谁发明了灯泡?

2020-09-15 12:20:00

灯泡的发明应该归功于谁,这个问题看起来很复杂,它揭示了科学技术史上值得揭示的几个方面。大多数人可能会回答这个问题--托马斯·爱迪生。然而,这不仅仅是过于简单化。这可以说是错误的。这个问题也变成了政治问题,当总统候选人乔·拜登(Joe Biden)声称发明灯泡的是黑人,而不是爱迪生时,这个问题就变得政治化了。这也是错误的,但也许和爱迪生是发明家的说法一样正确。

这个问题本身背叛了一个有缺陷的基本假设,因此没有一个正确的答案。取而代之的是,我们必须面对潜在的假设--一个人或一个实体基本上或完全发明了灯泡。相反,创造灯泡是一个迭代的过程,有很多人参与,没有明确的客观分界线。然而,有一种分界线--第一个适销对路的灯泡。这真的是人们指的爱迪生-不是他发明了灯泡,而是他把终点线上的概念带到了一种适销对路的产品上。爱迪生差不多做到了这一点,他确实值得称赞,因为他确实在门洛帕克开发了一些调整。

灯泡的真正故事始于1802年汉弗莱·戴维,他通过将伏尔塔的电堆(基本上是电池)连接到木炭电极上开发了一种电弧灯。电极形成了一道明亮的弧光,但它燃烧得太亮,不适合日常使用,烧毁得太快,不实用。但尽管如此,戴维仍被誉为第一个使用电力发电的人。直到最近,各种设计的弧光灯还被用于户外照明,如路灯和灯塔,以及舞台照明。

1841年,弗雷德里克·德·莫林(Frederick De Moleyns)获得了灯泡的第一项专利-一种带有真空的含有铂丝的玻璃灯泡。灯泡起作用了,但是铂金很贵。此外,在灯泡内制造真空的技术仍然效率不高。玻璃也有变黑的趋势,随着时间的推移,发出的光会减少。所以我们在商业上还不可行,但是现代白炽灯泡的所有元素都已经具备了。随着时间的推移,在不干扰灯丝的情况下疏散灯泡的技术得到了改进。1865年,德国化学家赫尔曼·斯普林格尔(Hermann Sprengel)开发了汞真空泵,很快被灯泡发明家采用。

1874年,亨利·伍德沃德(Henry Woodward)和马修·埃文斯(Mathew Evans)在美国和加拿大为碳丝白炽灯泡申请了专利。这似乎是一种商业上可行的灯泡,但该公司并没有卖得很好,最终他们把专利卖给了爱迪生。在那之后不久,威廉·E·索耶和阿尔比恩·曼在1878年获得了一项美国专利,发明了一种充满氮气的白炽灯泡,其发射器为现在所熟悉的之字形。灯泡工作得很好,但僵硬的设计使它很容易破裂。

在这一点上,现代白炽灯泡的所有基本要素都已经到位。爱迪生没有开发出任何一种。但这种灯泡仍然有局限性,使其无法在商业上可行。还应该指出的是,商业可行性也受到当时电池和真空技术的限制。一旦通电和疏散玻璃灯泡的实用方法出现,灯泡就成熟了。这就是爱迪生和斯旺(一位英国发明家)都来的地方。

约瑟夫·斯旺开发了他自己版本的白炽灯泡,使用了真空灯泡、铂引线和碳素发光灯丝。然而,他的设计仍然存在问题。碳丝很粗,需要大量的果汁才能加热和发光。尽管如此,斯旺于1879年在英国获得了这种设计的专利,并于1881年开发了自己的照明公司,并对他最初的设计进行了改进。

大约在同一时间,爱迪生正在研制他自己版本的灯泡。他的创新是使用了一种电阻很高的细碳丝。他最终选定了一种碳化竹丝-这实际上是他对商业灯泡发明的主要技术贡献。爱迪生为他的发明申请了专利,并在巡演中确保自己的名字尽可能与灯泡的发明相一致。斯旺和爱迪生最终互相起诉对方侵犯专利-斯旺胜诉了。因此,从法律上讲,有人可能会争辩说,天鹅发明了商业灯泡。爱迪生的解决方案是与斯旺合作,成立一家合资公司,然后在几年后完全买断斯旺的股份。因此,爱迪生从别人那里获得了灯泡的专利,就像他自己赢得的一样多。

爱迪生确实因为普及了电灯泡,并将其连接到公共发电和配电而获得赞誉。一旦他拥有了所有的专利,他的公司就继续迭代和改进这项技术。这也是拜登的“黑人”的用武之地。他指的是刘易斯·霍华德·拉蒂默。拉蒂默在1882年获得了一项专利,该专利用于改进灯泡用碳丝的生产工艺。拉蒂默随后去了爱迪生电灯公司工作。拉蒂默对灯泡的制造做出了重大贡献,但他并没有“发明”灯泡,充其量只是这段有趣历史的一个注脚。

虽然爱迪生对灯泡的贡献很大,但他并没有“发明”灯泡。他最多也就是把最后一件东西放在适当的位置,获得任何相互竞争的专利,然后以发明者的身份推销自己。这个策略奏效了。

但就像许多技术和科学进步的故事一样,随着时间的推移,许多人做出了贡献,甚至不可能将功劳归功于任何一个人。