愛迪生

邱韻如

最近更新時間: 04/01/2011 8:48 AM


 

愛迪生

(生平)

(愛迪生的燈泡) (愛迪生與世博會)(愛迪生與日全食)

(愛迪生與法拉第)

(愛迪生與特斯拉的瑜亮情節)

 

他是一個過動兒

愛迪生(Edison,1847/2/11~1931/10/18)從小就是一個過動兒,也就是當今教育心理學中所說的典型的ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder,注意力缺失過動症)。

這種類型的孩子好奇心十分旺盛,經常有許多奇怪的行動,無法融入團體生活。容易不安、情緒不穩定,無法承受壓力。當接近考試時,就會舉止粗暴,即使想要讓他學習,也無法集中注意力。如果硬逼迫他或是用強硬的手法管教,很可能造成令人不堪設想的後果。

在學校教育制度健全、嚴格要求遵守集團規定的日本和德國等國家,這種孩子很容易成為問題兒童,無法適應,往往會被嚴格管教。結果就變成對社會不滿,整天沉迷酒色或是淪為罪犯等。

愛迪生誕生時的美國,剛好處於建國七十年的道德、教義上的嚴格時代,所以,在小學的教育上也十分嚴格。當然,少年愛迪生根本無法適應學校的生活。

他經常抓著身邊的大人問「為什麼」、「為什麼」,如果無法得到令他滿意的答案,他就不停的追問下去。總之,無論對任何事都會追根究底的問「為什麼」、「為什麼」,纏著大人不放,使大人根本沒辦法做事。因此,周圍的大人也覺得他是個「吵鬧的孩子」,而討厭他。

有好幾個關於他「調皮」的故事。

他想要瞭解火為什麼會燃燒,就在倉庫內試驗,結果發生了火災。

他想要實驗為什麼橋可以支撐過橋者的體重,就是,在小河上架了一座小橋,在想試試是否真的可以支撐自己的體重而站在橋上時,橋斷了,他立刻掉進水中。

有一次愛迪生失蹤了,大家著急的四處尋找,結果是,他一直雞窩裡抱著雞蛋,連飯也不吃。因為他想知道人是否也可以溫雞蛋、成功的孵出小雞。

媽媽不放棄他

小學的老師一點都不喜歡「完全不天真可愛」的愛迪生,根本不理會他。

愛迪生的母親對學校和教師不試圖瞭解孩子優點感到十分氣憤,因此,愛迪生只在學校讀了三個月,就沒有再去學校讀書。

母親開始在家庭中教育愛迪生。她仔細觀察自己的孩子,發現他在做事時,有著驚人的集中力。由於發現到愛迪生的這項優點,即使別人責怪「你的孩子怎麼這樣子!」時,她經常挺身而出,保護愛迪生。

車廂中的實驗

媽媽送給他一本自然科學書《自然實驗哲學》,啟蒙了愛迪生,他對科學產生了極大的興趣,並將家中地下室的一角改成實驗室,開始認真投入有關電力和化學的實驗。

由於進行大規模的實驗需要更多的金錢,於是,愛迪生為了賺錢,從十二歲開始在Grand Trunk鐵路的支線上賣報。十五歲時,為了賺更多的錢,他用放在車廂內的印刷機開始印刷發行《Grand Trunk》週報。這是世界上第一份火車報。但並不是鐵路公司發行的報紙,而是愛迪生在獲得鐵路公司許可的情況下自行發行的報紙。

靠報紙的發行籌措到資金的愛迪生,將在老家波特修龍與底特律之間每天往返一次的列車貨車廂空地,變成了自己的化學實驗室。

有一次,剛好在火車轉彎時,由於離心力的關係,實驗中的裝置倒了,立刻燒了起來。 火車立刻停了下來,在大家拼命搶救下才滅了火。

列車長雖然認同和肯定工作認真、求知欲強烈的愛迪生,但對他將化學實驗道具搬到行走的火車上做實驗的危險行為卻很有意見,看到他竟然因此引起火災,立刻火冒三丈,將愛迪生好不容易買到的貴重實驗道具丟出車外。

因為火車上的火災而大發雷霆的列車長為了懲罰愛迪生,用力的毆打他,當時,很不幸的打到了愛迪生的右耳,由於過度用力,振動導致耳膜破裂。有人認為這是造成愛迪生重聽的原因,但事實上是因為中耳炎等疾病引起的。

無論是什麼原因造成的愛迪生了重聽,在他成名後,在出席大型公眾場合時,他都會將重聽的耳朵靠外側。


輸電事業的失敗

愛迪生一輩子的發明超過兩千項,但大部分都是在三十歲到四十歲的期間所完成的。

在四十四歲於西奧倫治發明電影技術後,除了五十三歲時發明的鹼性電池以外,雖然他仍然有為數眾多的發明,卻很少有重要的項目。

最具象徵性的,就是在發明電燈後開始進行的輸電事業的最終失敗。

1882年,愛迪生35歲,為了普及白熱電燈,他開始創建輸電事業,在紐約建造了中央發電廠。設置了用二百馬力蒸氣動力驅動的巨型發電機「首長夫人」,開始輸送直流電。最初只能供應四百個電燈的電量,在一年之後,擴大至一萬個,實現了電燈取代瓦斯燈的時代。

但愛迪生所輸送的直流電,有一個非常大的缺點。最後敗給了西屋公司特斯拉的交流電系統 (註 1)。

電流有直流和交流之分,兩者的電力相同。因此,在輸電過程中的損耗就是問題所在。這種熱量的損耗與輸電電流的平方成正比,由於直流電無法增加電壓(由於電力=電壓×電流),因此,必須增加電流,熱量損耗也必然增加。

交流電可以藉由變壓器將電壓設定在高值,所以,可以減小電流,熱損耗也比較少。

熱損耗大,只能供應發電廠周圍電力的直流輸電的效率很差。只有低電流高壓輸電的輸電方式才能供應全美國的電力。

交流和直流的技術差異、經濟效果的差異十分明顯,但愛迪生電力公司卻頑固的堅持不交流電化。相反的,還與西屋公司為了爭奪專利權而進行法律抗爭。

人心逐漸背離愛迪生,發電廠也因為直流電的不利因素迅速下滑。

在愛迪生的晚年,由於一般發明的停滯,以及這項輸電事業的失敗,導致了巨額借款,愛迪生的公司「愛迪生總電力(Edison General Electric)」受到了摩根商會的支配,並將愛迪生的名字從公司名中去除,最後被趕出了公司。

後來奇異公司(General Electric,營業額超過一千億美金、世界屈指可數的大企業)接手了愛迪生的公司。


直流電與交流電之爭:特斯拉打敗了愛迪生?


註 1:另一說法

愛迪生並不是不知道交流輸電的原理,他十分清楚的瞭解交流電可以藉由變壓器變壓,減少熱損耗,更適合輸電。但他仍然堅持要直流輸電。到底為什麼?因為愛迪生不曾接受過正規的大學教育,無法用運用高難度的數學,尤其是三角數理解交流理論。而且,他的自尊心很強,很頑固,想要凡事都貫徹自己的方式。但競爭對手的西屋公司雇用了德國創始交流理論的數學家、技術家施素因梅茨(註:美國籍電氣工程師,出生於德國),大規模的建造了交流發電廠。交流和直流的技術差異、經濟效果的差異十分明顯,但愛迪生電力公司卻頑固的堅持不交流電化。相反的,還與西屋公司為了爭奪專利權而進行法律抗爭。(資料來源待查)


愛迪生與世博會

愛迪生自1876年開始,連續參加了五屆世博,展示電報機、電燈、留聲機等,令世人驚豔!

1876年,費城博覽會,愛迪生展示的是『電報機』!在這次博覽會,有一個22歲的年輕人叫伊士曼(George Eastma),目睹會場上千奇百怪的產品時,不斷在想,怎樣可以把這些難得的影像留存下來?

1889年巴黎世博,裝飾著白熾燈的艾菲爾鐵塔讓世人驚豔,這是愛迪生的傑作。

1893年,在以慶祝哥倫布發現美洲400年為名而舉辦的芝加哥世博,已是柯達(Kodak)企業創辦人的伊士曼,將17年前的想法付諸實現,他帶來了柯達底片,在世博會上大放異彩,同時也讓愛迪生(Thomas Alva Edison,1847~1931)獲得靈感,以感光底片為基礎,日後成功的發展出攝影機。這次博覽會主要是靠業界巨頭西屋電氣所供電的,他們採用了尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856~1943)設計的交流電系統,所以能提供高頻高壓但低熱的照明。特斯拉還展示了他的磷光燈,即熒光燈的前身。燈的高亮度足以產生震懾的效果,但特斯拉本人卻成為了展覽的焦點。因為他可以讓指尖迸發光芒,就像他點亮磷光燈一樣神奇,這種魔術般的表演讓在場的人們瞠目結舌。(特斯拉與愛迪生的恩怨情仇,參見愛迪生與特斯拉的瑜亮情結

 

愛迪生與日全食

1878年7月28日,愛迪生(Edison,1847~1931)到落磯山脈的懷俄明觀察日全蝕,並用他所發明的氣溫計來量太陽周圍氣體的溫度。這種氣溫計裡面有兩片金屬板,兩板中間裝一粒炭鈕。電流自第一板,經過炭鈕而流入第二板。在金屬板的上面有一根硬橡皮桿壓緊著。如果把它連接在電池上,外來的熱量的變化使得橡皮桿伸張,轉而壓緊那金屬板和炭粒。炭粒受到影響,電流也就跟著變動,這變動可從電流計上看出。

觀察日食,愛迪生遇到的最大問題就是沒有架設氣溫計的良好位置。最好的位置都被天文學家們先行佔據了。愛迪生便和《紐約先驅報》的著名作者福克斯合住一室,並且租了一間傾圮的雞棚,暫充實驗室。

後來,他設法弄來了一個4寸徑的望遠鏡,他把它連接在那氣溫計上。在日食開始前一天的晚上,他想先作一次試驗。他把氣溫計對準了大角星,這顆遙遠的恆星的亮光直接的照射在橡皮桿上,電流計上指示出裡面有熱量發生。如果把星光和橡皮桿隔離時,指針又還復到零點。這次他在電流計上得了5個讀數。第二天早晨,突然刮起了強風,這給愛迪生造成了很大困難。風一吹破舊不堪的雞窩就轟鳴震顫,這種振動迫使愛迪生無時不在調整他的儀器。他用鐵絲、繩索將其固定,但當日食在兩點多開始出現時,他的儀器還在不停地擺動。月亮緩緩地將太陽全部遮住,3點鐘剛過,天已全黑。愛迪生發現,天一黑,小雞就都回到窩裡休息了。風仍在猛烈地刮著,愛迪生再次調整他的儀器。幾乎是在最後時刻,他才成功了。 聚集在懷俄明觀察日全食的天文學家,無不佩服這種用來量太陽周圍氣體的特殊氣溫計。

(more...日全食與科學家:愛因斯坦、克卜勒)

愛迪生與法拉第

1868年,一個未曾受到學校教育的年輕人在舊書攤閒逛,看到一本破舊的法拉第著作『電學研究集』,如獲至寶,將其買回,一一重做書上的實驗,並且一生走向電學之路,這位年輕人就是愛迪生!(資料來源:法拉第的故事,p167)


 

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