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托马斯•爱迪生的实验笔记

admin  发表于 2017年09月27日

爱迪生的笔记本为其想象力提供了看得见的未经加工的原文证据,它们是研究这位发明家的事业的尚未公诸于世的法宝。

还是在20多岁的时候,托马斯·阿尔瓦·爱迪生 (1847—1931)就下定决心,要为他的事业“保留一份完整的记录”。他实现了自己的诺言。保存在新泽西奥兰治爱迪生国立历史纪念地的这位大发明家的实验室和机工车间的档案室内惊人的3500多册笔记本就是证明。

这些令人着迷的发明文献揭示的远远不止是授予爱迪生及其同仁关于发明诸如灯泡、留声机和摄影机之类的物质文明的常见成分的1,000多项专利的来历。实际上,他的成形想法中绝大多数从来没有问世。更确切地说,爱迪生对其笔记本中的图画描述了他的大脑充分开动时的原貌即真正的过程而洋洋自得。他用文字写出来以认识到自己正在想什么。        .

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19世纪,发明被称为一种艺术。爱迪生自己从草图到具体物体的发明之路都带有最高级别想象力的印迹。作为对童年时代就开始的渐进性双耳失聪的补偿,爱迪生是—位视觉敏锐的思想家和极好的绘图员——这几幅选出的图片就说明了这一点。各种想法快速、可靠、毫不懈怠地涌现出来。在有关爱迪生的神话中,他是一个土里土气、不善言辞的乡巴佬,但他的笔记本却表明了与此不相一致的多方面的敏感性。我们吃惊地注意到了这位注重实践的制造者对自己意图的表达:能够在一开始就把一台机器完全勾勒成形的复杂头脑;幻想家的狂热梦想;被消费者所驱动的资本家;在晚年时最为成功,当80 多岁时仍决心继续研究新的技术可能,甚至是在只能勉强把头从病床的枕头上撑起时也不松懈。

考虑到它们包含了各种学科的、初步拟就的数量,托马斯•爱迪生的这些实验室笔记本使我们想到现代研究与开发的形成根源——存在于一位果断的男人的大脑中。

爱迪生在青年时代曾在他的家乡美国中西部沿线的小镇,火车站作夜班的巡回话务员,他从那时起就沉迷于提高通讯技术。正如他的许多发明一样,一件机器的组件产生了一部机器的元件,而电报机是他许多想法的重要起点。这里出示的原型电动打字机不用说是从他以前在电传打字电报工作中发展而来的,它是爱迪生精确方法的极好例子:在第一行陈述“发明的物体”,从而在确定范围之后转向以详细的,按照字母标注鉴别的内部结构系列,目的是使这项专利申请成为不能被仿制的没有漏洞的文件。

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又是为着超越传统电报机的习惯做法的目标,这一机器不再是在长长的电报带纸上打出的点、划相间的孔。相反,它用一支记录笔在用化学方法制成的纸上接收并记录电子脉冲。这支记录笔被吊在一个大的柱形筒的中央,而柱形筒则在与水平放置的齿轮相连的记录纸带卷袖上方。应宾夕法尼亚大学物理学教授、《富兰克林研究所学报》杂志编辑、老朋友George Frederick Barker的邀请,爱迪生在华盛顿特区国家科学院的一次会议上就显示了电动发报机的一种早期机型。他的发明首先发表在《科学美国人》1874年9月号上。

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正如这幅稀奇古怪的图 (它描绘的东西永远都没有成为现实)所表明的那样,爱迪生同样能够不考虑从一种发明到另一种发明的渐变。这个测温湿度变化的电微压计是一个以温度计为主体的仪器,爱迪生用它来量化1878年7月29日一次日全食中太阳的日冕放出的热量。电微压计上最重要的部件就是一个压缩碳“按钮”, 它随温度的微小变化而扩张和收缩。由于这种碳按钮对话音声波的压力具有相似的敏感性,爱迪生把它用在电话机的话筒上(它在贝尔的发明基础上有所改进)他奇特地想象把两种发明结合起来,尽管他搞不清光如何传递电话信号。

在发起针对过时的煤气灯的狂飙之战,为利用他的新的白炽灯泡以照亮曼哈顿下层社会的家庭和办公室而努力奋斗以前,爱迪生研究出了一种测量用电情况的可靠方法。在这幅图画好一年后,他获得了成功。这种设计甚至包括爱迪生的规定“整个测量仪要在一个密封盒中” 以避免冰冻。如图所示,电解测量仪固定住浸在硫酸锌溶液中的平行锌片。通过一条银线,进入每一住宅或商业地点的少量电流经罐形测量仪转移,从而使溶液中的锌沉积在锌片上、然后每月一次将它们收集起来。根据锌片上增加的重量,就确定出消耗的电量。这种仪器用了大约十年,直至被依靠转子的电磁感应运转的现代测量仪所取代。

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与纽约市用电照明的成功相伴 而来的是整个爱迪生系统的迅速扩大,灯泡被销售到全国以及欧洲,先是位于新泽西门罗公园,又迁至哈里逊的大量生产灯泡的爱迪生电灯公司随之开张。Francis R. Upton被派去处理公司的开办事宜,改进灯泡,使之从独特的实验室现象变为消费者广泛使用的商品。他曾在鲍登学院和普林斯顿大学受训,并在伟大的数学家和物理学家Hermann Von Helmholtz的指导下在柏林大学完成研究生学业。爱迪生不断把关于改进灯泡的基本的白炽灯丝的成分的直观草图和建议送到Upton和他在电灯公司的同事们手中,比如这幅从这位大发明家从不离身的袖珍笔记本上找到的草图就是其中之一。

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本图摘自迈尔斯堡档案库中完全由爱迪生手写的最后一本实验室笔记,20个月后这位大发明家就去世了(后来的笔记都是由他的助手们写的)。这里的草图和正文是由他定做的短铅笔中的一支完成的,爱迪生偏爱这种铅笔是因为当他写字时用很大的力它们也不会断。在晚年,他的字体变得歪歪斜斜,但是机器零件按字母顺序标注的周密结构和制造样机并了解其如何工作的决心使我们不禁回忆起十九世纪七十年代他早期发明的电报机的字母标注的元件,显示出爱迪生的方法保持得多么完整。在他生命的最后十年里,爱迪生完全献身于寻找天然橡胶源,为此目的,他在其佛罗里达的迈尔斯堡中(他在此过冬)开辟了大片黄花种植场。利用这种精炼的乳白色树液,爱迪生的朋友Harvey Firestone为他的的T型福特车制作了一套轮胎。


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