馬全速奔跑時是否有瞬間浮在空中?他擺了好幾架照相機,只能看到馬靜態的跑姿,無法看到馬的連續跑姿。這個趣聞,又啟發了愛迪生的靈感。這回他要留住影像。


  愛迪生開始新的嘗試,他苦心發明每秒可連續拍攝46張照片的照相機。


  接下來要解決底片問題。1889106日 ,他的好友柯達公司創辦人喬治˙伊斯曼送他一張特製感光紙(今稱膠片)。愛迪生把這張膠片裝在自動攝影機中,製作出會活動的影片,由他的年輕助手們當演員。


  人們擠在螢幕前期待放映的一刻!電燈熄了,突然間滿臉笑容的助手出現在螢幕上,嘴巴一張一合的;接著笑著向觀眾打招呼。雖然影片沒有聲音,但已讓觀眾個個震驚得啞口無言。這一刻,正是現代電影誕生的偉大時刻。


  1889年,第一座電影攝影廠在斯克奈塔第研究所成立了,由於房間內部漆成黑色讓主角和背景有良好的對應,乃將它取名為「黑色瑪麗亞」。拍攝內容雖很平常,但已足使人們稱奇,不僅風行美國,歐洲及世界各地紛紛仿效。到了1912年,愛迪生終於把留聲機與活動照片合而為一,發明出會說話的「有聲電影」。以前不會說話的活動照片稱為「無聲電影」。


失之礦山收之水泥


  輝煌的成就常伴隨著一些失意,最令愛迪生難過的是礦山事業的失敗。他1891年開始經營礦山,發明出磁力選礦機,利用這種機器使老舊廢棄的鐵礦場重新生產。他在東部購進1百多個老礦開採權,並在紐澤西州的奧格登堡附近建立試驗廠。


  他用磁力選礦機採礦,節省人力和時間,鐵砂品質非常好,產量又高。因此訂單不斷,大發利市。可是自從明尼蘇達州發現蘊藏豐富的新礦山後,競爭對手採以量制價策略,壓低鐵礦砂價格。愛迪生無法與其競爭,不到2年,所有資金和原來賺的錢全部賠光,只好結束礦山事業。


  這時愛迪生已54歲,他看準建築業大有前途,便致力研究鋼筋水泥的施工方法,並成立「愛迪生波特蘭水泥公司」,沒多久就成為美國知名的大水泥公司。3年之間,他就還清了礦山所積欠的龐大債務了。


  愛迪生在64歲到84歲去世之前,陸續發明了圓盤式留聲機、有聲電影、電話錄音機、合成石炭酸、從雜草提煉橡膠,以及軍事上的諸多發明。一件又一件的發明,顯示愛迪生的老當益壯,


  1914年,第一次世界大戰爆發。翌年,他加入海軍顧問委員會,停下手中的工作,埋首研究新軍事技術和新武器。不久就連續發明了潛水艇探測器、軍艦急速回轉法、水中照明燈、船隻偽裝技術、特殊防水布、防毒面罩等。每次的發明簡報,都使海軍當局讚嘆他的才智,難怪德皇懊惱的說:「愛迪生的頭腦,比百萬雄兵還難得。」


大王對大王惺惺相惜


  大家都認為愛迪生有發明天才,他卻只承認他是個努力的人。他常說除了要有發明新事物的抱負,還要再加上流汗、努力不懈的工作,才是成功的要素。「成功是上天賜給百分之1的靈感,再加上自己百分之99的汗水。」這是他對成功的定義。


  1922年,日本各界名人共聚一堂慶祝愛迪生75大壽。愛迪生沒有來參加,電氣通訊界、音樂界、電影界、照明設備生產界、化學界、皮革生產業者、運輸業者,都上台講述愛迪生的發明對他們行業的偉大貢獻,作為生日禮物。世界各地都為他慶生,許多國家還把慶生會實況拍成記錄片送給他。


  1927年2月11,愛迪生80歲生日,愛迪生協會在蓄電池館舉行盛大慶祝會。64歲的「汽車大王」福特乘坐自己工廠製造的汽車,從底特律趕來參加慶生會。福特當年擔任愛迪生電燈公司總工程師時曾到科尼島參加公司年度大會,受到愛迪生的鼓勵,令福特永懷感激。因此「汽車大王」和「發明大王」在慶生會重逢時,兩人緊握雙手,激動得一時說不出話來,現場來賓感動得鼓掌叫好。


  1929年,全世界盛大紀念愛迪生發明白熱電燈50周年。美國總統胡佛親自在費城主持紀念大會,許多世界政要、科學家、企業家趕來共襄盛舉。美國郵政部也發行紀念郵票。


一代偉人凋零


  愛迪生在紀念大會致詞時就有點不太舒服,晚會結束後,突然他臉色蒼白,經醫生緊急治療後已無大礙,但此後他的健康時好時壞。19318月,愛迪生又病倒了。


  他臥病在床,靠著欣賞各國贈送的獎章、紀念品,排遣寂寞。他一生直接動用過的金額約150億美元,間接運用的就無法計算了。


  當夜色環繞克林蒙特府邸,一股陰影穿過愛迪生的胸口,他覺得他告別人間的時刻已到了!隨侍照顧的醫生,很不捨的看著這位一代偉人逐漸進入彌留狀態。突然間一聲悲泣劃破了寂靜,夫人蜜娜和隨侍在側的人們紛紛掩面痛哭。


  主治醫生宣布,愛迪生與世長辭了!此刻是1931108日 清晨327分。隔天早上,愛迪生的靈柩覆蓋著美國國旗,由格林蒙特府邸運到斯克奈塔第研究所,做最後的巡視。22夜,有數不清的民眾前往悼念。


  愛迪生的告別式1021日 在府邸舉行,四周擠滿成千上萬的弔唁民眾。胡佛總統提議全國在晚上11點同時熄燈,以示哀悼。因執行有實際困難,乃改由民眾自發性熄掉不必要的燈光。那天夜晚,連自由女神高舉的火炬也熄滅了,而愛迪生卻為人們點燃了二十世紀的燈火!


  世界各地紛紛舉行追悼會,講述和感激他的豐功偉業。胡佛總統說:「所有美國人都是愛迪生的受惠者!我們不僅在生活上接受他的恩惠和好處,最重要的是,我們繼承他的精神遺產……他以人類的指導者結束其輝煌的一生……他個人的信念,是我們後世取之不盡、用之不竭的精神寶藏……他的一生告訴我們:只要不懈的努力,必可達到目的。這就是他留給我們最寶貴的遺產!」


真正的偉大


  愛迪生一共得到13百多件本國專利,12百多件外國專利,對人類生活的改善貢獻卓著。1928年,美國國會頒發特別獎章給愛迪生,表揚他對國家的特殊貢獻。1929年,福特為表彰愛迪生的豐功偉業,把愛迪生的門洛帕克實驗室,原封不動搬到密西根州迪波恩的格林斐爾村,建立愛迪生紀念館;1962年又重建了西奧倫治實驗室。愛迪生最鍾愛的斯克奈塔第研究所,現在成為歷史古蹟,由美國國務院負責保存。1960年,愛迪生被紐約大學選入美國偉人名人榜。


  「發明大王」的稱譽以及無數的榮耀,都是愛迪生汗水和努力不懈的結晶。從他的身上,我們看到他的堅韌耐力和堅強意志,看到了真正的偉大。



本文摘選自《愛心世界季刊‧2011冬季號019期》


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