Томас Эдисон. Его жизнь и научно-практическая деятельность

Каменский Андрей Васильевич

Его способность к непрерывному труду в продолжение многих часов без сна, за которым следует такой же продолжительный отдых для восстановления потраченных сил, напоминает рассказы о неутомимости Наполеона.

Вскоре после сделанных им усовершенствований в его печатающем аппарате для биржевых отчетов он получил заказ на изготовление таких приборов стоимостью в тридцать тысяч долларов. Опытная модель работала хорошо, но первые из сделанных аппаратов Эдисона не удовлетворили. Вначале все усилия его открыть причину несовершенного действия прибора были безуспешны; тогда он взял с собою лучших из своих мастеров на верхний этаж завода, запер двери и объявил, что не отпустит их, пока не добьется хорошего результата. После двух с половиной суток непрерывного труда без сна и отдыха он нашел причину неисправности и привел аппарат в действие; затем он проспал тридцать шесть часов подряд.

В такие периоды усиленного напряжения мозга, когда уже прошло обычное время сна, кровеносные сосуды временно теряют свою упругость и наполняются кровью, причем развивается анормальная мыслительная деятельность, и изобретательная способность достигает своего maximum'a. В

такие моменты целый вихрь идей проносится в голове Эдисона, возбуждение умственной деятельности все усиливается: сон для него невозможен, пока он не добьется разрешения занявшей его задачи; только после этого он предается отдыху. Тогда происходит отлив крови от мозга, и он погружается в самый крепкий сон, иногда продолжающийся несколько десятков часов кряду. До сих пор Эдисону всегда удавалось окончить свою работу до наступления того опасного момента, когда сон делается уже невозможным без снотворного препарата. Таким образом, благодаря своей удивительной организации ума Эдисон может безнаказанно обращать ночь в день и работать без перерыва в уверенности, что поставленная им себе задача будет решена. Можно найти большую разницу в способах работы у разных людей, отличавшихся усиленной умственной деятельностью. Так, известный американский проповедник Генри Бичер мог спать до того самого момента, когда ему нужно было выступать с проповедью, и по окончании ее он был в состоянии тотчас же погрузиться в крепкий сон. Чарльз Диккенс, напротив, умер от постоянного прилива крови к мозгу, вызванного чрезмерной умственной деятельностью во время его последних чтений в Америке, и все его усилия избавиться от недуга с помощью продолжительной ходьбы пешком по возвращении в Англию были напрасны. Всем известно, что Гладстон после многих бессонных ночей во время парламентских прений занимался рубкой леса в своем имении. Известный американский публицист и издатель “New-York Tribune” Горас Грили умер от прилива крови к мозгу, вызванного напряженной умственной деятельностью во время его предвыборной кампании на должность президента и вследствие упадка нервной системы от огорчения, последовавшего за его неудачей.

Среди выдающихся интеллектуальных работников, особенно в Англии и в Америке, часто происходят случаи смерти от подобных причин. Не все обладают счастливой организацией ума, которою отличался Наполеон и которую мы видим у Эдисона, и можно принять за общее правило, что только те люди в состоянии безнаказанно выдержать такое продолжительное умственное напряжение, которые постепенно приучили себя к этому, имеют предков, отличавшихся особенным здоровьем и долговечностью (как было у Эдисона), ведут самую правильную жизнь и не употребляют возбуждающих напитков. Весьма важным условием при этом является также отсутствие в их жизни всяких семейных или других огорчений, столь пагубно действующих на мозг и нервную систему человека.

Мы передали в общих чертах главные события из жизни Эдисона. С двадцати трех лет он самозабвенно отдался тому делу, которое прославило его имя. Его последующая жизнь небогата событиями и представляет собою главным образом историю его изобретений, к краткому описанию которых, стараясь не затруднить читателя техническими подробностями, мы и перейдем в следующей главе.

ГЛАВА V

ИЗОБРЕТЕНИЯ ЭДИСОНА

Четверная система телеграфной передачи. – Главные системы электрического освещения. – Эдисоновская лампа накаливания. – Ее разработка и усовершенствования Эдисона. – О динамоэлектрической машине и телефонах. – Его морской телефон. – Фонограф. История его изобретения Эдисоном и его современная конструкция. – Описание опытов с фонографом последнего типа. – Тазиметр. – Машина для сортировки руды. – Будущие работы

Из главных изобретений Эдисона, получивших большею частью обширное применение как в Америке, так и в Европе (из них в одном электрическом освещении в Америке помещен капитал более чем в 25 миллионов долларов), можно упомянуть следующие: печатающий и автоматический телеграф; система четверной телеграфной передачи (quadruplex); электрическая лампа накаливания и система электрического освещения; динамоэлектрическая машина; телефон с угольной диафрагмой; и позднейшие: фонограф, тазиметр и другие. Мы перечислили здесь менее трети и наиболее известные, описание всех изобретений Эдисона заняло бы несколько томов; на одну систему электрического освещения, со всеми ее бесчисленными подробностями, взято им более тысячи патентов. В значительной части сделанных им открытий он имел предшественников; славу некоторых из них разделяют с ним также и европейские изобретатели. Но уже один простой перечень его работ, всех этих крайне сложных механических устройств, рожденных в течение двадцати лет в голове одного человека, приводит в изумление перед такой, почти беспримерной, производительностью человеческого ума.

Упомянутая система четверной телеграфной передачи (quadruplex) дала возможность посылать одновременно по две телеграммы с каждого конца провода, что учетверило его производительность при тех же расходах на эксплуатацию; при старой системе Морзе можно было передавать в тот же промежуток времени только одну депешу. Председатель американской компании Западного телеграфного союза говорит в своем отчете, что система Эдисона “дала компании ежегодное сбережение в полмиллиона долларов”. Он выработал ее в 1874 году в своей первой мастерской в Ньюарке. Чтобы уяснить читателю все сложные подробности этой системы, а также суть множества других изобретений Эдисона в этой области, неизбежно пришлось бы войти в подробности телеграфной техники, что было бы неуместно в этом очерке. Вместе с Эдисоном славу развития сложной системы телеграфной связи разделяет в Европе профессор Мейер, работавший независимо от него.

Как известно, для получения света электрический ток должен перейти в теплоту, что достигается усилением сопротивления или перерывом в его движении по проводу с

помощью другого проводника, помещенного на его пути; такой задерживающей средой является воздушное пространство в вольтовой дуге и платиновая проволока или угольная нить в приборах накаливания. Принцип вольтовой дуги применяется уже давно: в 1810 году знаменитый Дэви (учитель Фарадея) получил электрический свет при помощи углей, сжигаемых в безвоздушном пространстве; Фуко в 1844 году для этой же цели применял кокс с газовых заводов как более огнеупорный материал и устроил свой известный регулятор. Еще в 1844–1845 годах площадь Согласия в Париже освещалась электричеством по способу Делениля, основанному на принципе вольтовой дуги. За ними следовали другие, и в 1858 году англичанин Моленс взял патент на лампу, в которой ток проходил по спиральной платиновой проволоке, покрытой угольной пылью. С тех пор было сделано множество изобретений по электрическому освещению, но все они имели мало применения на практике вследствие большой стоимости и трудности достигнуть светорассеивания. В конце семидесятых годов XIX века получило распространение в Европе и России изобретение нашего соотечественника Яблочкова, так называемая электрическая свеча, а также электрическая лампа с регулятором Сименса. В этих системах употребляются особо приготовленные угольные стержни, быстро сгорающие при освещении. К подобному типу электрического освещения принадлежат системы Соера, Вердермана и других. Устройство ламп накаливания, вошедших теперь в общее употребление, просто. Они состоят из небольших стеклянных, с выкачанным из них воздухом, баллонов, в которых впаяна платиновая проволока с тончайшею U-образною петлею из обугленного растительного волокна; раскаляясь до белого каления пропускаемым электрическим током, она и дает требуемый свет. Эти угольные волокна также сгорают через известные промежутки времени, хотя и выдерживают несравненно дольше угольных стержней в электрических свечах или лампах, основанных на принципе вольтовой дуги. При этой системе достигается в то же время большее рассеивание и большая равномерность освещения, что, помимо экономии в расходах, было одной из главных причин ее распространения.

Эдисон остановился в своих работах на системе накаливания и путем бесчисленных опытов и беспрерывного, настойчивого многолетнего труда довел свое изобретение в его мельчайших деталях, включая и все способы распределения, проведения и регулирования электрического тока, до такого совершенства, что теперь электрическое освещение стало уже делом простой техники и вошло в обыденную жизнь. Имя Эдисона неразрывно связано с этим великим изобретением нашего времени.

В своей первой лампе Эдисон употреблял платину, сплавы ее с иридием, затем циркон и другие тугоплавкие металлы; но после многочисленных опытов пришел к заключению, что лучшим материалом для электрического светильника (если можно употребить такой термин) является обугленное волокно бамбука. С помощью особого механизма бамбук разрезается на тончайшие волокна около одного миллиметра в диаметре и до двенадцати сантиметров длиной; волокнам этим, теперь уже с помощью другого механизма, придается форма буквы U, и затем они обугливаются в печах особого устройства. Полученный таким образом угольный светильник соединяется с платиновыми проволоками от проводника и запаивается в стеклянном баллоне, из которого выкачан воздух. Эдисон разработал все технические условия для фабричного изготовления этих ламп, а также продумал все детали проводки электрического тока, его регулирования и распределения.

Одновременно с ним многие изобретатели занимались усовершенствованием ламп накаливания, из которых особенно выделяются Максим, Сван, братья Сименс (способ которых получил особенное применение у нас и в Германии), Бернштейн, Бем и многие другие. Здесь следует упомянуть о нашем соотечественнике А. Н. Ладыгине, много поработавшем для развития системы электрического освещения; одновременно с Эдисоном он остановился на использовании обугленного растительного волокна как наилучшего материала для электрического светильника. Имя его теперь пользуется заслуженною известностью в электротехническом мире Европы [Для желающих ознакомиться с электрическим освещением и другими применениями электричества мы можем указать следующие русские издания: “Популярные лекции об электричестве и магнетизме” О. Хвольсона; “Электрическое освещение” Чиколева; “Главнейшие приложения электричества” Госпиталье].

Принцип действия динамоэлектрической машины или просто динамо-машины, как ее теперь называют, разработан еще в 1832 году в приборе Пикси, состоявшем из обычного вращающегося магнита, полюсы которого попеременно приходили в соприкосновение с концами двух железных стержней, обмотанных изолированной проволокой, через которую пропускался электрический ток. Затем следовало много усовершенствований, и появились машины Сакстона, Кларка, Сименса и других. Первые машины состояли из множества вращающихся постоянных магнитов, приходивших в попеременное соприкосновение с концами электромагнитов, как в приборе Пикси. Принцип устройства динамо-машины окончательно определился, когда было выяснено, что для развития тока посредством магнитоэлектрической индукции нет надобности в постоянном магните и что для этого достаточна магнитная сила, сохраняющаяся в быстро вращающихся кусках мягкого железа. В 1867 году Сименс и Уинстон одновременно представили в Лондонское Королевское общество сочинения на тему “О превращении динамической энергии в электрическую без помощи постоянных магнитов”. Вскоре после этого Сименс внес большие улучшения в свою машину, вырабатывавшую сильный электрический ток без помощи постоянных магнитов. К 1871 году, когда Эдисон начал работу над изобретениями в своей первой мастерской в Ньюарке, динамо-машина была доведена уже до значительного совершенства стараниями Грамма, Сименса, Вильда и множества других изобретателей.