电灯和留声机是爱迪生的两项最主要的发明。对电灯的研究工作,早在研究留声机之前就开始了,但因为困难很多,直到留声机问世之后才获得成功。
当然,爱迪生并不是研究电灯的第一个人。早在19世纪初,就有人探索用电来照明。英国科学家戴维曾经发现,两根相邻的炭棒中间通过电流,会发出强烈的弧光。根据这个发现,他发明了弧光灯。他还发现,白金通过电流的时候,会白热发光。这一发现,启示后来的人发明了白炽灯。但因为当时电源问题没有解决,所以电灯的研究工作受到了限制。1831年,英国科学家法拉第成功地设计出第一台发电机,从根本上解决了电源问题。自此,各国科学家又纷纷向电力照明的目标进军。有的人研究弧光灯,有的人研究白炽灯,各种各样、千奇百怪的电灯相继问世,但真正有实用价值的却少的可怜。
19年纪70年代,发明电灯的条件日趋成熟,就在这时,爱迪生参加了研究电灯的工作。一开始,爱迪生就要求自己发明的电灯结构简单,使用方便,价钱便宜,而且无声、无烟、无臭,对人体无害。他认为,弧光灯成本高,耗电多,光线刺眼,用作家庭照明不太适合;白炽灯造价低廉,光线明亮而又柔和,要研究电力照明就要向这方面努力。
研究白炽灯,最大的难题就是玻璃泡里那一截耐热材料不好找。
爱迪生找来一根炭丝试了试,但一烧就断了。
他拿起灯泡翻过来,倒过去,看个不停。他猛然想起:灯泡里有空气,空气中的氧气是助燃的。如果把灯泡抽成真空,没有氧气助燃,炭丝也许就不易烧断了。于是,他叫助手白契勒拿来抽气机,准备把灯泡里的空气抽尽再试。
他颤巍巍地先把炭丝装进去,再把玻璃泡口封好,然后再呼哧呼哧往外抽气。谁知一用劲,那炭丝又分家了。
断了,就再换一根,再断,就再换,终于制成了一个真空的炭丝灯泡。但这只灯泡也只不过亮了8分钟,就熄掉了。
“拿白金来。”爱迪生希望这高熔点金属能帮他的忙。白契勒从材料库取来白金,用它做灯丝试了几次,起色仍然不大。爱迪生又试了钡、钌、钛、钼、铑、锆等稀有金属,但效果还不如白金。到底用什么材料好?爱迪生日夜思索着。有时他回家吃饭,拿起一片面包刚送到嘴边,却会突然像断了线的木偶,忽然发起呆来。玛丽喊他的名字,他都不觉察。直到他儿子达希悄悄走过去,把他的脖子一搂,喊道:“嗨!爸爸又在想发明啦!”他才把那片面包塞进嘴里。虽然爱迪生研制电灯已到了废寝忘食的地步,但失败却像影子似的紧紧伴随着他。他算了算他试过的耐热材料,竟足足有1600种,但没有一种是合乎要求的。
失败对科学家来说,本是意料中的事,但对那些等着看笑话的人来说,却成了可乘之机。试验不断失败的消息透露出去了,原来对电灯研制工作持积极态度的报界立刻像变脸的小鬼,问罪之辞像倾盆大雨,没头没脑地向爱迪生身上倒下来。一篇题为《爱迪生先生发明了什么》的文章这样写道:“尽管这位感情冲动的青年发明家发表过许多锐不可当的谈话,但具有高深造诣的电学专家仍然并不认为,爱迪生先生所走的实验道路是正确的。”许多报刊断言:“爱迪生研制电灯的宏愿已成泡影。”
在那沉重的日子里,爱迪生脸色灰白,头发篷乱,鬓角上的青筋直跳。有人以为他快要被压垮了。谁知他两手插在裤袋里,在实验室里踱了几圈,思绪立即理清了:坏话让他们说去,试验必须在总结经验教训的基础上重新开始。
他立即重新部署了试验工作。
这一夜,爱迪生独自留在试验里,彻夜未眠。忽然,他的手碰到了桌上的棉纱,他信手拿起来,漫不经心地看着。就在此时,脑子里突然闪过一个念头,便扯断一截棉纱,放在炉上烤了五十来分钟,烤得焦焦的,装进玻璃泡里,抽去空气,进行试验。结果好极了,他乐得眉开眼笑,比找到金矿还高兴。
从第二天开始,爱迪生紧紧抓住这个转折点,乘胜追击。试验结果,灯泡寿命由两小时直线上升到13个半小时。爱迪生又改进了炭化方法,把一截棉线撒满炭末,弯成马蹄形,装进陶土坩埚内,用高温加热之后,封在抽掉空气的玻璃泡里,这一回灯泡亮了45个钟头。
空前的成功使门罗公园充满了欢乐。但爱迪生不仅没唱没笑,甚至连一句话也没说。灯光一熄掉,他就把灯泡摘下来砸碎了,将两截断裂的棉线灯丝挨个儿放在显微镜底下检验观察。白契勒走过来问他怎么样,他摇摇头说:“不成,咱们还得另找材料。”白契勒听罢,把舌头一伸说:“亮了45个钟头,还不成啊!”爱迪生拍拍他的肩膀说:“差得远哩,我的朋友。我希望它能亮400到1000个钟头,要是拿出去给大家用,那最好是亮1600个小时。”
新的试验开始了。爱迪生根据棉线的性质,决定以植物纤维为线索,去发掘新的灯丝材料。杉木、黄杨、月桂、亚麻、稻草、藤条、椰子壳、椰子棕等等都试过了,没有找到满意的。橡皮、麻绳、钓丝、纸等等也试过了,仍然没有满意的。随着撒网式的试验大规模展开,灯泡的寿命也100、125、150、170的增加着。到1880年5月初,爱迪生拿记事簿算了算,试验过的植物纤维材料共约6000种,灯泡的寿命已300个小时。
这样,爱迪生就可以考虑建设电灯工厂的事了。一天,他坐在实验室里考虑电灯厂的规模。阳光不声不响地沿着凳子腿下移,不一会就移到他腰上、背上。他渐渐感到热起来,顺手拿过一把竹扇,“哗嗒哗嗒”扇着取凉儿。扇了没几下,扇子就敲打散了。于是,他对着破扇端详起来。近几个月来,这已成为他的一个习惯,随便抓到什么东西,都要歪着脑袋看个仔细,看看能不能做灯丝用。这回,他索性一不做,二不休,把个扇子扯个稀巴烂,撕下一绺竹片儿,用显微镜仔细观看起来。只见那纤维结构条理分明,纹丝不乱,极其匀称,他的心不由“怦”地一跳,涌起欢乐的波涛。他大声喊:“白契勒,白契勒,你过来!”白契勒闻声跑来,问:“什么事儿?是不是又有新……”爱迪生不等他说完,就抢着说:“有新发现,快把这截竹片削削,放进坩埚里炭化了试试看。”不多会儿,第一盏炭化竹丝灯装配齐全了。试验结果,它的效果超过了原先的估计,竟接连不断地亮了1200个钟头。
白契勒对这次试验,再满意不过了。可扭头一瞧,爱迪生却捧着一本植物学,翻翻写写,仍然忙个不停。白契勒问道:“怎么,还不行啊?”爱迪生并不正面回答他的问题,指着书页对他说:“你看啊,白契勒,多有意思!大自然给咱们预备了这么多种竹子,分布在世界各处。咱们可不能辜负盛情,可要好好挑选才成。”于是,他当即选定了几个人,经过短期专业训练,派他们分头到世界各个产竹地区去采办各种竹子的样品。这几位特派员,跋山涉水,远渡重洋,走遍了西印度群岛、中美洲、亚洲等许多国家,先后搜集到几千种竹子样品。经过逐一试验,证明日本出产的一种竹子质地最佳,最适合用来制作灯丝。爱迪生又派专人到日本去跟当地农民商定,订立了供销合同。就这样一只只质量合格的灯泡源源不断地制造出来,供人们普遍使用。起初,每只灯泡售价四角,跟着减为三角,随后又削为二角二分,终于达到了爱迪生提出的价廉物美的目标。
爱迪生电灯公司正式开张了。电线像蜘蛛网似的接引到各家各户去。多么亮的灯,多么美的享受!但谁也没有忘记,是爱迪生照亮了世界。
在发明了留声机、电灯之后,爱迪生又马不停蹄地向其他目标进军了。在其后的日子里,他又搞出了许多发明:电影机、蓄电池、从菊科植物中大量提取乳胶、改进直升飞机设计方案……但是,岁月毕竟是不饶人的。
1929年10月21日,爱迪生发明白炽灯50周年纪念日来到了,人们为他举行了隆重盛大的庆祝会。镭的发现者居里夫人亲临大会,相对论的创始人爱因斯坦发来了贺电。致答谢辞时,爱迪生感情激动,嗓门提得很高:“谢谢诸位,谢谢诸位!如果我曾经或多或少地激励了一些人的努力,我的工作曾经或多或少地扩展了人类的理解范围,因而给这个世界增添了一份欢乐,那我也就感到满足了。”他一讲完,掌声雷动,而这位老人却在暴风雨般的掌声中昏过去了。
这似乎是个不祥的预兆。两年以后,84岁的发明巨人终于由于患尿毒症病倒了。几十名记者为他守夜,每隔一个小时就向全国发布一次消息:“灯还亮着。”可是,1931年10月18日凌晨3时24分,记者们终于发出了这样的消息:“灯火熄灭了!”
熄灭了吗?不,爱迪生的精神将永远照耀着世界。