電燈發明了100多年,有哪些你意想不到的進化?

2021-02-23 視知

這是萬物的第33次揀史

電燈給世界帶來永恆的光明,

但你想過光汙染麼?

假如沒有電燈,大城市的夜晚肯定不會像今天這麼熱鬧。上海外灘的東方明珠,北京長安街的彩虹門,香港的維多利亞港都會陷入一片黑暗。

假如沒有電燈,活躍在望京、西二旗的加班族會把晚高峰推前三個小時。沒有電燈,看不見,也沒辦法加班。

在宋朝之前,蠟燭和油燈屬於奢侈品,只有夜生活多姿多彩的土豪才可享用。

18世紀前的歐洲人是妥妥的「屍體愛好者」,動物脂肪都可以拿來當作油燈燃燒的材料。

可它們在燃燒的時候會產生濃煙,直到發明家阿爾甘給油燈添加了玻璃罩,問題才算解決。

後來,拿破崙在歐洲掀起大戰,北美人鬧上獨立革命,阻礙牛油和鯨油的供應,油燈成本陡然上升,人們迫切需要經濟安全的新光源。

蘇格蘭人威廉·默多克做了一次光明使者。他把加熱過的煤放在小蒸餾器裡產生煤氣,用三四英尺長的鐵管,把煤氣輸送到燃燒器點燃,以此發光。這套設備大大降低了照明成本。

1825年,倫敦的工廠、公共建築和商店幾乎都採用了煤氣照明。煤氣燈加速了新的文化和教育形式的產生,但產生的異味也被人們詬病。

電氣革命到來後,人們開始致力於電燈照明。1874年,多倫多的兩位醫療電工(Henry Woodward和Mathew Evans)把碳棒固定在充滿氨氣的玻璃瓶電極之間,製造了碳棒燈。

因為沒辦法成功商業化,他們把這項專利賣給了愛迪生。愛迪生依靠著加拿大人送來的溫暖,進行電燈改良,在1879年生產出商業版的碳化竹絲燈泡。到1891年,美國大約有1300個照明中心,容納了300萬盞電燈。

電燈走進美國千家萬戶,也同樣照亮了中國。1879年,為了歡迎美國前總統格蘭特,畢曉甫用西門子的直流發電機,在上海試燃了中國境內第一盞電弧燈。

隨後《萬國公報》等刊物更是認為興辦電氣照明利國利民。

清末民初時期,中國沿海的20多座城市開辦了約30家電燈公司,到1928年,中國已經有了350餘家電氣照明企業。

1909年,美國工程師麥克法丁製造了一種祖母綠燈罩,該燈罩不僅阻止強烈光線射向使用者,還產生了宜人的綠光,這受到很多深夜辦公的銀行職員歡迎。我們在影視劇裡,也能看到這種祖母綠檯燈。

由此可見,檯燈發展的初期,人們就設想過如何能夠減輕視覺疲勞。但是隨著人類技術的不斷進步,解決刺眼的光線已經不夠了。

檯燈中加入了越來越多的人性化設計:比如,檯燈照射的光型就是一個重要問題,常見的檯燈大多是圓形的照明範圍,但這有個BUG。

美國普渡大學的研究顯示,我們日常使用的工作桌面大多都是長方形的,人們使用的範圍是橫向延展的,常見的圓形照明,很難把工作區兩側的部分照亮。處於這樣的工作條件下,雙眼要在明暗間來回切換,同樣會產生眼睛疲勞和眩光危害。

所以更符合使用場景的光型應該是橢圓形的。一些檯燈品牌就為這種更科學的光型做出了努力,Koncept、山田照明以及明基WiT都將燈頭拉成了長條狀,從人體工學和實用性角度來講,這種檯燈更能保護我們的眼睛。

而且,在現在父母陪讀已經成為必然的趨勢下,橢圓形的光線更能滿足陪讀需求,也能讓家長們得到視力和心理上的安慰,營造良好的家庭氛圍。

當然,除了光型之外,一盞好的檯燈要保證光線安全,還需要無藍光、無閃頻的危害取得相關認證。

解決光線安全的問題之後,也應該加入更多智能化人性化的應用,比如現在一些檯燈的色溫可以調節,還可以根據環境光線自主調節亮度,自動給使用者開燈等等。

電燈的發展讓工廠可以全天候輪班運營,不眠之城成為現實。

更嚴重的是,無節制的燈光還會破壞生態。澳大利亞的《宇宙》雜誌記載,2009年,全球70%的人生活在光汙染當中,每五個人裡就有一個人,沒辦法在夜間用肉眼看到銀河的星星。

人們也逐漸意識到了光汙染的危害,20世紀80年代末,美國成立了國際黑暗天空協會,呼籲大眾保護和恢復夜空。

如今,我們早已習慣夜幕下大城市的活力,並想辦法延長白晝,可自然界卻不能像我們一樣晝夜顛倒,黑白不休。人類的燈光,不該掩蓋宇宙的美。

 

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參考資料:

[1]查爾斯•辛格、E•J•霍姆亞德、A•R•霍爾、特雷弗•I•威廉斯:《技術史》,上海科技教育出版社、牛津大學出版社,2004年版;

[2]李偉:《中國古代夜景觀發展研究》,華中科技大學碩士論文,2007年;

[3]張彥曉:《宋代照明研究》,河南大學碩士論文,2014年;

[4]楊琰:《工部局與近代上海電力照明產業研究,1882-1929年》,復旦大學博士論文,2013年;

[5]黃興:《電氣照明技術在中國的傳播、應用和發展(1879-1936)》,內蒙古師範大學碩士論文,2009年;

[5]Thomas Edison - Wikipedia;LightPollution - International Dark-Sky Association;

[6] Sean Willianson. History of theoriginal Bankers Lamp POSTED ON OCTOBER 10, 2017

[7]Banker's lamp - Wikipedia;

[8]光汙染:明亮世界的暗傷—新聞—科學網;

[9]【地球與環境】光汙染的影響僅僅是讓星空消失嗎-科普中國;

[10]歐內斯特弗裡伯格的「愛迪生時代:電燈與現代美國的發明」 - 華盛頓郵報;

[11]孫芳玲、郭德玉、王文:《光照對大腦功能的影響研究進展》,照明工程學報,2017年12月

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