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数理化通俗演义: 第四十六回略施法术钢铁竟能作人语，费尽心机棉线也会放光明——电灯的发明
上回说到汤姆生和焦耳言归于好，两人终于合作完成了能量守恒定律的最后表述。读者也许已经注意到：我们这套书主要是写那些在科学规律、定理、公式、法则发现方面的伟人，在具体技术方面落墨不多。但是科学理论方面的重大发现必然带来具体的技术发明和生产的发展。生产实践又促使人们去探索新的未知的规律。所以个别虽不是科学家，但有伟大发明的人物我们也还得介绍一、二。这类人物中影响最大的有两个人。一个就是我们前面已经说过的瓦特，再一个就是我们这回要表的美国人爱迪生(1847－1931)。 读者也许要问，有史以来的发明家千千万万，灿若星汉，你何独厚爱他们二人呢？原来工业的发展决定于它所使用的能源。在人们只能使用人力、畜力的时代，自然只能是农业和小手工业。人们找到的第一个大的能源是地下的煤，这地下之火的露头为工业革命和资本主义初期的发展立下汗马功劳，而驯服地火，使之转化为机械能的就是发明了蒸汽机的瓦特。谁知时日不久，喜新厌旧的人类对地火之能已不满足，转而又去找天上之火，这就是电。电能的利用立即使资本主义摆脱充满煤炭味的旧时期，而进入垄断资本主义的新时期。而驯服天火使之实用于照明和动力的大功臣便是爱迪生了。 大凡在科学上有成就的人总是离不了聪明和勤奋。这爱迪生从小就极变动脑筋，遇事一要问个为什么，二要亲自试一试。六岁时他见母鸡落窝，问这是干什么？母亲说这是母鸡在用自己的体温孵小鸡。一天爱迪生忽然不见了。大人东找西找，到吃晚饭时才发现他趴在一个草垛里，怀里正抱若几个鸡蛋。问他在干什么？回答说，在孵小鸡。父母直笑得泪花飞溅。到八岁时他上了小学。开学三个月后的一天，老师讲算术，在黑板上写2＋2＝4，他立即站起问：为什么就等于4。全班同学大笑，老师也真说不出为什么。只是气得大骂他是一个糊涂虫。爱迪生受此委屈，回家向母亲诉苦。母亲南希过去也当过教师，觉得这样的老师哪能教好学生，便愤而替儿子退了学，自己在家里教他读书。这小学三个月便是爱迪生一生仅有的一点学历。 爱迪生回到家里后，再没有学校里那一套上课下课、考试提问的束缚，由着他的性子读书，不会时就随时去问母亲。他的聪慧立即表现出来，一目十行，过目成诵。九岁时便读了《罗马兴亡史》、《美国史》、《世界史》、《解剖学》，十一岁时便自学了《科学百科全书》和牛顿的著作。到十二岁他就在家里关不住了，到外面找工作，卖报、当报务员，用赚来的一点钱买些化学药品搞起试验来。1868年他受聘到西方联合公司，开始研究法拉第的《电学实验研究》，从此就和电打上了交道，终日埋头实验，而且每次实验必有详细记录，这个习惯一直坚持了60年。他一生仅在专利局登记的发明就有1328种，实际上早已超过了二千种，从他出生直到他84岁逝世，平均每十五天就有一项发明问世。爱迪生有一句为世人所熟知的名言：“天才是九十九分血汗加一分灵感。”他一生中最大的乐趣就是工作，他性格中最主要的就是顽强，就是毅力。他八十四岁高龄的那一年有人问他：“您什么时候退休？”他说：“等到出殡那一天。”勤奋确实是他成功的主要原因。但是爱迪生还有比其他科学家、发明家高人一等的地方，就是以办企业的方法来搞研究，一懂得抓钱，二懂得抓人。有了资金，有了人才，他的天才思想就一个接一个地变成了现实。 闲言不表，书归正传。却说爱迪生十二岁走向社会，历经艰辛，先是在火车上提篮叫卖，后又当电报员。到1869年他二十二岁时，时来运转，当时股票市场行情变化急剧，爱迪生凭自己的才智为华尔街“老氏金融报告公司”发明了“证券报价机”。老板问他要多少报酬，他还真不好意思开口，再说常常是靠一个面包就顶一顿饭的他，也不知道金钱的份量。他想这回可要捞个高价，要五千吧？不行，人多，人家不会给，三千？可是老板已经等得不耐烦了：“年轻人，四万，行不行？”爱迪生惊呆了，但又很快装出不在乎的样子说：“行，行”他后来回忆，当时他心跳得厉害，真怕对方听出自己的心跳声。后来爱迪生又因一次发明专利得了十万元。于是他再不需打碎敲、单枪匹马地干了，便选中了新泽西州的门罗公园，盖起了一个大实验室。实验室呈长方形，升上下两层，附近还矗立着机械加工车间、木工房、图书馆。他聘请了从专家到会吹玻璃的工匠这样一批出类拔萃的人物，世界上第一个大型实验室开张了。 这时爱迪生才刚三十岁，但是实验室里的人比他更年轻，大家都叫他“老头子”。这老头子率领这批富有幻想又极聪明、极能吃苦的勇士们，开始建设一个科学王国。爱迪生给实验室提的要求是：每十天一项小发明，六个月一项大发明。果然实验室成立不久，这片本是十分荒僻的公园就不断有新鲜玩艺出现。本地居民简直以为这里降落了一批神仙，各家报纸也不断派记者来向这些怪人采访。他们一个个不修边幅，衣着邋遢，工作起来没时没点，机床边吃饭，桌子上睡觉。那个首领爱迪生就最是这样。他的一位部下曾这样描述道： 爱迪生睡觉，不分时间，不分地点，什么都可以当床。我首见他用手作枕头睡在一张工作台上；还见过他两脚架在辨公桌上睡在椅子里；有时他也穿着衣服睡在小床上。还有一次我见他一连睡了36个小时，中间只醒来一个小时，吃了一大块牛排和一些土豆、馅饼，抽了一支雪茄。此外，还有站着睡觉的时候。 更妙的是他睡觉时常常爱枕一本辞典，一觉醒来精力充沛，彷佛那辞典里的知识已在刚才渗入他的脑中。 却说爱迪生这天在实验室里又这样一觉醒来，忙抽出辞典又随手从笔记本里撕下一张纸，从上胸口袋里抽出铅笔，三勾两抹划成一张草图，连声喊道：“克罗西，快来。请把这个东西加工一下，下午就要。” 前面我们说过爱迪生手下有自己最得心应手的几员大将，他们是英国工程师查尔斯•巴切勒、瑞士钟表匠约翰•克罗西、法国技师西格蒙．伯格曼、数学家厄普顿、玻璃吹制工具姆等。只要爱迪生脑子里转出个新花样，一声令下，这些人就能按他的思想把实物捧上桌来。今天点的是这位克罗西的最拿手本事。无论爱迪生的图怎样潦草，他也能准确地制出样品。 不足一个时辰，克罗西已经将一个小怪物摆到爱迪生的案头：一个圆铁筒，连着一把铜摇柄，筒内有两根铁钉。克罗西虽然制出了东西，但不知它有何用，说：“爱迪生先生，你要这个不伦不类的东西干什么？” “我要让它和你说话。” 因为爱迪生常爱和部下开玩笑，所以克罗西也不当真，他说 “这铜和铁都能说话，我当场输给你一大筐苹果。” “你这话可算数?” “算数！” 只见爱迪生取下铁筒，小心地裹上一层锡箔，然后咳嗽两声，清清嗓子，右手扶起摇把开始缓缓地一圈圈地转动，"然后开始对着铁筒唱儿时母亲教给他的那首儿歌：“玛丽有只小羊羔…。” 克罗西坐在桌子对面，眼睛瞪得快有鹤蛋大了，这时实验室里的技师、工人也都静静地围了过来。每当有个新发明问世，他们总是这样围在“老头子”周围，作世界上的第一批享受者。这时爱迪生已唱完了儿歌，他将铁筒退回原位，又顶上另一根铁钉，再慢慢摇动手柄，只听铁筒里传出一阵轻轻的歌声： 玛丽有只小羊羔，雪球儿似一身毛。 不管玛丽往哪去，它总跟在后头跑。 大家屏气凝神，这声音多么遥远，彷佛是外星球传来，但又真真切切是爱迪生那浓重的中西部口音。儿歌唱完了，爱迪生又换上一张锡箔，这时围在他身边的人都像被谁使了定身法一样，只剩下张嘴瞪眼的份儿，就算他们与这个被报界称为魔术师的发明大王朝夕相处，可怎么也不敢相信这每天摸来摸去冰冷坚硬的铜铁竟会说话呀！一会儿还是克罗西先醒过来，他从口袋里掏出一把钱递给一个工人说：“快去，快到门口买一大笔苹果来！” 那个工人正要抬腿，爱迪生一把接住他，示意大家安静，他又将滚筒复位，再轻轻摇转，只听那铁筒里突然传出一个又粗又急的声音：“快去，快到门口买一大笔苹果来！” 全屋子的人哗地一下笑出声来，那欢喜的声浪骤然冲出门窗，就像突然爆了一颗笑的炸弹。其他车间里的工作人员不知这里出了什么事，也都一起向这间房子拥来。狂喜的人们不知该怎样表达这第一次听到铁会说话的兴奋之情，有的把帽子扔到天花板上，有的敲着手里的工具，有一个年轻人甚至就地打了一个滚，还有几个人就要去将爱迪生抬起来。爱迪生却说：“且慢，一次就成功的东西，总会有许多缺点，我们要赶快将它完善，二十天以后就上专利局去。” 这时克罗西又挤到前面，摸着这个自己亲手加工的神秘东西说：“爱迪生先生，你怎么一下子就想出这个会说话的机器？” …克罗西，你知道我的耳朵不好使，所以我试验电话时就用触觉来试耳机模板的振动，用一根短针一头抵住模板，一头抵在手心。于是就想到：声音能使这根针顶动，反过来这根针的颤动是否也能变成声音呢？这是一种相似思维方法，不过是逆向相似，就如化学反应中的可逆反应。法拉第当年不就是从奥斯特发现电变磁，逆向相似地推出可让磁变电吗？他成功了，我们今天也成功了。 克罗西等人静静地听着爱迪生的分析。每次一项发明完成后，他们听爱迪生讲发明思路，是一种最高的享受，它清晰明白像哲理，却又形象丰富像音乐。克罗西这时早已不再关心那个具体的说话机器了，他目光注视着爱迪生那宽大的前额，心里在说：“他简直是一个海啊，谁知道这里面保存了多少智慧。他浑身都是机关，随便一个什么原因的触动，都会像扳机引发子弹一样地迸出一项发明来。” 克罗西正这样发着愣，忽听爱迪生又说到他的名字：“今天还得感谢克罗西，没有他的合作，我光想想也拿不出这机器来。这正是我们门罗公园实验室的力量所在。” 说着，爱迪生拿过实验记录簿来，拔笔在上面记下了几个大字：“克罗西今天完成留声机的制作。1877年12月6日。”他总是这样忘不了大家。 正是： 红花哪能无绿叶，将军越大越要兵。 一人之力终有限，需知众志始成城。 却说十八天之后，爱迪生果然提着这台留声机闯荡纽约城。他先来到权威的《科学美国人》杂志编辑部，也不言声，只把机器往桌子上一枚，用手一摇就听那个纹筒在说：“编辑先生，你们好。你们终日伏案工作十分辛苦，爱迪生先生托我向你们问安致意！”直把那些编辑们惊得手里的笔抬在空中半天落不下来，就像桌上突然跳出一个小魔鬼来。这件事立即成了当时报上的总统竞选一样大的新闻。专利登记之后，爱迪生被请到科学院、总统府去表演。爱迪生让他的机器背诗唱歌，给别人录音，真是无所不能。他对《纽约每日写真报》记者风趣地说：“我还要改进这个机器，话筒里装个人嘴大小的音箱，也许还有舌头、牙齿，声音就更好听。我虽然制出了许多机器，但只有这个是我的孩子，我盼若他快生长大，以便在我年迈之时能尽些赡养之责。” 但是爱迪生的“孩子”实在太多了。留声机刚问世，他又有了一个更可爱的宝贝——电灯。电灯的历史最早可以追溯到戴维1812年设计的电弧灯。但这种灯太刺眼，所以当时一般照明还是大量使用着煤气灯。自法拉第之后人们逐渐完善了发电机，电源再不只靠化学能电池了。爱迪生决心将电能应用于照明，彻底革掉那又冒烟又呛人的煤气灯的命。 电灯的发明最能证明爱迪生的那句名言，即：“天才是九十九分血汗加一分灵感”。具体发明前，他先从理论探讨入手。为了打倒“敌人”，先要了解“敌人”，所以他买下了煤气工程学会所有的与外界交易的文件和历年的煤气杂志，经常彻底钻研。有人说爱迪生在成为电灯专家以前，已是一个最权威的煤气专家了。爱迪生自己说：“我在电灯方面建立了三千种不同的理论，每种理论似乎部可能化为现实。可是，我在试验中只证实了其中的两种行得通。这么说，并不是言过其实。”其艰苦，其付出的心血可见一斑。 1879年10月的一天，爱迪生在实验室二楼将他手下的几员大将叫到一起，开始布署这场光明向黑暗的决战。他穿着一件奇怪的工作服，领口很高，下摆很长，一直拖到地板，这是为了防止溅上酸硷液。他那头总是蓬乱的卷发，可有可无似地随便堆在头上，由于连日痛苦地思索，两颊微凹，面容有些憔悴。但是他明眸闪闪，双眼放出兴奋的光芒，好像这光马上就能把电灯点亮。部下们知道，这是位脑海里已经有了新方案的证明。爱迪生说：“现在除我们之外，还有三家公司也在研究电灯，还有煤气公司在拚命想保住他们对光明的垄断，我们公司已经争取到30万元的资金。钱不算很多，所以要抢时间快干。我这里已有各种图纸。贝姆，你来吹制各种形状的灯泡；厄普顿，你负责计算；巴切勒，你寻找最合适的灯丝。” 门罗公园又开始了一场科学发明前沿的总攻战。爱迪生像个将军一样，从这个车间到那个实验室，来回巡视指挥。他来到图书馆，厄普顿正为各种圆形、椭圆的容积大伤脑筋，满是公式，数字的纸张铺满一某。他已经熬了整整一夜了。爱迪生过来看了一会儿，拍拍他的肩说：“数学家，你的才华和时间不应该卡在这里吧。”说着，他拿起几只空灯泡，叫秘书端来一盆水。他将灯泡灌满水，再将灯泡里的水倒进二林，又指着刻度说：“这不是你要的容积？” 他走到玻璃吹制间，从火红炉膛里蘸出一团玻璃亲自吹了两个，试试这批玻璃的性能。 他走到一楼实验室，巴切勒正在这里试制灯丝，这是成败的关键所在。他们已经试过了各种各样的材料，木纤维、鱼线、纸条；果皮直到爱迪生的头发，巴切勒的胡子。现在他们已将包围圈缩小到棉线上。他们在钳锅里将一根棉线炭化，然后小心翼翼地捧在手里送到吹制间去，可是这种极脆的炭化丝，手一颤就断了。他们又制了一根，不小心一张纸落在它上面，又切成两截。他们再做，从上午到下午，从日落到东方发白，一根炭化后的棉线终于平安地封进灯泡里。 白天，爱迪生命令所有的助手去睡个好觉，晚饭后，这只灯泡像从天国里请来的怪物一样被供在工作台上。以往的灯泡只能点到两三个小时，今天运气如何？大家吃饱了，睡足了，希望这只新灯泡和他们比比耐力。 电源接通了，实验室里立即酒满明亮而柔和的光。节令已入初秋，室外已是夜幕笼罩，秋风新凉，而屋子里却如春风吹拂，旭日初升。大家屏神静气看看这个明亮可爱的小东西，想看人类为了寻找光明走过了多么漫长的路程。篝火，火把，蜡烛，油灯，煤气灯，都离不开火的直接燃烧，而今天将要用电了，用这种不冒烟，没有味道的新能源。一想到这些，他们就更觉得身上有一种神圣的责任，他们是在开辟一个新时代啊。 开始，大家谁也不说话，好像一出声就能将这灯泡震破似的。一小时、两小时，五个小时过去了，那明亮的光辉似乎毫无收退的意思。人们渐渐松了一口气，而且情绪他兴奋起来。巴切勒首先打破沉寂说，我们何不借这美好的灯光，请爱迪生先生再讲一点发明方面的事。爱迪生这时也很高兴，他说：“好，这电灯要是试成之后我们还可以试很多东西。比如咱们实验室外农夫种的黄瓜，它每天吸收阳光，如果可以逆转这个过程的话，黄瓜就会变成一节节释放出光能的电池。” 大家都大笑起来，克罗西说：“要能这样就好了，当我们的储电池没有电的时候，隔着篱笆伸手摘一节黄瓜，接上导线就可以工作了。” 不等大家笑声停止，爱迪生又开始讲另一个幻想故事：“还有，电还可以用于军事。我们在城堡里放一台两万伏的交流发尾机，一条线接地，另一条线与高压水流接通。这样只要随时放开龙头，那些攻城的敌人就是千万人一起涌上来，我们只要几个消防队员就足够应付。而且可以调整电压，不一定非得把对方击死不可，只将敌人击呆，然后上去将中电的将军捉回，以便索取赔款…”。 爱迪生讲得一本正经，大家都早已笑得前仰后合。他的脑海是一刻也不会平静的，许多发明都是在随便的谈笑，旅行参观，甚至吃饭时生成的。 他们就这样说笑着，也认真讨论一点电灯制作中需要解决的问题，不免东方发自。可这灯光却毫无向日光让位之意。爱迪生兴奋极了，连忙喊厨房送早点和酒来，大家围看这盏灯共进早餐。他们一连在这灯下吃过一天约二顿饭，早又是日落月升，这灯光却更加柔和甜蜜。人们虽已很疲倦，但谁也不肯去休息。爱迪生的日记留下了这个美好的记忆：“我们坐在那里留神看看这盏灯继续点燃着。它点燃的时间越来越长，我们笑得神驰魂迷。我们中间没有一个人能走去睡觉——共40个小时的工夫，我们中间的每一个人都没有睡觉。我们坐着，洋洋自得地注视着那盏灯。它继续亮了四十五个小时的工夫。” 灯灭了。爱迪生和他的部下流着热泪拥抱在一起，这时他们的激动之情早已超过当年发明了会说话的机器。高兴过后，爱迪生又拿过记事本在上面为了一行大字：“1879年10月21日，灯泡寿命45小时。下一个目标－－1000小时。” 以后他们又不断寻找新的灯丝材料，灯泡寿命也上升到一百、二百、二百个小时。但是那些和他竞争的公司，那拚命要保住自己传统地位的煤气公司，那些个别并没有看到这项发明的潜质的科学家，纷纷指责爱迪生的工作是毫无希望的蛮干。他的部下沉不住气了，要求他出来说话。爱迪生却说：“这才是一群不懂得怎样竞争的傻瓜。让他们去夸夸其谈吧，我们正好埋头苦干。时间从他们的嘴里流走，却流到了我们的桌上。” 爱迪生不说一句话，却把他的门罗公园里里外外都挂起灯泡。夜幕降临，这里却是一片灯海，是一个落地的银河。他请报社记者来参观，就在这灯下谈话，发稿。请他们参观自己电灯照明下的排字房。于是许多报社立即请爱迪生给自己的印刷车间装灯，这样一来，夜班效率大大提高。不出几个月，爱迪生电灯的光好就将那些攻击者的谎言烧化得灰飞烟减。谁要是想从生活中赶走电灯，简直就像要摘掉太阳一样难了。 闲话少表，却说这爱迪生发明了电灯之后又改进了供电系统，又不断发明了电影，发明了橡皮，甚至远被聘为海军顾问去发明武器。他的发明把他自己人生时间的口袋塞得满满的，到高潮时一天就有两项发明问世。他这样追着时间，不免匆匆已过半个世纪。当时有一个叫福特的美国人，创办了一座规模巨大的历史博物馆。他忽生奇想，要把爱迪生的门罗公园复制一个在博物馆里，好让后人知道这光明的起点。他送在1929年10月21日搞了一个大型的白炽灯五十周年纪念。这天爱迪生底邀出席，他惊奇地发现自己又回到了门罗公园。福特确实费了不少心思，连铺地面的土也是专门从门罗公园运来的，那白色的篱笆，二层楼实验室，实验室里毫不走样的摆设！爱迪生已经82岁，显得有点老态龙钟了。他在自己当年的椅子上坐下，默默地陷入一片沉思。当年他和朋友们就在这里分享留声机、电灯诞生的喜悦，现在这种喜悦已经为全世界人民共享了。大家都在离开他几步的地方静静地站着，不愿打扰这位发明大王作那最丰富的回忆，他们看到老人的双眼里噙满了泪水。一会儿，还是爱迪生打破沉寂，说这实验室复制得还有一分不像。福特说：“那里不像？""这地板从没有这样干净过。”大家都笑起来。 晚上，庆祝活动在“实验室”学行。实验室重又回到五十年前，点着煤气灯，一片昏暗。这时爱迪生由总统亲自搀扶着入席，他板动开关，挂在屋里各个角落的电灯一下子大放光明，接着是一片掌声和欢呼祝贺之声，全国数百万听众这时围在收音机旁收听这一激动人心的实况。同时全国各地的电灯也在这时大放光明，这是比放多少响礼炮还要隆重的仪式。宴会结束时爱迪生发表了简短的谈话，他说：“我这一生行将结束。我的人生哲学是工作，我要揭示大自然的奥秘，并以此为人类造福。我在世的这短暂一生中，我不知道还有什么比这更好的了。” 人们纷纷举杯向爱迪生祝贺，祝他长寿，祝他再为人类完成几项发明。老人也举起杯来，他的眼里放着光彩，这艰苦和紧张的一生是在汗水里泡过来的，在他的记忆里似乎还没有过今晚这样闲暇和轻松的场面。他站起来向大家致意。但他突然眉头一皱，右腿一阵痉挛，老人暗暗咬了一下牙想挺住，但是没有挺住，滑倒在椅子上。 欲知后事如何，且听下回分解。 |
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