真的是愛迪生發明了電燈泡嗎?
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題圖:愛迪生和愛迪生燈泡
公眾廣泛認為是Thomas Edison(託馬斯.愛迪生)發明了電燈,然而,電燈泡真的是愛迪生最早發明的嗎?
事實上在愛迪生之前,有多名發明者做出了大量的探索和研究,經歷了幾十年之後才成功發明出一種能持久發光的白熾燈。
下面我們來看看,這個改變世界的具有重要裡程碑意義的發明,它的歷史上都有哪些人留下了他們的名字。
圖:英國化學家和發明家Humphry Davy(漢弗萊·戴維),最早提出人類電光源照明的設想並付諸實施。
Humphry Davy(漢弗萊·戴維),英國化學家、發明家。1802年,他在英國皇家學院的地下室(又是地下室)裡用2000個伏打電池連接在一起,讓電流通過一塊鉑條發光。雖然對於實際應用來說,它既不夠亮,又不夠持久,但是為後面75年來的各種發明家關於白熾發光燈泡的探索奠定了基石。
同年,俄國彼德羅夫教授論述了碳極電弧發光現象,並提出弧光照明。
圖:還是Humphry Davy(漢弗萊·戴維),帥得很,完全可以靠臉吃飯的,在歷史舞臺上拼的卻是才華。
1809年,還是 Humphry Davy(漢弗萊·戴維),進行了它的碳極電弧發光試驗,這就是大家熟知的歷史上第一盞「弧光燈」。但真正的碳極弧光燈的出現又經歷了33年,正式廣泛應用則經歷了58年,殊為不易。
電應用於照明是從碳極弧光燈開始的,碳極弧光燈的問世開闢了電光源照明的新時代,它標誌著人類實現了由電到光的轉化過程。
圖:從1802年 Humphrey Davy 闡述人造電光源設想並進行實驗,以及同年俄國彼德羅夫教授論述了碳極電弧發光現象,並提出弧光照明,到 1842 年法國人改進發明了第一支碳極弧光燈,直到1867年,Charles Wheatstone 和 Werner Siemens 發明了自激發(self-excited)發電機,電弧燈開始照亮法國巴黎街道,取代了幾萬盞煤氣燈(如上圖)。
蘇格蘭發明家和作家 James Bowman Lindsay(傑姆斯.鮑曼.琳賽)在蘇格蘭港口城市敦提的一次公開會議上用一個燈泡原型展示了第一盞恆流燈,他聲明在這盞燈下能「read a book at a distance of one and a half feet」。
很遺憾,他的興趣後來轉移到了無線電和電弧焊接上去了,所以沒有對電燈再做任何改進和深入研究,要不然,也許歷史就要改寫了。
圖:蘇格蘭發明家和作家James Bowman Lindsay(傑姆斯.鮑曼.琳賽),那時候的牛人就是這麼多,title 都是幾個家,隨便玩玩都是歷史留名的偉大發明。
大不例顛科學家 Warren de la Rue(德拉魯)把鉑金用真空管封裝起來並將電流導入,他充分利用了真空避免鉑金與空氣的反應,以及鉑金熔點高的特點,但昂貴的金屬鉑導致這個發明沒法被廣泛使用。(搞定了抽真空的技術,卻沒搞定燈絲材料,可惜~~)
圖:大不列顛科學家 Warren de la Rue(德拉魯),發明了真空的鉑金燈絲燈泡,可惜成本太高,無法廣泛應用。
圖:愛迪生後來也用鉑金做過燈絲,這是愛迪生研製的用鉑金做燈絲的燈泡。
1841年,英格蘭人 Frederick de Moleyns 申請了第一個白熾燈專利,該專利燈泡使用真空泡殼封裝鉑金燈絲。(為什麼發明家和專利持有人不同涅?各位要看好自己手中的技術,別忘了申請專利呀~~)
1845年,美國人 John W. Starr 獲得了碳絲白熾燈泡的專利。只可惜,獲得專利後不久他就死了,他的專利根本沒來得及商用,也很少有人知道他。(sigh~~)
Edward Shepard(愛德華.謝巴德)發明了一種用炭絲髮光的白熾弧光燈。
圖:Edward Shepard(愛德華.謝巴德)
同年,Joseph Wilson Swan(約瑟夫·威爾遜.斯萬)開始將碳化紙絲用做發光材料。但是他始終沒有找到好的抽真空的方法,直到後來得到真空技術專家 Charles Stearn 的幫助,那是後話了。
Heinrich Göbel,一位德國鐘錶匠,發明家,他把碳化竹絲放在玻璃殼裡,發明了歷史上第一隻真正意義上的電燈。(可惜,為了專利和愛迪生打官司敗訴,直到死後才被很多國家在出版材料上認可是電燈的發明者)
1981年,他作為顧問為美國電燈公司工作,改進燈泡的機械結構,並為公司開發了碳絲燈泡。
圖:德國鐘錶匠和發明家 Heinrich Göbel
圖:德國鐘錶匠、發明家 Heinrich Göbel 的燈泡
1982年, Heinrich Göbel 自主創業,並申請了燈泡專利。他想把專利賣給愛迪生電燈公司,但是愛迪生沒看上,後來發生了美國歷史上著名的「Göbel-Defense」專利戰。(具體撕逼故事我們下次專門八一八,先看一下下面廣告)
加拿大人 Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans(馬修.伊萬斯)獲得了電燈專利,可是他們在商業化的進程上並沒有取得成功,1879年,他們把專利賣給了愛迪生。(可見專利也沒什麼用,懂得把技術商業化才是王道啊~~)
圖:加拿大的燈泡專利文件
幾十年鍥而不捨的英國物理學家和化學家 Joseph Wilson Swan (約瑟夫·威爾遜.斯萬,1828-1914),終於在真空專家 Charles Stearn 的幫助下,避免了電燈很快黑化的現象,但是持久性還是不夠。後來,他對燈絲進行持續改進,用從棉花裡提取一種碳化纖維,發明了實用且持久發光的電燈。
也是從1878年起,他開始在自己家裡做燈泡,他家也是歷史上第一批用電燈泡來照明的。1880年,Swan在英國拿到了電燈泡的專利。
圖:英國物理學家和化學家 Joseph Wilson Swan (約瑟夫·威爾遜.斯萬,1828-1914)
圖:碳絲燈泡的黑化現象,需要利用好的真空技術,才能延長壽命。
Thomas Alva Edison(託馬斯·阿爾瓦·愛迪生)購買了1875年Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans(馬修.伊萬斯)的燈泡專利,並在此設計基礎上做了改進,發明了一種碳化燈絲。愛迪生將燈絲放置於真空燈泡內,第一次成功能持續燃燒13.5個小時,到後面能持續燃燒40個小時。
圖:愛迪生獲得燈泡改進專利的圖紙
圖:早期的愛迪生燈泡
到1880年,他發明的燈泡能持續發光600個小時,性能可靠,在市場上廣泛銷售,取得了巨大的商業成功。這也是為什麼愛迪生作為電燈的發明者廣為人知的原因。
1904年,德國/匈牙利化學家/發明家Alexander Just 和克羅埃西亞化學家/發明家Franjo Hanaman發明了第一個鎢絲燈泡。
圖:匈牙利鎢絲燈泡廣告,這是人類歷史上第一個使用鎢絲取代碳絲的燈泡。
圖:德國/匈牙利化學家/發明家Alexander Just
圖:克羅埃西亞化學家/發明家Franjo Hanaman
1913年,美國物理學家、化學家,GE公司的 Irving Langmuir(歐文.朗繆爾)發現在燈泡內充入惰性氣體,而不是抽成真空,可以緩解黑化現象,延長燈泡壽命。