第38章 托马斯·阿尔瓦·爱迪生：从报童到“发明大王”

一、早年生活

托马斯·阿尔瓦·爱迪生的早年生活充满了对知识的渴望和对科学的痴迷。1847年2月11日，爱迪生出生于美国俄亥俄州的米兰镇，是塞缪尔和南希·爱迪生的第七个也是最后一个孩子。爱迪生七岁时，全家搬到了密歇根州的休伦港，从此，爱迪生便在这个小镇度过了他的童年和青少年时期，直到16岁独立创业。

爱迪生的教育背景非常有限。他只接受了几个月的正规学校教育，大部分知识都是通过母亲南希的教导和自学获得的。南希曾是加拿大的小学教师，她耐心地教爱迪生阅读、写作和基本的算术。尽管如此，爱迪生依然表现出了极强的好奇心和求知欲。11岁时，他就在休伦港家中的地窖里建立了一个属于自己的化学实验室。这个小小的实验室成为了他早期科学探索的起点。爱迪生如饥似渴地阅读各种书籍，包括吉本的《罗马帝国衰亡史》、西尔斯的《世界史》、伯顿的《忧郁的解剖》和《科学辞典》等。这些书籍不仅丰富了他的知识，也激发了他对科学和技术的浓厚兴趣。

13岁时，爱迪生开始了他的第一份正式工作，成为一名报童。他每天在经过休伦港通往底特律的当地铁路上卖报纸和糖果。利用火车上的空闲时间，爱迪生在火车的行李车厢里设立了一个化学实验室，同时还安装了一台印刷机。年轻的爱迪生就在这台印刷机上印刷了《先驱周报》，这是第一份在行驶的火车上编辑、出版和印刷的报纸。此外，他还成为了新鲜蔬菜和水果的中间商，向沿途的农民收购，然后卖到底特律市场。尽管工作繁忙，爱迪生仍然把大部分空闲时间都花在了阅读科学和技术书籍上。他特别喜欢化学研究和用电流产生电的方法，并很快就操作起了自制的电报机。

16岁时，爱迪生已经能够熟练地全职从事电报工作。17岁时，他的收发技能为他赢得了一份在安大略省斯特拉特福交界处大干线担任普通电报员的工作。然而，他富有创造力的想象力在这次工作中却成了他的败笔。一天，一名主管偶然发现了爱迪生的一项秘密发明——一种每小时自动用摩尔斯电码在电报上“报到”的装置。原来，爱迪生当时正在打盹，以弥补因长时间学习而失去的睡眠。这项发明虽然巧妙，但却导致他被解雇。这次经历并没有打击爱迪生的自信心，反而激发了他更加坚定地追求发明创造的决心。

作为一名电报员，爱迪生走遍了整个中西部地区，一直在研究和实验如何改进当时简陋的电报设备。他先后在多个城市工作，积累了丰富的实践经验。1868年，爱迪生转而向东来到波士顿，在西联公司担任接线员。这一年，他向一位熟人借了一小笔钱，成为一名自由发明家，并申请了他的第一个专利——电子投票记录器。这是一种供国会等民选机构使用的设备，可以加快投票过程。然而，这项发明并没有给他带来任何经济收益，因为国会议员们并不愿意使用任何可能加快会议进程的装置。这次失败给爱迪生上了一堂深刻的商业课，他决定今后只发明那些他确信公众真正需要的东西。

二、发明创业

1869年，托马斯·阿尔瓦·爱迪生搬到了纽约，开启了他职业生涯中最忙碌和最具创造力的时期。起初，他在黄金和股票电报公司担任雇员，负责修理华尔街的电报金价指示器。爱迪生凭借出色的技艺迅速完成了任务，因此被任命为主管。他的工作引起了人们的注意，不久他就发现自己有足够的资金来制造股票行情指示器和高速电报机。

1870年，爱迪生与富兰克林·波普（FranklinL.Pope）合伙成立了自己的电气工程公司。他继续从事与电报相关的发明，并开发出了他的第一个成功发明——通用股票打印机。这项发明不仅大幅提高了股票交易的效率，还为爱迪生带来了4万美元的报酬，这是他的第一笔重大发明收入。1871年，爱迪生用这笔钱在新泽西州纽瓦克市建立了他的第一个小型实验室和生产股票代码的工厂，将全部精力投入到发明创造中。在接下来的五年里，爱迪生在纽瓦克发明并制造了各种设备，大大提高了电报的速度和效率。他还抽时间与玛丽·史迪威（MaryStilwell）结婚成家，开始了家庭生活。

1876年，爱迪生将工厂的管理权交给了自己信任的助手，卖掉了自己在纽瓦克的所有制造企业，将家人和助手搬到了纽约市西南25英里处的小村庄门洛帕克，并在那里建立了实验室。这个实验室配备了研究任何发明所需的所有设备，是世界上第一个专门用于研发的实验室，也是后来贝尔实验室等现代化设施的典范，有时被认为是他最伟大的发明之一。

随着门洛帕克实验室的开张，爱迪生将大部分时间都投入到发明创造中，而非产品制造。他承诺，他将每十天完成一项小发明，每六个月完成一项“大发明”。他还提出要“按需发明”。不久，他每年申请的专利多达400项，展示了惊人的创造力和工作效率。

1877年，爱迪生发明了碳电话发射器，这一发明使电话成为商业实用产品。在此之前，电话通信一直非常不实用，通话质量差且不稳定。爱迪生的碳电话发射器显着提高了通话质量，使电话通信变得更加可靠。他将自己的发明权卖给了西联公司，而西联公司又与亚历山大·格雷厄姆·贝尔支持的公司达成了协议。此后许多年里，电话设备上都有贝尔和爱迪生的名字。用爱迪生的话说，双方各占一半——他发明了发射器，贝尔发明了接收器。

同年，爱迪生还发明了锡箔留声机，这是世界上第一台可以记录和复制声音的机器。锡箔留声机的出现引起了巨大的轰动，为爱迪生带来了国际声誉。1878年4月，爱迪生应邀前往白宫，向当时的美国总统拉瑟福德·伯查德·海斯（RutherfordB.Hayes）演示锡箔留声机。这次演示不仅展示了爱迪生的天才发明，还使他得到了政府和公众的高度认可。

锡箔留声机的工作原理相对简单，但它开创了音频记录和播放的新纪元。爱迪生通过一个带有针头的圆筒，将声音振动转化为机械运动，再通过针头在锡箔上刻下波纹，从而实现声音的记录。播放时，针头沿着波纹移动，重新产生原始的声音振动，实现了声音的再现。

1878年9月，托马斯·阿尔瓦·爱迪生在观看了一场500烛光功率的弧光灯展览后，宣布他将发明一种安全、廉价的电灯，以取代千家万户的煤气灯。不仅如此，他还计划采用与弧光灯不同的配电方法来实现这一目标。电灯的概念并不新鲜，许多科学家和工程师都曾研究甚至开发过各种形式的电灯，但到那时为止，还没有研发出任何一种家用的实用电灯。爱迪生深知，要想取代煤气灯成为最常用的照明工具，仅靠发明实用的电灯是远远不够的。因此，他的最终成就不仅是发明了白炽灯，还发明了一整套电力照明系统，该系统包含了使白炽灯实用、安全和经济的所有必要元素。

在爱迪生生前获得的1,097项美国专利中，有356项涉及电灯、发电和配电，这是迄今为止授予个人的最多专利。经过一年半的努力，爱迪生终于取得了成功。1879年10月21日，爱迪生展示了碳丝灯，这是一盏带有碳化缝纫线灯丝的白炽灯，持续燃烧了13个半小时，由他特制的高压发电机提供电流。12月，爱迪生的白炽灯照明系统首次公开演示，在门洛帕克的试验电灯站，30盏灯组成的电路闪闪发光，每盏灯的开启或关闭都不会影响其他灯。这一系统的成功不仅展示了白炽灯的优越性能，还证明了电力照明系统的可行性和可靠性。

在接下来的几年里，爱迪生创建了电力工业。1882年9月，位于曼哈顿下城珍珠街的第一座商业发电站投入运营，为一平方英里范围内的用户提供照明和电力，开启了世界城市电气照明的先河。这一事件标志着电力时代的正式开始，彻底改变了城市的夜景和人们的生活方式。电灯的成功让爱迪生名利双收，电力也随之传遍全球。爱迪生的多家电气公司不断发展壮大，直到1889年，这些公司合并成立了爱迪生通用电气公司。尽管公司名称中使用了爱迪生，但他从未实际控制过这家公司。发展白炽灯行业所需的巨额资金需要摩根等投资银行家的参与。1892年，当爱迪生通用电气公司与其主要竞争对手汤姆森-休斯顿公司合并时，爱迪生从公司名称中消失，该公司成为了通用电气公司。

1883年，爱迪生迎来了另一个重要的科学发现，这就是后来被称为“爱迪生效应”的现象。爱迪生在这一成就中发现了一个前所未知的现象，即一根独立的电线或电板放在电灯泡灯丝的两脚之间，可以作为控制电流流动的阀门。这一发现揭示了现代电子科学的基本原理。同年，爱迪生申请了一项采用“爱迪生效应”的电指示器专利，这是电子领域的首次应用。这一发现不仅为电子学的发展奠定了基础，还为后来的无线电通信和电子管技术铺平了道路。

1884年，爱迪生的妻子玛丽去世，给这段成功时期蒙上了阴影。爱迪生在电力行业的商业活动使得他在门洛帕克的时间越来越少。玛丽去世后，爱迪生更少呆在门洛帕克，而是和三个孩子住在纽约。一年后，爱迪生在新英格兰的朋友家度假时，遇到了米娜·米勒，并坠入爱河。这对新人于1886年2月结婚，并搬到了新泽西州的西奥兰治，爱迪生在那里为他的新娘购买了一处名为格伦蒙特的庄园。爱迪生与米娜一直住在这里，直到去世。

事实证明，门洛帕克的设施无法满足爱迪生日益增长的科研需求。他开始四处寻找更适合他需要的地方。当爱迪生搬到西奥兰治时，他正在附近新泽西州哈里森的电灯工厂的临时设施中进行实验工作。结婚几个月后，爱迪生决定在离家不到一英里的西奥兰治建造一个新的实验室。此时的爱迪生已拥有足够的资源和经验来建造“现存设备最好、规模最大的实验室，以及优于任何其他实验室的快速、廉价开发发明的设施”。1887年，爱迪生将他的工作室从门洛帕克搬到了西奥兰治，并在那里建立了爱迪生实验室（现为国家纪念碑），其规模是之前的十倍。

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11月，由五座建筑组成的新实验室大楼投入使用。一座三层楼高的实验室主楼包括发电厂、机械车间、库房、实验间和一个大型图书馆。与主楼垂直的四座较小的单层建筑包括物理实验室、化学实验室、冶金实验室、制模车间和化学品仓库。实验室的庞大规模不仅使爱迪生能够从事任何类型的项目，还使他能够同时从事多达十个或二十个项目。爱迪生在这座建筑群中一直工作到1931年逝世，实验室的设施也随着爱迪生不断变化的需求而增加或改建。多年来，爱迪生发明的制造工厂陆续在实验室周围建成，工厂雇用了大约5000名员工，并生产出各种新产品，其中包括使用蜡唱片的改进型留声机、油印机、荧光镜、碱性蓄电池、口述机以及电影摄影机和投影仪。整个实验室和工厂建筑群最终占地超过20英亩，在第一次世界大战（1914-1918年）期间达到顶峰，雇用了10,000名员工。

19世纪70年代末，托马斯·阿尔瓦·爱迪生为了专注于电灯的开发，暂时搁置了留声机项目。然而，随着新实验室在西奥兰治的启用，爱迪生重新开始了留声机的研发工作。在西奥兰治实验室工作的头四年里，他申请了八十多项专利，用于改进圆筒留声机和商人用的口述机。爱迪生不仅改进了留声机的机械结构，还开发了配套的播放和录制设备，以及制造唱片和机器的工艺。通过这些努力，爱迪生不仅使留声机更加实用，还创造了唱片业。留声机的开发和改进是一个持续不断的项目，几乎一直持续到爱迪生去世。

在研究留声机的同时，爱迪生开始关注另一种能够“让眼睛看到留声机能让耳朵听到的东西”的设备，这就是后来的电影。19世纪80年代，埃德沃德·迈布里奇和其他人已经进行了一些初步的实验，通过在赛马场上架设多台照相机，连续拍摄一匹奔跑的马。然而，这些实验只是暗示了电影的可能性，却没有提供可以观看动态影像的方法。

爱迪生发明电影摄影机的灵感来自于两个关键因素：首先，他认为只要有一台能高速连续拍摄照片的摄影机，就能捕捉到运动的画面；其次，乔治·伊士曼开发的一种用于静态摄影的新型赛璐珞胶片，证明可以适用于爱迪生提议的摄影机。在爱迪生看来，电影对眼睛的作用就像留声机对耳朵的作用一样。因此，1889年10月6日，当爱迪生在实验室首次放映实验性电影时，他也创造了有声电影。第一部电影实际上是一部“有声电影”，画面伴有留声机唱片的同步声音。

1891年7月31日，爱迪生申请了电影摄影机的专利。同年，他首次展示了电影，两年后，他在实验室内建造了一座外形奇特的建筑——“黑玛利亚”，开始商业化生产“电影”。1894年4月14日，随着一家位于纽约百老汇1155号的“窥视孔”电影放映厅的开业，电影首次在商业场所放映。这些早期的电影放映厅通常只允许一个人通过一个小孔观看电影，因此称为“窥视孔”。

随着时间的推移，一些人开始开发放映电影的机器。在爱迪生看来，最好的投影仪是托马斯·阿马特制造的。爱迪生获得了阿马特简陋机器的使用权，然后在他西奥兰治的实验室里对其进行了完善。电影商业放映始于1896年4月23日，地点是纽约市科斯特和比亚尔的音乐厅，当时使用的是爱迪生的“维太放映机”（Vitascope）。这台放映机体现了阿马特发明的基本原理，并经过爱迪生的改进，能够更好地展示动态影像。1913年，爱迪生将其投入商业使用，这比好莱坞采用这种方式改进电影娱乐早了13年。

与之前的电灯和留声机一样，爱迪生开发了一套完整的系统，研制出了拍摄和放映电影所需的一切设备。爱迪生最初在电影方面的工作具有开创性和原创性。然而，随着电影产业的迅速发展，越来越多的人开始对这一新领域感兴趣，并致力于进一步改进爱迪生早期的电影作品。因此，除了爱迪生的早期作品之外，还有许多人对电影的迅速发展做出了贡献。

到19世纪90年代末，一个欣欣向荣的新产业已稳固建立。电影不仅成为了一种娱乐形式，还逐渐发展成为一种艺术和文化现象。然而，随着竞争的加剧，爱迪生最终在1918年退出了电影业。

1895年，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现了X射线，这一发现迅速引起了科学界的广泛关注。托马斯·阿尔瓦·爱迪生也不例外，他立即对这些看不见的射线产生了浓厚兴趣。几个月内，爱迪生就研制出了荧光镜，这是一种能够观察X射线图像的设备。与许多其他发明不同，爱迪生并没有为荧光镜申请专利，而是将其无偿提供给公众使用，因为医学和外科领域普遍需要这种设备。1896年5月16日，爱迪生申请了第一盏荧光电灯的专利，这项发明直接源于他对X射线的实验。荧光电灯的发明不仅展示了爱迪生在光学和电学领域的深厚功底，还为医疗诊断和治疗提供了新的工具。

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在19世纪90年代，尽管留声机和电影的成功为爱迪生带来了巨大的声誉和财富，但他也经历了职业生涯中最大的失败之一——铁矿石开采项目。在这十年间，爱迪生一直在他的实验室和新泽西州西北部的旧铁矿里工作，开发铁矿石的开采方法，以满足宾夕法尼亚州钢铁厂的需求。为了筹集资金，爱迪生卖掉了他在通用电气公司的所有股票。尽管爱迪生花费了十年的时间和数百万美元进行研究和开发，但始终未能使这一工艺在商业上实用化，他的投资最终血本无归。如果不是爱迪生同时继续开发留声机和电影，这将意味着财务上的破产。然而，正是这些成功的项目帮助爱迪生渡过了难关，使他进入20世纪时财务状况依然稳健，并准备好迎接新的挑战。

爱迪生面临的新挑战是开发一种更好的蓄电池，用于电动汽车。爱迪生非常喜欢汽车，一生中拥有多辆不同类型的汽车，分别由汽油、电力和蒸汽驱动。爱迪生认为，电力推进显然是为汽车提供动力的最佳方法，但他意识到传统的铅酸蓄电池无法胜任这项工作。1899年，爱迪生开始研发碱性电池。事实证明，这是爱迪生最困难的项目之一，他花了十年时间才开发出实用的碱性电池。当爱迪生推出他的新型碱性电池时，汽油动力汽车已经得到了极大的改进，电动汽车越来越少，主要用作城市中的送货车辆。尽管如此，爱迪生的碱性电池在铁路车辆照明、信号灯、海上浮标和矿灯方面还是非常有用的。与铁矿石开采不同的是，爱迪生十年来的巨额投资最终得到了丰厚的回报，蓄电池成为爱迪生最赚钱的产品之一。此外，爱迪生的工作还为现代碱性电池的发展铺平了道路。

1911年，爱迪生在西奥兰治建立了一个庞大的工业企业。多年来，围绕着最初的实验室，爱迪生建立了许多工厂，整个综合体的员工人数已达数千人。为了更好地管理运营，爱迪生将他为自己的发明而创办的所有公司合并为一家公司，即托马斯·爱迪生公司，由爱迪生担任总裁兼董事长。此时，爱迪生已经六十四岁，他在公司和生活中的角色开始发生变化。爱迪生将实验室和工厂的日常运营更多地交给了其他人，自己则更多地关注战略决策和长期规划。实验室本身也减少了原创性的实验工作，转而更多地改进爱迪生现有的产品，如留声机。虽然爱迪生仍在继续申请和获得新发明的专利，但开发改变生活和创造产业的新产品的时代已经过去。

三、战争时期

1914年，第一次世界大战爆发，这场全球冲突不仅改变了国际政治格局，还对工业生产和科学研究产生了深远影响。托马斯·阿尔瓦·爱迪生在这场战争中展现了他卓越的应变能力和创新能力。由于战争切断了欧洲的供应链，石炭酸（苯酚）出现了严重短缺。石炭酸是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、染料和炸药的生产。面对这一危机，爱迪生迅速设计出一种国产石炭酸的制造方法，并在一个月内实现了每天生产一吨石炭酸的目标。这一壮举不仅缓解了国内的物资短缺，还展示了爱迪生在紧急情况下的高效执行力和技术创新能力。

1917年，爱迪生的巨型西奥兰治制造厂遭遇了一场严重的大火，几乎摧毁了整个工厂。这场灾难给爱迪生带来了新的挑战，但他并没有被击垮。几乎在余烬熄灭之前，新的建筑就开始从废墟中拔地而起。爱迪生的迅速反应和坚定意志，不仅恢复了生产，还提升了工厂的现代化水平，使其更加高效和安全。

当时的美国几乎完全依赖国外资源来获取对许多生产工艺至关重要的基本煤焦油衍生物。这些衍生物对于炸药的生产尤为重要，因此爱迪生建立了生产这些衍生物的工厂。他的工作被公认为为当今美国煤焦油化学工业最重要的发展奠定了基础。爱迪生不仅解决了战时物资短缺的问题，还为美国的化学工业留下了宝贵的遗产。

约瑟夫斯·丹尼尔斯，时任海军部长，预见到国家的备战计划需要技术进步。1915年，爱迪生应邀担任新成立的海军咨询委员会（NavalConsultingBoard）主席，该委员会是今天海军部大型研究部门的前身。1952年12月3日，爱迪生的巨型铜像在马里兰州阿纳科斯蒂亚实验室的购物中心揭幕，以纪念这位发明家——海军研究实验室的创始人。

随着美国卷入第一次世界大战的脚步日益临近，海军咨询委员会试图组织美国顶尖科学家和发明家的才能，为美国军队造福。爱迪生赞成有备无患，并接受了任命。他安排着名科学家与他一起在咨询委员会工作，还向政府提供了他的实验室设施。咨询委员会的大部分工作都是针对德国潜艇的威胁。爱迪生向海军提供了许多发明和想法，其中包括通过移动船只的声音探测潜艇的装置和方法、探测敌机的装置和方法、通过测距定位炮位的装置和方法、改进型鱼雷、探照灯高速信号快门和水下探照灯。爱迪生实验室推出了这些及其他许多重要的设备和配方。

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尽管海军咨询委员会没有为盟军的最终胜利做出显着贡献，但为科学家、发明家和美国军方之间未来的成功合作开创了先例。战争期间，70岁的爱迪生在一艘借来的海军船只上，在长岛湾花了几个月时间试验探测潜艇的技术。

四、战后生活

第一次世界大战结束后，托马斯·阿尔瓦·爱迪生虽然已经年过70，但他依然充满活力，全身心投入到科学和工业的进步中。爱迪生曾说过：“等我到了100岁，就有足够的时间去考虑轻松一下了。”这句话充分展示了他不畏年龄、永不停歇的精神。他的人生目标始终是通过自己的发明和努力，使人们进一步摆脱苦役，创造更多的幸福和繁荣。

战后，爱迪生的角色开始从发明家和实业家转变为文化偶像、美国智慧的象征和现实生活中的小霍雷肖·阿尔杰（HoratioAlger）故事。他的成就和贡献得到了全世界的认可。世界各地的个人、社团和国家授予爱迪生许多荣誉和奖项。1928年10月20日，为了表彰爱迪生一生的成就，美国国会授予他一枚国会荣誉勋章，这是美国为表彰个人所做贡献而授予的最高奖项。这一荣誉不仅是对爱迪生个人成就的认可，也是对他在科学、技术和工业领域所做出的重大贡献的肯定。

1929年10月21日，全美庆祝白炽灯诞生五十周年。亨利·福特在绿地村（GreenfieldVillage）为爱迪生举行了一场盛大的庆祝宴会。绿地村是福特新建的美国历史博物馆，其中包括对门洛帕克实验室的全面修复。在当时的美国总统赫伯特·胡佛、亨利·福特、阿尔伯特·爱因斯坦、玛丽·居里和其他世界名人参加的仪式上，爱迪生重现了第一盏实用白炽灯的制作过程。这一活动不仅展示了爱迪生的创新精神，还唤起了人们对科学和技术发展的热情。

爱迪生生命中的最后一项实验工作是在20世纪20年代末应好友亨利·福特和哈维·费尔斯通的请求而完成的。他们要求爱迪生为汽车轮胎寻找橡胶的替代来源。在此之前，轮胎使用的天然橡胶来自橡胶树，而橡胶树并不生长在美国。粗橡胶必须进口，而且价格越来越昂贵。考虑到美国对第一次世界大战缺乏准备，为了在发生另一场战争时，美国不会依赖外国来获取这种重要材料，爱迪生开始研究橡胶问题。

为了找到合适的替代品，爱迪生以他一贯的精力和彻底性，测试了数千种不同的植物。他和他的团队在佛罗里达州迈尔斯堡的实验花园中进行了大量的实验。经过不懈的努力，爱迪生最终找到了一种可以生产足够橡胶的金丝楠木。这种植物不仅可以在美国本土种植，还能在较短的时间内生产出高质量的橡胶。爱迪生在佛罗里达州的实验花园中种植了金丝楠木，并在去世前成功生产出了橡胶。

五、晚年

在生命的最后两年，爱迪生的健康状况越来越差。他离开实验室的时间越来越多，转而在格伦蒙特工作。他去佛罗里达州迈尔斯堡的家庭度假屋度假的时间也变得更长了。爱迪生年过八旬，身患多种疾病。1931年8月，他在格伦蒙特倒下了。从那时起，他基本上只能呆在家里，身体逐渐衰弱，直到1931年10月18日凌晨3点21分，这位伟人在家中安详离世，享年84岁。[10]胡佛总统在切萨皮克湾的“阿肯色”号战舰上得知这一消息后，通过无线电向全国发表了纪念讲话。[28]

1931年10月21日晚，在爱迪生去世后，同时也是他成功发明白炽灯50周年纪念日，在胡佛总统的建议下，北美大陆（美国和加拿大）广大地区的中央车站系统熄灯一分钟，作为对这位伟大发明家的全国性纪念。