愛迪生經過無數次實驗,成功發明了電燈,這對人類的貢獻是很大的。
愛迪生開始實驗了,他想起了他的第一個「情人」——炭。愛迪生用紙制炭絲、木製炭絲以及笤帚苗炭化後製成的燈絲進行了無數次實驗,最終得出結論,電燈問題的解決,只有一種方法,那就是燈絲的電阻要高,散熱要慢。可是,炭沒有成功。於是,愛迪生又轉向了鉑和類似鉑的金屬,他發現它們符合電阻高、散熱慢的要求。他最終選擇了鉑作為燈絲的材料,並於1878年的10月提出了關於鉑絲電燈的專利申請。這種燈絲的結構比較複雜,它是用鉑絲燒成雙螺旋,中間再插上一個金屬棒,當燃燒的鉑絲接近熔點時,金屬棒便膨脹造成短路。燈泡冷卻,金屬棒也冷卻,於是電流將再次通過。
第一份專利申請後,愛迪生便嗅到了勝利的氣味,他滿懷信心地說:「以後我們所做的,只是去掉煤氣燈,換上電燈。而且可以像汽燈一樣,用螺絲調節它的光亮。」當有人問到具體的使用問題,譬如每戶用多少如何計算時,他笑著對人大聲說:「我會研製出一種儀表,不過,我認為這是非常困難的事。」他還預計著,不僅城市要用電燈,就是偏遠的鄉村,也要用水力發電來使用。遠洋的輪船和火車也可以安裝上發電機,整個社會都可以電器化。愛迪生的研究需要精深的數學知識,可是愛迪生不會,於是一個叫弗蘭西斯·厄普頓的大學生來到了他的實驗室。每當愛迪生想到什麼問題時,他就叫厄普頓記下來,或者畫下來。厄普頓是愛迪生得力的助手,他用計算證明了愛迪生的直覺:電燈必須具有100歐姆以上的電阻,才能成為煤氣燈的對手。
事實上,不管助手怎麼能幹,愛迪生大多也都要親自動手。有一個流傳甚廣的故事很能說明這種情況:愛迪生讓厄普頓和另一個數學家計算新燈泡的容積。燈泡的形狀很不規則,要正確計算出它們的容積並非易事。兩個人整整計算了一夜也沒有完成。他的秘書回憶說:愛迪生讓他去實驗室拿一隻沒有用過的燈泡,把燈泡灌滿水,並找來一個量杯拿給愛迪生。「愛迪生一手接過盛了水的燈泡,一手拿著量杯,將燈泡裡的水往量杯裡一倒(當然,量杯上有刻度),愛迪生馬上就得到了燈泡容積的準確數據,倆人幹了整整一個通宵還沒有結果。」愛迪生深深地沉浸在他的電燈實驗中了。他顧不上吃飯和睡覺,有時甚至連周圍的一切都能忘掉。他常常一氣兒工作到凌晨三四點鐘,然後拿幾本書做枕頭,躺在案子上睡一會兒。他這樣,他的同事也都這樣。一個同事給愛迪生開玩笑說:「怪不得你頭腦裡知識那麼豐富,原來你是頭枕著書,連睡覺時也往腦子裡記書上的內容啊!
成功仍然遙遙無期。愛迪生一天到晚用鎳合金燈絲試驗著,長時間看著那些刺眼的燈泡,他的眼睛受到了嚴重傷害,常常工作不大會兒就得停下來,有時候眼睛疼得厲害,連覺都睡不成,他不得不服用嗎啡才能迷糊一會兒。他的投資者急了,總想逼著愛迪生快點兒向社會進行表演。因為這不僅是他們的一個證明,同時也影響著他們別的生意。當然,愛迪生在沒有充足準備下的表演是不會有什麼好結果的。愛迪生試驗了無數次,試驗了許多種材料,但是仍然進展不大。1879年秋天,他得到了一種新型的斯普林格氣泵。這種氣泵能讓他創造出十萬分之一大氣壓的真空。他感覺,這種真空能使燈泡延長壽命。很快,他進行了一次試驗,證明了他的估計。這次他創造了百萬分之一大氣壓的真空,徹底改變了他目前試製的路子。
他一直認為用金屬鉑、鎳等做燈絲造價太高,現在他再一次回到了碳絲的試驗上。他先後試驗了棉線、稻草、馬尼拉麻繩、馬鬃、藤條、玉米稈纖維,甚至還用了他的同事麥肯齊老人的鬍子。麥肯齊是愛迪生的老師,如前所說,在他當站長的時候曾教過愛迪生電報技術。現在,他上了年紀,已經幹不成事了,愛迪生聘他來,實際上是為了報答他的情誼,讓他來此養老。老人長一臉捲曲的鬍子,愛迪生已經試驗了1600多種材料,他正愁找不著新的材料呢,猛地看見麥肯齊的鬍子,眼睛立即就放出光來。愛迪生選了老人幾根最粗的鬍子,經過認真的炭化處理後,滿懷信心地把它裝進燈泡裡,結果又失敗了。老人感到能為愛迪生的燈泡做貢獻很榮幸,他提出用他的頭髮再試試。愛迪生搖了搖頭說,頭髮和鬍子是一類物質,不會出現什麼奇蹟的。轉了一圈兒,愛迪生又回到了棉線上,他要用炭化後的棉線再試。5天後,也就是1879年的10月21日,他終於獲得了突破性的進展。世界也因此把這天定為電燈發明日。