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0万元。英国议院被这事弄得一筹莫展,只得召集会议,重新研究发光的整个问题。”
爱迪生剖分电流的设想也引起不少人的非议。一个博学的科学家希格斯博士(Paget higgs )说道:“近来在白炽灯这一方面有很多无稽之谈。有某发明家宣称他能把电流分成无限的支路。他不知道,或许是忘了这种说法是根本和能量不灭定律相抵触的。”
英国的著名电学家斯普拉格(John T。Sprague )则认为爱迪生的设想是“空谈”。他说道:“不论他是爱迪生,或是别人,他总不能超越那些公认的自然法则。他说从同一电线上能给你送来电光、电力和电热,这完全是空谈,决不能成为事实。他还说能够利用电热来烹煮食物,那更是荒谬绝伦了。”
有一个叫方丹纳(Hippolyte Fontaine )的著名法国人,《电光学》的作者也说道:“电灯分路是不可能成功的,当灯丝白炽时炭质就会裂碎,所以小型的电灯简直无法制造。”有的说:“连数学都不懂的爱迪生,竟想解决为世界学者所苦恼的问题,真可谓愚不可及。”
爱迪生听到这些论调时,并不感到悲观。他微笑着说:“我很相信人家的指摘,因为它能把冷酷的事实表现出来,因为它能鼓励大家讨论,而这又常是有益的。”
1878年秋,爱迪生又重新用“炭”进行试验。他写道:“在10月和11月,巴切勒制造了许多,至少有50种炭化纸,原料是纤维或其他纸张。在这些纸的表面涂上灯墨和沥青的混合物,再卷成毛衣针状,然后进行炭化处理。我们把这种材料制作的灯丝连在线路上,它们在真空中发光,只能持续一、两个小时。我们用纸制炭丝,木制炭丝以及笤帚苗炭化后制成的灯丝进行了无数次试验,最终得出结论,电灯问题的解决,只有一种方法,那就是灯丝的电阻要高,散热要慢。”爱迪生的炭丝试验没有取得成功,但试验过的制灯丝的金属中,铂似乎是最理想的一种。于是他转向铝和类似铂的金属,因为这些材料符合电阻高,散热慢的要求。10月5日,爱迪生提出了一份关于铂丝“电灯”的专利申请,专利号码是214636。当时制造的灯泡还被称作“燃烧器”。这种灯泡的灯丝,是铂丝绕成的双螺旋,它们之间再加一支金属棒。当灯丝热度接近铂丝的熔点时,金属棒便膨胀造成短路,灯泡温度降低,铂丝冷却的同时金属棒也冷却下来,于是电流再次通过。
这方法虽然巧妙,但后来发现并不可靠。爱迪生说道:“在有一定量的电流通过时,铂丝所发的光很好;但如果电流通过太多,它仍旧会熔去的。我得另外再想更好的办法。”
全世界的人们都在等待着爱迪生公布他的电灯,而他也正在努力的改良调整器。改良后的一种是利用玻璃管中热空气的膨胀作用,这一切比第一次的要完美多了。
第一份白炽灯专利提出以后,爱迪生对胜利更充满了信心。他宣布:“我已开始解决电的无限分割问题了。”派克教授说:“在大发明的前夜,没有东西在他看来是绝对不可能的。”
这时实验室来了两个新的工作人员,一个叫杰尔(Francis Jell ),本来受雇于华尔街洛雷律师事务所,但他对于电学感兴趣。爱迪生是他的崇拜偶像。电灯公司开办后,他要求加入门罗公园工作。洛雷为他找到了一个工作机会。11月中旬的一天,年青的杰尔乘车到新泽西的那个小村,并且获得进入实验室的允许。他的工作是在楼上清理电池。他对于爱迪生有不少的帮助。
第二天,又来了一个青年,他叫弗兰西斯·R·厄普顿,是普林斯顿大学的毕业生,后来又在德国大科学家海姆霍尔茨(Helmholth )那里研究数学一年。凑巧爱迪生正需要一个数学家,为他的新电灯计算数字和绘图画形。他曾对人说道:“对于数学,我简直一窍不通。”因此他便雇用了厄普顿。在他想到什么念头后,便叫厄普顿详细地记录下来。厄普顿受过高深的教育,对于计算,自然非常娴熟。波普说他是“促使爱迪生成功的一个特别幸运的条件。”他的贡献之一,就是以计算证明了爱迪生直觉的正确:电灯必须具有100欧姆以上的电阻,才可能成为煤气灯的对手。
然而,不论厄普顿提供的帮助有多大,大量的工作还需要做,还要进行反复的试验。灯泡可以有各种形状,每一形状的灯泡,都要配合一系列不同的灯丝进行试验。要正确估计每种形式的效率,就必须严格掌握每种灯泡的容积。关于这件事,还有一段爱迪生的故事。
两个数学家为计算某种灯泡的容积,一夜没睡;怎么算也算不出来。秘书回忆说:“爱迪生一手接过盛了水的灯泡,一手拿着量杯,将灯泡里的水往量杯里一倒(当然,量杯上有刻度),爱迪生马上就得到了灯泡容积的准确数据,而两位数学家却干了整整一个通宵还没有结果。”
提出第一份白炽灯专利申请之后,爱迪生完全沉浸在了试验之中。为了制造一种适合他需要的铂线,爱迪生经受了不少磨难,耗费了不少精力。杰尔曾有一段描写:“那些脆弱的螺旋线和细小的杠杆总是故意的留难作刁,耗费了工作者不少的精力。只有具有圣人气质的人才能平静地忍受这种磨难。我时常看见爱迪生在实验室的紧要关头时,总是烦燥地把手指向头发最里面插去,或是猛力的把吸了半支的烟蒂掷掉,又不在意地从背心袋里抽出一支来,撕去烟头,狠狠地咬啮着。他究竟试验过了多少盏的铂丝电灯,他整日的坐着思索这些问题一共耗去了多少时间,也许没有人能够知道的了。”
在试验工作进行的过程中,爱迪生顾不上吃饭、睡觉,乃至忘却了周围的一切。晚年他曾说:“我对电灯的研究时间最久,试验最为艰苦,但从来也没有灰心”。有人说:“爱迪生工作常常到早晨三、四点钟,拿二、三册书当枕头,伏在案上睡一会儿,其他人也效仿他”。有一次,他的一个朋友来看他,见此情景,就开玩笑地说:“怪不得你头脑里知识那么丰富,原来你是头枕着书,连睡觉时也往脑子里记书上的内容啊!”
爱迪生在试用头发状的螺旋线失败后,转而采用铂箔,他用了这种铂箔制成过一盏电灯。后来他又把铂和铱磨成细末,和泥土等不导电的物质相混合,试制各种光度的电灯。金属质粒发热时,那氧化物也变成导体而发光了。
爱迪生虽孜孜地不断研究,但成功还是遥遥无期。他曾把炭棒和铂杆相对的放着,两者间的阻力非常高,因此便发出白色的光来。他在这灯的下面悬挂一些重的物体,这样炭棒就经常地和铂杆保持接触。但这种灯的光度不时的起着变动,终不能适合实用。
爱迪生因为试验各种电灯,金钱耗得很多。这时他已经把5万元钱全花去了。可是更糟的是,他的一部分资助人的信念却在开始动摇了。爱迪生决意邀请其中主要的几个人来门罗公园,让他们看看他所以还没有完全成功同时还需要他们继续支持的原因。
摩根、洛雷等人来到门罗公园后,爱迪生向他们报告他已经完成的几部分工作,并且说明他必须把灯丝的阻力增高。随后爱迪生把他新制成的几盏电灯试验给他们看。试验结果,电灯一盏接一盏地在很短的时间中烧毁熄灭了。
是否继续为爱迪生提供资助?那批银行家默默地思考着。洛雷的信念是不可能动摇的,由于他的苦苦劝谏,他们决定再拿出5万元钱来,爱迪生又得以重新继续做他的试验了。
1879年以来,爱迪生把全部精力用在电灯的研究上。他耐心地研究了制造白炽灯的每一个可能方法。他试用过螺旋炭丝;他在真空的玻璃管中传导电流,这也是后来霓虹灯的先声;他又设计在一宅住屋中由电池供给电流的整个电灯系统。他下决心不但要克服那些困难,并且要征服那辈一向讽嘲他的人们。他对科学的发明和进步充满了“伟大的信心”。厄普顿说道:“1879年爱迪生在坚持应用高阻力的灯丝和低阻力的发电机电枢的主张时,完全表示了他的伟大的信心。他经过了许多的艰苦工作才达到这个目的。当未来的光明在隐约显露时,我们已看到了爱迪生的电灯系统了,而这也便是世界上一个最卓越的发明伟绩。”
这时实验室中又有一个叫劳孙(John w 。Lawson )的人来帮助工作。他对于分析化学很有研究。矿石运进实验室后,先由他检查有没有铂或是别的稀有金属,随后再由另一个化学家加以检验。这个化学家叫海德(A。Haid ),也是新来的,大家都叫他“博士”。
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