第三章 發明電燈引發工業革命(2 / 3)

在幾百碼以外愛迪生的家中,三位來客預料到白熾燈將導致的室內生活的革命。《泰晤士報》記者寫道:“我永遠也忘不了當愛迪生看到一份報紙上某位大言不慚的‘專家’的發誓——不管愛迪生有多少電燈,隻要有一隻壽命超過20分鍾,我就願付100美元,有多少付多少——後得意的笑容。”後來他被告知,愛迪生的這些燈已經連續工作了3天,所以他和他的同行來參觀時隻等了20分鍾就離開了。

自福克斯報道以後,愛迪生馬上抓住時機,宣布聖誕節一過實驗室將公開開放。於是,賓夕法尼亞鐵路便在門羅公園設置了專線,不出數日,愛迪生的眼前就出現了一番非凡的景象。門羅公園的大展覽取得了一般展覽所無法取得的效果。它向數千人證明,白熾燈的確可行,它使人們更加渴望得到這種遠遠勝過煤氣燈和電弧燈的照明方法,而且價格便宜。愛迪生說:“當電燈普及之後,隻有奢侈者才用得起蠟燭。”

1879年最後一周在門羅公園的精彩展覽,使愛迪生確信,他在領導一次新工業革命。不過,電燈設計的中心,一直是如何從總的發電裝置向廣大地區輸送電力。這個問題要比安裝一個小建築群的照明線路複雜而困難得多。他知道,等待著他進行設計的仍是一個嶄新的、複雜的係統,白熾燈泡的實驗成功,隻不過是普及電燈鏈條中的一環而已。

對於門羅公園戲劇性的展覽,人們有各種各樣,甚至是互相衝突的反應。聚集在門羅公園街道上的人們,個個滿懷敬畏之意和對新光源的希冀之情,睜大眼睛欣賞愛迪生的電燈,同時到來的報社記者都不願否認他們目睹的現實:盡管還會有問題發生,但白熾電燈確確實實來到了人間。可是有些電業界人士的看法卻並非如此。

電氣工程師伊萊休·湯姆森參觀後表示,白熾燈很難成為有利可圖的產品。一年之後,著名的活納·馮·西門子認為,從經濟角度上講,這種燈無法與電弧燈相抗衡。另外,《紐約先驅報》還在1月5日刊載出W·E·索耶的一封來信,信中說:由於迄今未能造成一隻完善的白熾燈,因而我不相信有人能在這方麵取得成功。

除索耶等持懷疑態度的人外,有些人不僅發現了愛迪生成就的意義,而且意識到他指日便可名利雙收,成為創造一個巨大的嶄新工業體係的人。這一前景自然也激勵著其他人加緊製造白熾燈。這裏最重要的是英國的約瑟夫·斯旺。他從1860年起,就開始從事類似的探索。斯旺讀了來自美國關於愛迪生試驗的文章。到1879年末,他再也不能保持沉默了,於1880年1月1日,就是在人們興奮地參觀了門羅公園的展出後,《自然》雜誌刊登了斯旺的來信。他給《自然》雜誌去信的目的,似乎是要申明他的科學發明權,所以,在他看到這期雜誌的另一篇文章引用倫敦《泰晤士報》的證論,誇耀愛迪生的電燈,當然使他悻悻不平。引文說:“愛迪生先生的電燈明亮、柔和、穩定,既不閃爍,也不變暗,看到它的人們都認為比煤氣燈更令人滿意。”1880年初,斯旺成立了斯旺聯合電燈有限公司,公開與愛迪生展開了競爭。甚至兩家公司已經超出了科學競爭的範疇,而是涉及到了專利權的問題。

好在斯旺和愛迪生都非常知趣,1883年10月,兩家公司合並,成立了愛迪生——斯旺聯合電燈有限公司。但是,一個問題解決了,又出現了另一個問題。這家新成立的公司本來既依靠愛迪生1879年的專利,又依靠斯旺1880年的專利。可是斯旺在1879年愛迪生提出專利申請之前,就成功地做出了試驗。正像斯旺所說的,他使用的也是炭絲。這樣,從技術上講,兩份專利隻能使用居先的一份,而愛迪生的專利就得作廢,這一來那些急於利用電力之潮的公司便可乘虛而入。否則,隻能將斯旺的早期工作降級,以保證他與愛迪生成立的聯合公司有一個美好的前景。這是一件具有諷刺意味的事情。

不過,兩人都很幸運,因為兩種產品之間,從法律上講存在著基本的不同。愛迪生用的炭絲,直徑隻有1/64英寸,斯旺的直徑要大得多。這樣,法庭就能作出判決,認為愛迪生使用的“絲”,並非斯旺試驗的內容。這一來,愛迪生的專利被認為繼續有效。這就使潛在的占便宜者無機可乘。

把愛迪生的燈絲與索耶和阿爾邦·曼製造的燈絲相比,人們就知道了燈絲粗細的重要性。索耶和阿爾邦·曼的燈絲,直徑為1/32英寸。愛迪生的燈絲隻有他們的一半,因此電阻值就等於前者的四倍,散熱麵積又減少了1/2.這種電阻與散熱麵之比的八倍增長在實踐中起著非凡的作用,它可使輸電線的製造節省7/8的銅或其他金屬。

像愛迪生在以後的成功中隨之而來的專利訴訟一樣,愛迪生與斯旺之間的談判也將重新進行。在1880年初的日子裏,愛迪生完全沉浸在研製工作的海洋之中。一月初,他提出了關於電燈、製造高真空的裝置和一種特殊燈泡、燈架的專利申請。1月28日,他又提出了囊括他的“電力輸配係統”的包羅萬象的專利書。到年底,他的專利已有56項,其中有2/3是有關電燈、發電機、輔助設備及各種形式配電裝置的申請。此外還有他在研究照明係統過程中注意到的關於電力鐵路的申請。

在愛迪生的眾多研究項目中,燈泡是引人注目的焦點,對此,愛迪生毫不掩飾地承認,他不僅要靠反複試驗,而且也得憑運氣來解決有關燈泡的問題。

隨著燈絲的改進,燈泡的形狀也開始變化。1879年末,燈泡還是帶有長頸的圓形,燈絲直伸到最裏端,鉑製的穿入線被封在裏端的頂上,燈泡的頂點是尖的。又過了幾個月,愛迪生加大了燈泡的尺寸,認為這樣會提高白熾燈的亮度。後來,為了燈泡能得到更好的密封,他還在燈絲連接處使用了一種德國玻璃。不久他又放棄了這種作法,燈泡的形狀也再次改變。

電燈使用壽命的延長意味著需求量的減少,但電燈的普及使這種需求量不但沒有減少,反而大大增加。1882年,大約製造了10萬隻燈泡;10年後,年產量就達到了400萬隻;到1903年,年產已達4500萬隻。

尋找更佳燈絲材料的行動到頭來還要繼續下去,盡管愛迪生已經發現了日本的一種竹子,並訂好了合同,使原料源源不斷地運到了美國。但是幾年以後,竹子又被一種賽璐珞材料所替代。

1880年,必不可少的真空泵發生了漏氣現象,燈泡的生產不得不停止下來。雖然這次停產與試驗的理論基礎並沒有關係,但是,報界卻把用於總統競選和國家大事報道的全部力量都用在了對門羅公園的報道上。任何可能的成功或失敗,都逃不過它們的眼睛。起先許多人以為那些批評愛迪生的人也許是正確的,致使愛迪生公司的股票連連跌價。

在愛迪生向報界表達了自己的信心以後,悲觀主義者對電燈的普及仍持懷疑態度。他們認為,用一座電站,哪怕是隻供應城市的某一部份,也不一定行得通。

在門羅公園,照明的範圍畢竟是塊有限的區域,而且,這裏的照明係統主要是為演示而建立的,所以幾乎沒有考慮成本問題。其中最大的問題就是連接發電機與電燈的銅線如何製作。為了使每隻燈泡都能獨立關、開,這些燈泡是並聯起來的。從理論上講,有兩種方式可以使離發電機最遠的電燈與離發電機最近的電燈發出同等亮度的光。第一種方法是使用不同電壓的燈泡。不過,由於愛迪生所設想的是通用燈泡,應能互相調換,所以這一方式自然被排斥在外。另一種辦法,就是變化導線的直徑。在距發電機最遠的地方,所用電線應盡量細,隻需滿足一組燈泡的供電即可。離發電機較近的線路,導線要相應加粗,離發電機最近的線路,則使用最粗的導線。這種變換導線直徑的方法,可以使110伏電壓的燈泡,或者任何其他電壓的燈泡在整體線路的各個位置的發光強度相等。但正像愛迪生的批評者們所指出的,如果使用這種方法,導線的耗銅量就會大得使整個係統無法實現。然而,愛迪生從試驗白熾燈的第一天起,就考慮到了成本問題。因此,就在他的批評者們不斷發出警告之際,愛迪生已經準備提出自己的饋電係統專利申請了。

按照這種方法,不是在一個區內使用一根電源線,而是將每個區都分成若幹小塊地域;在分割後的每小塊地域內,架設一根為固定燈數服務的電源線,每一電源線都由幾根饋電線與中心發電機相連。這種係統的出奇之處,就在於連接發電機的長長的饋電線可以相對很細,隻是每塊地域的電源線才稍粗一些。這種布局的結果頗為驚人。在愛迪生計劃供電的紐約市一區,經過計算,使用這種饋電係統,比使用常規輸電係統要節約5/6以上的銅。

後來成功地創建了電力鐵路係統的F·J·斯普拉格,此時也加入了門羅公園的雇員行列。他為人們展示了如何不借助模型試驗而決定饋線直徑的方法。

正是饋電係統使愛迪生大大縮減了耗銅量,從而電燈才成為與煤氣燈競爭的發明之一。愛迪生的第二項創新——三線係統,在兩年後設計成功。根據這一聰明的設計,電源線之間的電勢差被加倍,然後在線路中又通入一根中位線。這樣,電源線的橫截麵就縮小了75%,就是說,這樣一來,電源線的耗銅又減少了621.5%。

在早期還存在著對顧客過量用電的擔憂。為此,愛迪生發明了一種保險裝置,《自然》雜誌稱它是“一種別具匠心的設計”,有了它,哪位用戶用電過量,電路就會自動“切斷”。違禁用戶的電源,就來自那熔斷了的唯一的金屬接頭。人們最終無須使用這種刻薄的手段,但作為檢查每一用戶的用電情況,這種裝置仍是必要的。

此時,愛迪生放棄了早期關於統收電費的設想。但他所考慮的各種用電的計量方法,在試驗中都存在問題。直至1880年秋,他還在探索著解決這一問題的途徑。他手下的人員雖然被分成許多工作隊,但能向愛迪生提出新鮮設想的卻寥寥無幾。後來被隨意招募入廠的愛特華特·G·艾奇遜發現了一種方法。

白熾燈一經證明切實可行,要求愛迪生安裝獨立發電裝置的訂單如雪片般飛來。然而,愛迪生不久就與他的支持者們發生了分裂。這些幫助愛迪生的銀行家們單純滿足於眼前耗資較小、收入穩定的狀況,因此隻支持他在一座工廠或一個街區建立單獨發電廠的設想。愛迪生著眼於未來,想集中精力搞成為整個大城市照明服務的中心供電站。

不過,在愛迪生推進中心電站計劃之前,他已發現必須創建起一係列從事專門業務的公司——愛迪生電燈公司、愛迪生機械廠、愛迪生製軸公司以及最終承擔建造和管理中心電站的托馬斯·A·愛迪生建築部與紐約愛迪生電力照明公司。他需要新的廠址,包括將建造大型電機的廠址。為創辦這些公司,他從紐約金融界借到一些錢,但還遠遠不夠,於是他不得不將自己在電燈公司的2500股股票大部轉賣,從而失去了對該公司的控製權。華爾街支持白熾燈的推廣,但隻有愛迪生才明白,沒有中心供電站,電燈就永遠不會在百姓住宅中普及。

隻要不妨礙他的中心電站計劃,愛迪生並不反對建獨立電站的作法。事實上,他還專門成立了愛迪生獨立照明公司,負責在全美各城市安裝獨立電機。

前來求助的人還有10年前《紐約先驅報》發行人戈登·貝內特。愛迪生也希望辦報紙的人要求在自己的工作室裝上電燈,於是他首先在紐約5號大街自己的總部安裝了印刷工的排字盤,希望前來一訪的報業雇主能看到在電燈下排字的優越之處。戈登·貝內特是第一個來訪的報業老板,他看後立刻命令自己的總經理將印刷廠換成電燈照明。

在戈登·貝內特的推薦下,年青的海軍軍官,北極探險者喬治·華盛頓·德朗曾在1879年到門羅公園作過訪問。在瑞典科學家諾登斯克爾德乘船從挪威駛進白令海峽北口發現了去亞洲的東北通道之後,德朗在貝內特的支持下計劃由南至北駛過白令海峽。愛迪生為他提供了一艘叫“珍妮特號”的船,船上有小型發電機、白熾燈,還有用長長的導線連接的手搖電話機。

1881年1月,愛迪生的秘書辭職,英索爾被推薦接任秘書。他所乘坐的“切斯特城市號”班輪從利物浦出發,在一個黃昏抵達紐約,一上岸,他就立刻被帶到第65號大街開始為愛迪生工作。當時,英索爾注視著愛迪生,愛迪生也注視著英索爾,雙方都失望地想說:“我的上帝!他這麼年青!”英索爾剛21歲,看上去隻有十六、七,他生得瘦削,眼球突出,麵頰上還長著細細的絨毛。他的服飾考究,作風嚴肅,一口濃重的倫敦腔,以至於給愛迪生造成了理解上的困難。此時,他正張大了嘴,驚奇地觀察著愛迪生這位英雄。愛迪生剛剛34歲。他穿了一件破舊的黑色禮服大衣,一件馬甲,一條黑褲子,頭上戴了一頂當時在美國西部和墨西哥流行的寬沿帽,汙穢的白襯衫前掛一條白綢手絹,手絹還打著一個不講究的結。他的頭發長且蓬亂,沒有胡子,隻留著參差不齊的短髭。他的作風隨便,就像英索爾的嚴肅一樣突出。他的美國中西部口音濃重,同樣,英索爾也幾乎聽不懂他在講些什麼。總起來說,愛迪生的可取之處,就是“他的表情中流露出一種睿智的魅力,還有那雙極為明亮的眼睛。”

盡管如此,初次相會的一方的確是該世紀最偉大的發明家,另一方則是將要使發明家的混亂處境變得井井有條的商業巨匠。雖然在1881年2月以前,很長一段時間,愛迪生不止發了一筆財,但從此以後的20年間,由於他的電力事業的成功需要越來越複雜的金融管理,他本來會陷入困境,可是因為愛迪生幸運地獲得了一位在這方麵具有豐富知識的人而得以幸免。他也向年青的英索爾灌輸自己的經營哲學。在半個世紀裏,英索爾被多次指控,均無罪獲釋,每次他都憶起愛迪生曾對自己說過的話:“塞米,不管你做什麼,要麼就做出輝煌的成就,要麼就輝煌地失敗。必須得敢幹,得有進展。”

英索爾到來之時,愛迪生已向建立中心發電站的目標跨出了一步。根據規定,隻有符合紐約市煤氣公司管理法的公司才能從事照明事業。1880年12月17日,愛迪生成立了紐約愛迪生電力照明公司。當時,準備在紐約市建立電燈係統的還有5家公司——布魯什公司、馬克沁公司、雅布羅克考夫公司、索耶公司和格萊姆公司。因此,成功的條件不僅取決於燈泡本身的性能,還取決於照明係統的輔助設備,愛迪生在與英索爾會麵的一個小時之內就對這位青年講清了這一點。