告诉你一个爱迪生的故事-多方面的尝试与探索
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    我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是经过深思熟虑和严格试验的结果。

    ——爱迪生

    (一)

    自从迈上发明之路,爱迪生就有着过人的智慧和旺盛的精力,再加上兴趣广泛,因而经常有些“一心多用”的举动。

    自从自动选票记录机发明成功后,爱迪生逐渐积累了深厚的电学知识,从而使多通路的电报系统研制成功。随后,他又顺理成章地从电报领域进军电话行业、电灯行业以及留声机行业等。而留声机的功用,又激发爱迪生发明了电影摄像机。

    在这个以电力为基础的发明系统中,爱迪生几乎没有失败过。这一系列举世闻名的成就,相互间都有着千丝万缕的联系,从而构成了一条完整的发明轨迹。

    自从19世纪80年代起,爱迪生逐渐开始脱离这条轨道,不断向自己不熟悉的领域进军。

    在1880年时,爱迪生在为发明电车做准备时,曾与几位同事一起到长岛一带进行考察旅行。在这里的海滩上,爱迪生发现了一片黑沙。这些在阳光下闪耀着异样光芒的沙子,让爱迪生莫名其妙地有点心动。他将一部分黑沙样品带回了实验室。

    经过试验,爱迪生发现,这些细微的沙粒可以被吸附在磁铁上面。这时,一个大胆的念头在他的脑海中浮现出来:如果用磁铁来分离矿粉和杂质,采矿选矿不就能更加简单快捷了吗?如果建立一家粉矿厂,专门用这种方法选矿,一定可以赢利。

    不过,在进行分离矿粉和杂质的实验中,每次试验都因技术限制而失败。但爱迪生觉得这正是自己应该努力解决的问题。因此1880年底,他向专利机构呈交了一份磁铁检矿机专利。

    第二年,爱迪生就在长岛南岸建立了一家小型的实验工厂。然而开工没多久,飓风突然来袭,几个小时内矿石就全部被搬了家,工厂也在飓风中消失了。

    其后,爱迪生又在罗德岛建起了第二座工厂,可生产出来的矿石并没有达到预想的质量标准。

    由于一时找不到解决问题的方法,而且此时电灯和电力系统的研制安装工作也进入了关键阶段,这个项目只好暂时搁置下来。

    随着工业的发展,钢铁的需求量大大增加。到1889年,爱迪生再次决定进行铁矿的经营。因为这时爱迪生通用电气公司已经成立,这样他不但获得了大量的资金,时间也相对空闲下来,采矿工程又在他心中蠢蠢欲动了。

    爱迪生在新泽西州的北部买下了3000英亩的原始林地,在这里建起了一个大型的矿区,人称爱迪生村。经过勘测,矿区的地下埋藏着2亿吨的低品位铁矿石。而另外一块1.6万英亩的地面下,还有10亿吨的低品位铁矿石。

    经过科学的估算之后,爱迪生认为,如果能高效地开采这里的矿石,那么冶炼出来的优质钢铁足够美国钢铁业使用70年之久了,这样磁铁选矿工厂就将给他带来远比他现有发明所创造的更为丰厚的利益。

    根据爱迪生的设计,第一道粉碎矿石的工序由机器来完成,其他各道工序则由传送带来连接。用来粉碎矿石的机器由几只巨型压辊构成,并以每小时60英里的速度飞转。当巨大的矿石被送入机器后,压辊立即将其粉碎成为篮球大小的石块,然后被传送带送入下一道工序。再经过几轮碾压后,巨大的矿石就变成了粉末。这时,再通过480块磁石进行分离提炼,最后精选出的矿粉将被加工成为矿粉砖。

    与此同时,爱迪生还在这里建造了一座独立的矿粉加工厂,以每秒钟一块的速度生产矿粉砖。

    对这项工程,爱迪生投入了很大的热情和精力。他经常不顾危险亲自到现场指挥操作。有一次,他正在检查一台机器的运转情况时,突然一只垫圈断裂了,弹簧将一根铁棍弹到天花板上,又呼地直落下来。爱迪生根本来不及躲避,眼睁睁地看着铁棍落在距离他不到一寸远的工作台上。工作台上两英寸厚的木板被砸穿了。

    “死神刚才摸了一下我的鼻尖。”爱迪生惊魂未定后,用手比划开起了玩笑。

    爱迪生采用的新的选矿法,不仅铁矿质量比那些用旧式机械生产得要好,而且比原来磁铁矿的售价低了许多。对于这些,钢铁公司都看得很清楚。开始营业的第一天,钢铁公司就订了一万吨,以后也在不断订货。

    对此,爱迪生很开心,他在后来回忆这段生活时说道:

    “这5年的生活,是我一生中最愉快的时光。在这里,我可以拼命地工作,不会受到任何琐事的干扰。这里还有清新的空气和清淡的食物,一切都让我感到满意。大家在这里学到了很多东西,总有一天我们会用它为人类造福。”

    创业的过程是美好的,然而结局却让人大为失望。

    平心而论,这一次并不是爱迪生的工程技术出了问题,他的粉矿厂其实是成功的,全部工程也都在按照计划进行,成本核算也达到了预期的标准,源源不断的订单也将会给他带来巨大的利润。但是,在1890年,明尼苏达州的苏必利尔湖被勘探出有巨大的铁矿。这些铁矿不仅品位高、分布广,而且可用成本更加低廉的露天采掘方式开发。因此,铁矿石的价格马上降了三分之一,这就迫使爱迪生不得不以低价出售他的矿砖,但还是于事无补,这次爱迪生整整亏损了200万美元。

    整项工程的资金来源大部分都是爱迪生出售通用电气公司的股票得来的,现在矿厂倒闭了,股份也没了,爱迪生不仅耗尽了全部的财产,还欠下了大量的债务。

    而此时,通用电气公司的股票价格已经上涨了一倍。如果换了别人,或许会捶胸顿足悔不当初,可爱迪生却表现得出处变不惊的镇定和豁达,他说:

    “算了,一切都过去了,这笔钱花得可真痛快!”

    矿山事业的失败,几乎将爱迪生推入人生的深渊,但坚强的爱迪生却并没有别打败。他像许多年轻人一样,继续凭着热情勇往直前,再度迈向璀璨的发明旅程。正如他的同伴马洛里所说:

    “在爱迪生的态度上是找不出特别的失望情绪的。他总是希望着未来,总是考虑着如何解决目前的处境,如何利用我们花了极大代价换来的知识。”

    (二)

    进军采矿业虽然失败了,但爱迪生却由此改进了一些矿石加工技术,并从中积累了采矿业的经验。这为他日后在水泥制造业的成功奠定了基础。

    水泥是由英国石匠亚斯普丁在1824年最初发明的。水泥的颜色像英国波特兰产的有用石灰石,因此称“波特兰水泥”。这种水泥由天然含黏土的石灰石碾制而成,因此凝固较慢,凝后较坚。不过这种水泥不但粗陋,用途也颇受限制。

    到1827年,美国宾夕法尼亚州科普雷的舍勒等人开始仿制水泥。在工程师怀特用自然水泥修筑伊利运河后,效仿者也日渐增多。

    到20世纪初,人造水泥大大盛行。仅仅1902年,美国就计划生产水泥约1723万桶。

    水泥的需求日益增加,让爱迪生再次看到了商机。

    在1898年时,爱迪生就在西奥兰治西部45英里处的森林中发现了水泥,于是立即购买下800英亩储有水泥石的土地。此外,爱迪生还阅读了大量水泥制造方法的书籍,并收集了多方面的资料。接着,他不眠不休地画出了工厂设计图,并命人照设计图建设工厂。

    1902年,爱迪生的水泥工厂开始生产水泥了。从不循规蹈矩的爱迪生在水泥生产上也别出心裁。当时的业界普遍认为,砖窑的长度不能超过60英尺,可爱迪生却偏偏将它延伸到110英尺。他还利用选矿厂积累的经验改进了水泥的碾磨工序,又用大型气铲取代小车来运送水泥石,从而大大提高了生产效率。

    水泥的日产量逐渐上涨。刚开始时,爱迪生水泥厂的日产量是900桶。后来爱迪生继续改良了许多生产水泥的细节技术,产量也不断提高,后来达到了日产1100桶。到1905年时,爱迪生的水泥厂已经成为全美第五家最大的水泥厂了,日出产达3000桶。

    水泥公司的利润很大,爱迪生当年开采铁矿所欠下的债务不到3年就全部还清了。

    “为什么要建造如此之大的水泥厂,生产如此之多的水泥呢?”有些人对爱迪生的举动很不理解。

    “马车终将被未来的电车和汽车所代替,土路已经完全不适应新美国的发展步伐。而水泥,正是重新建造马路的不可或缺之物。”爱迪生的回答,再一次展现了他睿智的一面。

    爱迪生用他丰富的想象力拓展了水泥的用途。经过几次尝试后,他成功地用水泥铺设了几英里长的道路,后来这条道路一直沿用了半个世纪。

    另一个项目就是建造水泥房屋。这是采用先造好房屋架构,安装铁筋,然后灌注水泥的方法。按照爱迪生的预想,实际操作起来只要6小时即可完成。并且估计,建造一幢6间房屋的房子只需300美元左右即可。建造的模型也可以重复使用,这样就能节省不少费用。

    后来,“爱迪生式建筑法”带来了一次建筑界的革命。此后,各处的大楼、工厂等大型建筑,都纷纷采用这种方法。

    1908年,爱迪生提出了这种房屋的专利申请。在他的专利书中,是这样描述他理想中的房子的:

    “它的所有构件,包括山墙、房屋、间隔、澡盆和地板等,都用水泥混合物制成……我认为它最适用于民居……住宅中的台阶、壁炉饰板、天花板等内部装饰,都可以在房屋浇筑过程中一次成型,与房屋形成整体结构。”

    不过,爱迪生的目标并没有实现,原因是这种方法虽然简便,但样式却大同小异,千篇一律。而人们的习惯不同,要住的房子样式也不同,所以相同式样的房子就不太受人们欢迎了。

    “爱迪生式建筑法”虽然在当时没有得到推广使用,但这并未让爱迪生放弃在这一领域的工作。他继续改进水泥的生产,扩大提高生产廉价水泥的技术。时至今日,现代科学改进了许多建筑模具样式和使用方法,而“爱迪生式建筑法”也已得以推广使用。所以说,爱迪生在这方面还是为人类做出了很多贡献的。

    (三)

    在爱迪生漫长的发明生涯中,最费心的就是电池的发明。他在电池的发明上整整用了10年的时间,并耗费了300万美元的巨资,而做实验的次数也多达5万次之多。

    在19世纪末期,电力普遍用于工业,美国工业生产的各个部门都出现了巨大的变革。电动机和电气制造业发展成为美国新兴起来的重要工业,许多大城市都建成了大型发电厂,为工业、电信事业、电车和电灯照明等提供电力。

    而要用电,自然是先要有电源。当时的电源来源主要靠两方面,一是发电机,另一个就是蓄电池。发电机虽然有取之不尽的威力,可体积太大,携带不方便;比起发电机,蓄电池小巧玲珑,十分轻便,可它又不能使用很长时间。

    蓄电池最早是由法国人勃兰特发明的,只是性能不完善,没什么实际的用途。1880年,法国人福勒经过研究发明了新型的蓄电池,也就是所谓的“铅蓄电池”,比勃兰特发明的蓄电池优秀得多。但这种蓄电池也有两个缺点:一是铅本身太重,二是蓄电量太少。

    为此,爱迪生决定发明一种新型的蓄电池,要体积小,便于携带;重量轻,一只手就能拿起;要成本低,每个人都能买得起;还要电力足,能持续供电。

    1900年初,爱迪生开始着手研究蓄电池。经过不断试验,他发现铅蓄电池的病根在于硫酸溶液——硫酸上。因此,爱迪生打算用一种碱性溶液来代替硫酸。当然,还需要找到一种能与碱性溶液发生化学反应的物质,用来代替铅。

    一旦下定决心,无论前面有多少困难,爱迪生都会毫不畏惧地前进。他给实验室里的助手们打气说:

    “只要我们用心去探索,慷慨的大自然一定会向我们揭示蓄电池的秘密的。”

    爱迪生又像上紧了发条的机器一样高速运转起来。他将工作人员分成两拨,分日夜两班轮流倒;而他自己还是老习惯,通宵达旦,坚持在工作岗位上。

    工作进行了5个多月后,实验也进行了9000多次,却毫无进展。一天,爱迪生的老朋友来看他,发现他坐在一张大工作台前,台上摆满了他的化学家和实验员们制作出来的数百种电池。爱迪生正在试验每只电池的性能。

    朋友见状,惋惜地问爱迪生:

    “你已经做了这么多次试验了,费去了这么多的时间和精力,却还是毫无结果,你难道不感到后悔吗?”

    “为什么要后悔呢?我亲爱的朋友,我已经知道有几千种物质是不能用的了,这难道不是个好结果吗?”爱迪生笑着回答说。

    每次从失败中不断积累知识,不断总结经验,终于在1902年时,爱迪生进行了一次使用自己发明的电池作为车辆动力的试验,形成为5000英里,每充一次电可以运行100英里。爱迪生对这次试验做了惊险的描述,他说:

    “每次到一个急转弯时,我都以为要翻车。”

    试验结束后,爱迪生满怀信心地宣布:电车将有远大的前途,他要制造“一种性能良好的车”,这种车的时速应达到25英里,并且不用担心更快的汽油车与之竞争。

    1903年,爱迪生又将蓄电池放在振动台上反复试验,还将蓄电池放在屋顶上,然后通过窗户将它扔到地下,看它是否会破裂;接着,他又将蓄电池装在汽车上,然后让汽车在新泽西州崎岖不平的山路上行驶。这样试验了几个月,他的新型电池终于完成了。

    1904年,爱迪生在新泽西的银湖开始出售这种新型的电池。然而不久后,人们就发现这种电池存在的严重问题:有时在车辆行驶过程中,有些液体化学物质会从电池中流出来;许多电池还出现电力衰减的情况。

    这些问题让爱迪生意识到,他的电池研究工作还没有结束。随即,他下令关闭电池生产工厂,停止继续制造,而他自己又再一次投入到实验中去了。

    这一次,爱迪生依然从头开始,反复试验,寻找电池的毛病根源。到1905年夏天,爱迪生的试验记录薄上的新数字已经是10296次了。

    两年很快就过去了,成功似乎还遥遥无期。这时有人暗地里嘀咕:

    “要解决不用铅制造电池的问题,恐怕是无法可想的了。”

    对此,爱迪生冷笑一声,说:

    “任何问题都有解决的方法,无法可想的事是没有的。要是你果真弄到无法可想的地步,那只能怪你自己是懒汉。”

    正是由于具备这种“无法可想的事情是没有的”顽强精神,爱迪生才能历经艰难,信心百倍地坚持到底。他不能容忍自己出现悲观失望的思想,主张竭尽全力对一个问题的各个方面进行风驰电掣一般的突击,也主张胜利是全力以赴去赢得的。

    1909年,爱迪生终于制成了一种相当理想的镍铁硷电池。第二年,这种电池就投入了大规模的生产。

    这一次,蓄电池的优良性能大大出乎人们的意料。这种用薄镍片制成的蓄电池充一次电可令汽车行驶100英里,而一般的铅蓄电池只能供走50英里。而且,这种电池不会因为过量充电而损坏,使用寿命相当于铅蓄电池的数倍。因此,在一段时间里,电车几乎要成为汽油车的主要竞争对手了。

    爱迪生之所以能取得成功,与他的勤奋与坚持不懈有着巨大的关系。因为他愿意用各种方法和材料进行大量的试验,以便找到最佳的答案。他的一个朋友曾说道:

    “爱迪生一生中如果只发明了这个蓄电池,他也是一个杰出的发明家,更是一个了不起的人。”

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