「發明大王」愛迪生是電燈的第23位發明者、專利蟑螂?!:《怪奇科學研究所》選摘(3)

2020-03-01 05:10

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被譽為是發明了燈的科學家愛迪生,其實是第23個發明電燈的人。(資料照,擷取自Youtube)

被譽為是發明了燈的科學家愛迪生,其實是第23個發明電燈的人。(資料照,擷取自Youtube)

第23個發明電燈的人

湯瑪斯•愛迪生,一個令人感到困惑的人。一個只上過三個月學卻持有1093項專利的成功人士。一個幾乎在所有中國孩子心中留下痕跡的道地美國人。毫不誇張地說,在中國的街頭隨便抓一個學生,十個裡有九個都能生動地講出愛迪生發明燈泡的故事:

愛迪生很早就下定決心要發明一種比煤油燈更好的照明燈。於是他苦苦尋找能通電發光的材料,但這些做燈絲的材料效果都不理想。愛迪生為了發明燈泡嘗試了6000多種材料,進行了7000多次實驗。終於如願以償找到能持續發光45小時之久的燈絲材料,也標誌著偉大的電燈被發明了出來!

這正印證了愛迪生的那句名言:「天才是百分之九十九的汗水加上百分之一的靈感。」

但這故事最大的漏洞就是:小學沒畢業的愛迪生怎麼就知道電流能讓導體發光呢?

這也是故事著重凸顯愛迪生那百分之九十九的汗水而對前期那百分之一的靈感避而不談的原因。事實的真相是愛迪生在電燈的發明中連那百分之一的靈感也沒有,發明電燈的想法是他從英國人約瑟夫•斯旺那裡「借」來的。

約瑟夫•斯旺。(取自維基百科)
英國科學家約瑟夫•斯旺。(取自維基百科)

約瑟夫•斯旺爵士是英國知名的化學家、物理學家和發明家。他早年在家鄉的藥店當學徒,跟隨一位藥劑師學習,出師後一直從事化學方面的工作。但斯旺個人最感興趣的研究還是電與光之間的神祕聯繫。早在1848年,20歲的斯旺就開始著手研發電燈了,並在燈絲的材質選擇上有重大突破。

在斯旺之前已經有一些發明家嘗試使用金屬作為燈絲,比較常見的是鉑絲。但鉑絲成本非常高,並且1768℃(1773℃)的熔點導致其耐用性較差,並不是一種好的選擇。斯旺嘗試用碳來替代鉑絲,碳的熔點高達3500℃,不容易因為通電後的熾熱而熔斷。但碳也有一個很大的弱點─在空氣中容易燃燒,需要與氧氣隔離才能長時間工作。

斯旺的真空碳絲電燈方案就這樣敲定了。

他將一種硬紙板剪成馬蹄鐵那樣的弧形,然後放在坩堝中烘烤製成碳化的碳阻絲。

把碳絲兩頭接上導線封閉在一個鐘形玻璃罩內,並盡可能地抽出內部的空氣。導線接上電池的兩個電極,碳絲發出明亮的光芒,這便是最原始的白熾燈。

雖然斯旺的燈泡只亮了13.5個小時就燒壞了,但這不妨礙它成為一項偉大的突破。那一年,愛迪生才1歲。

由於當時電燈的前置基礎技術不成熟,用於供電的電池電壓低、耐久差,真空技術也沒發展起來。斯旺的電燈不僅沒有什麼實用價值,性能也相當差,糟糕的真空技術總是讓碳絲很快就燒斷。為此他一直在改進自己的這項發明,陸陸續續研究了12年之久。由於他始終無法突破耐用性這個瓶頸,在1860年徹底放下了實驗工作。這一年,愛迪生已經是個13歲的小報童了。

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