白炽灯研制遇到了什么挫折？

自从爱迪生开始从事科学发明以来，可以说卓有成效，而立之年的他确实感到欣慰。但有一个问题一直萦绕脑际，迟迟得不到解决，那就是如何使用电力来减轻人的劳动负担。

1878年夏末，爱迪生在门罗公园再次考虑电的潜在用途。早在1877年秋，他曾做过几次白炽灯的实验，但是由于那时许多人都在这一领域里进行探索，爱迪生就放弃了这方面的研究。当然留声机的发明也是他离开白炽灯研究的原因之一。

在爱迪生探索电灯的时期，社会的照明问题基本上是靠煤气灯来解决。然而煤气灯有其本身固有的缺点，如亮度不够，易泄漏，供应系统不畅通等等。后来有人研制了电弧灯，试图替代煤气灯，但经过实验发现它不能被普遍采用，其原因一是它的光芒刺眼；二是炭极之间的距离必须不断加以调整；三是炭极打火之后要冒出呛人的气味和黑烟。这就决定了它不能用于室内照明。但是尽管电弧灯有这些缺点，自从19世纪50年代以来，有些国家还是做了有限采用，如做航标灯，或者街道照明等。

试图打破煤气垄断照明的人，为数甚众。但是，他们全都面临着如何弥补理论与实践之间的巨大差距问题。从理论上讲，制造电灯只需要一根细灯丝，可以用炭制，也可以用其他材料。只要将灯丝封在玻璃容器内，抽掉空气，即可通过电流让灯丝发出白炽光。然而，实践起来却没有那么容易，既要找到一种不易烧断的制造灯丝的材料，又要保证玻璃容器是个良好的真空。即使明确了这些必要条件，在实验室的优越设备中也很难造出理想的电灯。更何况实行商业化大规模生产，还有许多其他问题亟待解决。

1878年秋，爱迪生在进行第一组试验时，着重测试了50多种不同原料经过制丝、炭化处理后在真空中发光的情况，最终得出结论，电灯问题的解决，只有一种方法，那就是灯丝的电阻要高，散热要慢。

之后，爱迪生又做出了很大努力，但炭丝试验并没有成功的迹象，于是他转向铂和类似铂的金属，因为这些材料符合电阻高、散热慢的要求。

经过无数次试验，铂做灯丝似乎是其他金属灯丝中最理想的一种。于是10月初，爱迪生便提出了一份关于铂丝“电灯”的专利申请。

第一份白炽灯专利提出以后，爱迪生便嗅到了胜利的气息。但他十分清楚面前还有许多困难，因此他开始加倍努力。他意识到自己的数学基础是不够的，若要成功地设计出白炽灯，使它成为照明系统中的关键部位，就必须进行一系列复杂的计算。因此，在年底以前，他雇用了两位数学家，经过他们严格的计算，证明了爱迪生直觉的正确：电灯必须具有100欧姆以上的电阻，才可能成为煤气灯的对手。

一两年之后，爱迪生已在白炽灯制造方面取得了初步成就。1879年秋，爱迪生得到了一种新型的斯普林格气泵，这种气泵可使他创造十万分之一大气压的真空。由于真空条件的改善，爱迪生本能地又把炭丝作为灯丝材料来做实验了。爱迪生从一开始就认为炭丝是最理想的灯丝材料，他放弃这种材料，只是因为以前的真空度不够，炭丝熔化过速。

从10月16日开始，经过5天的探索，出现了最终的突破。这次爱迪生使用的是棉线，他把棉线装入镍板上刻出的U型槽中，进行几个小时的炭化处理。他与助手巴切勒已连续在实验室工作了好几天，因为炭化后的炭丝又细又脆，在把它装入灯泡之前，曾不慎折断过两次。他们在第三次终于将炭丝装入了灯泡，然后抽去灯泡中的气体，将它封好，通入电流，盼望已久的情景出现了!

爱迪生加大了电流，灯泡仍然工作，第一只灯泡连续燃烧了几个小时，第二只灯泡燃烧了40个小时，又连续试验了两天，爱迪生知道已渡过难关。他说：“我认为我们发现了制造它的方法。如果它现在能坚持40个小时，再过些日子我就能让它持续100个小时。”

不出两周，爱迪生提出了炭丝电灯的专利申请。在其后的几个星期，门罗公园便投入了制造灯泡的工作。由于爱迪生还在继续他的试验——不断改变灯泡的尺寸和形状，变换引入灯丝和密封灯泡的方法，因此当时制造的灯泡并不是个个都一样。另外爱迪生的同事又仿照这些灯泡制造出许多复制品，一些悬挂在实验室，一些送入爱迪生的家、巴切勒先生的家及当地廉价旅馆中。然后竖起电线杆，将这些电灯与实验室的发电机相连。还有一些灯泡，被悬于街道上空。夜色降临后，只只电灯都发出明亮的光辉，四周乡下的人们，凡是能步行或骑马到这里来的，都前来欣赏这一新奇的景象。

爱迪生很善于为他的活动作宣传，这不仅是良好的商业家的本能，也是一种发自内心的热忱所致。当全美各大报纸对电灯的发明做了大量报道之后，爱迪生马上抓住时机，宣布圣诞节一过实验室将公开开放。于是，宾夕法尼亚铁路便在门罗公园设置了专线，不出数日，爱迪生的眼前就出现了非凡的景象。

由于来客络绎不绝，一个容纳二三十位技工工作的实验室已经停工一个星期了。这些参观者从四面八方赶来，使这个方圆数英里的小镇停满了形形色色的车辆，数以千计的男女老幼涌向这里。与此同时，火车上又走下银行家、掮客、资本家、观光者，以及急于要做生意的有关方面代理人。

还有许多参观者争先恐后地嚷着要和这位伟大的人物说句话。有些参观者则不顾“警告牌”上的劝阻，竟擅自摆弄起机器来，其中有台昂贵的气泵与其他一些设备就是在这种混乱中被搞坏了。到1月3日，已有13只灯泡丢失，于是爱迪生不得不宣布，从此以后，参观者没有获得特许不准进入实验室。

如果将这些枝节问题排除在外，门罗公园的大展可以说取得了一般展览无法取得的效果。它向人们证明，白炽灯的确可行，由它所引发的一场室内革命将不可避免，煤气灯和电弧灯照明的时代即将结束。夜晚，从此将变得绚丽多彩。