Архив номеров

Король изобретательства и “сверхчеловек” Томас Альва Эдисон

Выдающегося американского электротехника Томаса Эдисона по праву называют "королём изобретательства"

Выдающегося американского электротехника Томаса Эдисона по праву называют “королём изобретательства”: он получил 1100 патентов в Америке и более 3000 – за её пределами. Никакой другой изобретатель в мире не имел такого количества патентов. Один из биографов Эдисона называл его “фанатиком труда” и “сверхчеловеком”, а директор Американского бюро изобретений в шутку говорил: “Дорога ко мне не успевает остыть от шагов молодого Эдисона”.

Здесь Томас Альва Эдисон начал свое служение человечествус целью облегчить ему путь по стезе прогресса.
Надпись на памятном знаке в честь Эдисона в Менло-Парке (США)

На пути к всемирной славе Эдисон проявил удивительное трудолюбие, упорство в овладении знаниями, целеустремлённость и умение блестяще доводить собственные изобретения до технического завершения и широчайшего практического применения. В американской газете “Нью-Йорк таймс” в 1923 г. дана своеобразная коммерческая оценка его трудов как сумма капиталовложений, сделанных в предприятия, эксплуатирующих изобретения Эдисона: “Существует человеческий мозг, представляющий огромную ценность: в деловом и промышленном мире его оценивают в 15 миллиардов долларов. Это составляет 20% стоимости золота, добытого на рудниках всего земного шара со времени открытия Америки. Этот мозг принадлежит Томасу Альве Эдисону”.

Первые успехина изобретательскомпути

Томас Альва Эдисон родился 11 февраля 1847 г. в небольшом городке Майлене (штат Огайо). Его отец Самюэль Эдисон происходил из состоятельной семьи и занимался торговлей лесом и хлебом, мать Нанси Эллиот была дочерью священника, получила хорошее образование и до замужества работала учительницей в небольшом канадском городке. Один из предков Эдисона принимал участие в государственных делах, прославился в борьбе за независимость страны, стал видным деятелем в области финансов, чья подпись стояла на многих денежных банкнотах.

Томас в юности был весьма любознательным, недурно рисовал и увлекался химическими опытами, нередко далеко не безопасными. Однажды, неосторожно обращаясь с огнём, он нечаянно поджёг отцовский амбар, за что его публично высекли на городской площади.

Как вспоминал позднее отец Томаса, у его сына “не было детства; его ранними забавами были паровые двигатели и механические силы”.

Многие биографы отмечали завидную жажду Томаса к знаниям, он надоедал учителям постоянными и необычными вопросами и через несколько месяцев покинул школу. Благодаря стараниям матери Томасу удалось приобрести определённую сумму знаний, но в области фундаментальных наук – физики, химии, математики – познания были явно недостаточными, и восполнять их пришлось путём упорного самообразования.

В соответствии с американскими обычаями родители решили дать возможность сыну попробовать самостоятельно зарабатывать необходимые ему средства, в частности для проведения химических опытов.

Когда Томасу исполнилось 12 лет, отец устроил его на ближайшую железную дорогу “поездным мальчиком”. Быстро освоившись, он продавал пассажирам газеты, журналы и разные мелочи.

Его дела шли настолько успешно, что он даже привлёк четырёх помощников и сумел накапливать до 500 долл. в год. Имея уже немалый жизненный опыт, Эдисон начал издавать собственную газету. Печатали её в товарном вагоне, который ранее во время поездки служил курительной комнатой. А на промежуточных станциях несколько корреспондентов сообщали ему последние новости. Молодой редактор и издатель оказался настолько способным, что его необычная еженедельная газета получила хвалебный отзыв в лондонской Times.

При подготовке материалов для газеты Эдисон читал много журналов и книг, узнавая о важных технических новостях. Естественно, он убедился в огромных преимуществах телеграфа при передаче разнообразной информации, что способствовало пробуждению у него интереса к телеграфии и электротехнике, а счастливый случай помог ему стать телеграфистом.

Находясь на одной из железнодорожных станций, Эдисон, рискуя жизнью, выхватил почти из-под колёс идущего локомотива трёхлетнего сына начальника станции. В знак благодарности тот предложил Эдисону обучить его работе на телеграфном аппарате. Обрадованный Эдисон каждый вечер после продажи газет приезжал к своему учителю и почти всю ночь работал на телеграфе.

Природная одарённость и опыт практических экспериментов помогли юноше овладеть профессией телеграфиста за несколько месяцев, и в 16 лет он становится уже известным “виртуозом” телеграфного ключа. Он работает телеграфистом на железнодорожной станции, где спас мальчика, получает вполне приличное жалование и вступает в новый этап своей жизни.

В течение пяти лет, работая телеграфистом, Эдисон одновременно изучает электротехнику. Особенно полезными оказались для него труды Фарадея, которые не содержали математических формул, отличались простотой изложения и логикой мышления.

Приобретённые знания вместе с постоянным стремлением к изобретательству позволили Эдисону с успехом заняться электромагнитной телеграфией – в то время это была наиболее развитая область практического применения электричества и магнетизма.

Заметим, первый патент на изобретение Эдисон получил в 1868 г., создав электрический счётчик голосов “за” и “против” при проведении процедуры голосования в конгрессе США. В приборе использовалось электромагнитное реле и система зубчатых колёс. И хотя счётчик не получил практического применения, спустя год Эдисон подал заявку на новое изобретение – биржевой тиккер – универсальный печатающий аппарат для записи биржевых курсов. Этот прибор оказался более совершенным, чем ранее применявшиеся подобные устройства, и Эдисон продал его крупному телеграфному предприятию за 40 тыс. долл., что заметно улучшило его материальное положение.

Эдисон переезжает в Нью-Йорк и вместе с одним инженером создаёт мастерскую для изготовления различных приборов. За два года было получено 63 патента на изобретения. Среди приборов, предназначенных в основном для телеграфирования, заслуживает внимания “электрическое перо”. Эдисон заметил, что если на парафинированной бумаге делать проколы, воспроизводящие очертания букв, то получается трафарет. А если подложить обыкновенную бумагу и провести по трафарету с помощью устройства в виде валика, смоченного специальными чернилами, на бумаге остаётся отпечаток текста. Этот множительный аппарат с некоторыми модификациями получил распространение во всех странах мира. Позднее Эдисон создал более совершенное “перо”, которое приводил в действие миниатюрный электродвигатель.

Наибольшим достижением молодого изобретателя в начальный период его деятельности было изобретение (1873 г.) систем многократной телеграфии: дуплексной и квадруплексной, что позволяло одновременно передавать по одному проводу во встречных направлениях две или четыре депеши. Это давало большой экономический эффект. Один из президентов крупной телеграфной компании признался, что долго не решался приобрести эту систему, потому что “не мог поверить, чтобы такой молодой изобретатель мог сделать что-либо хорошее”.

Эдисон предвидел огромные перспективы телеграфирования без проводов и уже в 1875 г. – за 20 лет до создания первого радиоприёмника – предсказал, что в будущем “связь избавится от такой обузы, как провода”!

Талантливые изобретения Эдисона не только в телеграфии, но и в телефонии, кинематографии, электрическом освещении, электротранспорте и многих других областях прославили его имя на весь мир. К середине 70-х годов он имел в Нью-Йорке уже пять мастерских. По мере возрастания количества заказов росло и число квалифицированных сотрудников – физиков, механиков, математиков, химиков, и Эдисон принимает решение создать специальный научно-производственный центр, оснащённый новейшим оборудованием. Для реализации замысла он выбрал Менло-Парк – тихое пустынное место в 25 милях от Нью-Йорка. В конце 1876 г. сооружение основных помещений было закончено, и Эдисон переезжает в Менло-Парк. Многие важнейшие изобретения, сделанные здесь Эдисоном, принесли ему мировую славу. Не зря американцы с любовью называли учёного “чародеем из МенлоПарка”. Через 10 лет Эдисон покинет Менло-Парк и переведёт все лаборатории и мастерские в г. Вест-Орендж (штат Нью-Джерси), где до конца своих дней продолжит исследования.

Одним из замечательных созданий человеческого таланта стал телефон, запатентованный в 1876 г. американцем А. Беллом. Но широчайшее распространение телефон получил только благодаря изобретённому Эдисоном угольному микрофону. В процессе совершенствования телефона Эдисон изобретает оригинальный аппарат – фонограф (1877 г.), который на Всемирной выставке в Париже в 1889 г. произвёл подлинный фурор: посетители выставки устроили столпотворение в очереди к аппарату, чтобы послушать речь, музыку и даже игру симфонического оркестра. Потребность в фонографе оказалась настолько обширной, что в результате титанического труда в течение двух лет (1886–1887 гг.) Эдисон получил 100 (!) патентов на усовершенствование прибора. Кстати, в 1909 г. Эдисон в знак уважения к Л.Н. Толстому подарил ему фонограф, который был доставлен специальным представителем в день 80-летия писателя. Толстой отправил Эдисону благодарственное письмо, в котором отмечал, что аппарат помог ему “превозмочь слабость и нездоровье”. За изобретение фонографа Шведская академия наук наградила Эдисона Золотой медалью.

Стоял Эдисон и у “колыбели кинематографа”, создав в 1889 г. вместе со своими сотрудниками киносъёмочную камеру с синхронным озвучиванием, а в 1893 г. он построил первый в мире кинопавильон для съёмок.

“Вечная” лампаЭдисона

Но поистине всемирную славу принесла Эдисону лампа накаливания, которая со всеми основными деталями сохранилась до наших дней! По мере развития промышленности, торговли, роста городов, строительства крупных производственных зданий газовое освещение всё менее удовлетворяло требованиям жизни. Поэтому в XIX веке многие учёные и инженеры в разных странах начали работать над созданием электрических источников света. Ещё в 1802 г. выдающийся русский электротехник и академик В.В. Петров, открывший явление электрической дуги, экспериментально доказал, что её ярким светом “тёмный покой довольно ясно освещён быть может”.

Из двух десятков конструкций ламп накаливания следует отметить несколько ламп А.Н. Лодыгина с угольными и графитовыми стержнями в вакууме или атмосфере азота (1870–1873 гг.). Лодыгину удалось продемонстрировать возможность освещения такими лампами нескольких улиц и заводских площадей.

Но из-за отсутствия средств компания, основанная русским учёным в 1874 г., обанкротилась, и работы над усовершенствованием лампы были прекращены. Эдисон, хорошо осведомлённый о первых успехах электрического освещения в Европе и в частности в России, с присущим ему энтузиазмом и творческой интуицией принялся за усовершенствование лампы накаливания, задумав её такой, чтобы она была “дешёвой при массовом производстве, надёжной и удобной в обслуживании”. Он провёл сотни экспериментов, его сотрудники побывали во многих странах – Китае, Японии, Бразилии, на Кубе с целью найти подходящий материал для изготовления нити накала. Одновременно Эдисон занимался усовершенствованием насоса для откачки воздуха из баллона.

И в ноябре 1879 г. Эдисон подал заявку на изобретение вакуумной лампы накаливания с угольной нитью (вначале он применил обугленные волокна японского бамбука) (рис. 1). Самыми замечательными в конструкции лампы были предложенные Эдисоном выключатели и вся установочная аппаратура. Придуманные Эдисоном винтовой цоколь и патрон дожили до наших дней. Прошло 130 (!) лет, но никому не удалось создать более простую и надёжную конструкцию. Лампа во всём мире вызвала огромный интерес к электрическому освещению по системе Эдисона, который вскоре построил первый в мире электроламповый завод в г. Гаррисоне. Фирма Эдисона выпускала до 300 тыс. ламп в год.

Потрясающий успех лампа имела на Международной выставке в Париже в 1881 г.: огромные очереди стояли к выключателю, мгновенно включавшему и выключавшему эту “чудо-лампу”.

Но Эдисон совершил ещё один подвиг в истории электротехники и электроэнергетики – он построил первую в мире центральную электрическую станцию (1882 г.) в Нью-Йорке на Манхеттене, где было много предприятий, магазинов, контор, положив тем самым начало современной электроэнергетики. Эдисон разработал и изготовил множество сложных технических устройств – от генераторов до систем канализации тока и защиты от токов короткого замыкания.

Первый в миреэлектрический счетчик

Электрический счётчик для учёта расхода энергии каждым потребителем тоже создал Эдисон.

Первые счётчики использовали свойства электролитических жидкостей: электрический ток проходил в двух герметически закупоренных вольтаметрах через раствор цинкового купороса, оба электрода были одинаковые. Один прибор служил для периодических измерений, другой – для контроля. Эдисон придумал простой способ стабилизации температуры электролита: в корпусе счётчика укреплялась лампа накаливания, которая автоматически включалась, когда температура приближалась к нулю. Израсходованную энергию определяли взвешиванием электродов, вынутых из сосудов. Затем электроды вновь вставляли, но меняли их полярность. Эдисон разработал серию электросчётчиков для потребителей разной мощности.

Но Эдисон не был бы Эдисоном, если не придумал бы автоматическую запись расхода энергии: в более усовершенствованных конструкциях не нужно было вынимать и взвешивать электроды; их подвешивали на концах коромысла, которое отклонялось из-за отложения металла на электродах.

Счётчики Эдисона у многих вызывали недоверие: как же такой маленький ящик может подсчитывать расход электроэнергии? Один случай убедительно опроверг все сомнения. Известный американский бизнесмен, оснастив свой особняк электрическим освещением, платил за число ламп, а не за фактический расход энергии. Встретившись с Эдисоном, он пожаловался на эту несправедливость, ведь “никто не может учесть, сколько ламп и сколько времени они находились во включённом состоянии”. Эдисон ответил, что у него есть прибор, способный учитывать расход электроэнергии, а бизнесмену предложил записывать число ламп и время их включения за определённый период.

Эдисон поставил на входе в особняк свой счётчик и заключил пари, что результаты записей и измерений совпадут.

Так и получилось. Об этом написали многие газеты. Эдисон не только выиграл пари, но обеспечил доверие и успех своему изобретению. Счётчики Эдисона (рис. 2) были первыми в практике электротехнических измерений, которые использовались почти до конца XIX века.

Но они страдали рядом недостатков: испарение жидкости, перемена сопротивления, трудности взвешивания электродов и, главное, непригодность для переменного тока. Но пионерские работы Эдисона в области электрических измерений послужили толчком для их усовершенствования. И, как это всегда бывает, нашлось немало изобретателей, которые сумели создать новые приборы с использованием электромагнитных элементов, в том числе миниатюрный электродвигатель.

А Эдисон уже решал новые проблемы, связанные с расширением радиуса действия электростанций. Созданная им компания занималась разработкой многопроводных систем передачи электроэнергии постоянным током. Трудно поверить, что учёный многие годы не признавал преимуществ переменного тока, и поэтому в линии передач он не считал нужным включать трансформаторы, которые, повышая напряжение, позволяли увеличить радиус действия электростанций. Число электростанций заметно возрастало и в США, и в странах Европы. Например, в 1886 г. в США действовало 40 принадлежащих Эдисону электростанций, снабжавших электроэнергией 100 тыс. ламп.

Изобретательи “сверхчеловек”

Многие идеи Эдисона настолько опередили своё время, что их реализация до сих пор остаётся делом будущего.

Заслуги Эдисона были по достоинству оценены во всём мире. Кроме степени доктора наук Эдисон получил множество почётных наград от университетов и научных обществ США и Европы. К 50-летию завершения работ Эдисона над лампой накаливания (1929 г.) была отчеканена специальная медаль с портретом изобретателя. В 1930 г. Эдисон избран почётным иностранным членом Академии наук СССР. В 1960 г. в США учреждена Золотая медаль имени Эдисона, ежегодно присуждаемая крупнейшим электротехникам.

Жизнь Эдисона поистине достойна подражания. Он отличался исключительной работоспособностью и до старости работал по 18–20 ч в сутки, забывая о сне и отдыхе.

Один из биографов назвал Эдисона “фанатиком труда” и “сверхчеловеком”. Даже глухота не была для него помехой. Ещё в юности, упав с подножки вагона, он стал плохо слышать, а с возрастом почти оглох. Но и это он сумел преодолеть, используя свои уникальные способности в телеграфном деле. На все заседания и встречи с многочисленными делегациями, желавшими побеседовать с “живой легендой”, Эдисон приходил со старым другом, тоже бывшим телеграфистом. Тот “переводил” вопросы собеседников, быстро выстукивая их с помощью азбуки Морзе по бедру или спине Эдисона маленьким молоточком. Моментально схватывая суть дела, Эдисон с любезной улыбкой тут же отвечал.

Неустанно работая всю жизнь, он требовал того же и от своих сотрудников, ценя не только профессиональное мастерство, но и общий кругозор, нравственные человеческие качества. Это проявилось и при необычном выборе будущего преемника, которого Эдисон решил найти незадолго до смерти. Наиболее одарённому юноше он хотел дать возможность получить высшее образование и подготовиться к творческой деятельности. С помощью близких ему учёных, предпринимателей, общественных деятелей он составил анкету из 57 вопросов и разослал её во все штаты Америки. Из этих вопросов 18 относились к математике, физике, химии, остальные должны были характеризовать культурный уровень и нравственные качества претендентов, их умение практически применять свои знания. Комиссии в каждом штате возглавляли губернаторы. Затем самые способные юноши прибыли в Вест-Орандж, где жюри, возглавляемое уже самим Эдисоном, должно было избрать достойнейшего. Вот, к примеру, вопрос: “Капитан судна, проходившего в летнюю ночь мимо скалы, услышал эхо пароходного гудка через 4 секунды после того, как гудок был произведён. На каком расстоянии была скала?” Второй интереснейший вопрос: “Вы возглавляете экспедицию и заблудились в пустыне. Пищи и воды осталось только на трёх человек, чтобы добраться до ближайшего обитаемого места. Вашими спутниками являются: блестящий учёный шестидесяти лет, его жена тридцати девяти лет, её сын шести лет, два проводника сорока и тридцати двух лет, Ваша невеста, Ваш лучший друг. Кого Вы выберете, чтобы они остались жить, и кем пожертвуете? Почему?” Необычное содержание анкеты и авторитетный состав жюри вызвали в Америке огромный интерес. Победителем оказался 16-летний В. Гестон, 92% ответов которого жюри признало лучшими. Он стал Эдисоновским стипендиатом в Массачусетском университете.

Однако надежды Эдисона не оправдались – Гестон не смог его заменить. Через год после конкурса здоровье Эдисона резко ухудшилось, и 17 октября 1931 г. он скончался. И если после смерти великого математика Л. Эйлера один из учёных сказал: “Эйлер перестал жить и вычислять”, то после кончины Эдисона можно было сказать, что он “перестал жить и изобретать”.

 

Литература

1. Белькинд Л.Д. Томас Альва Эдисон. – М.: Наука, 1964.
2. Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Очерки по истории электротехники. – М.: Изд-во МЭИ, 1993.
3. Шнейберг Я.А. Титаны электротехники. – М.: Изд-во МЭИ, 2004.

Полная версия статьи доступна подписчикам электронного журнала. Подписаться >>>

01.04.2009

448
Поделиться:

Полная версия статьи доступна подписчикам журнала "Мир измерений".

Подписаться

Материалы по данной теме можно СКАЧАТЬ в Электронной Библиотеке >>>


Cannot find 'template1' template with page ''

Доступна мобильная версия журнала "Мир измерений"

Журнал Мир измерений в App Store Журнал Мир измерений на Google play


Открытые статьи:

Измерения качества жилищно-коммунальных услуг
Температурный мониторинг удалённых объектов по GSM-каналу
Главные социальные проблемы России последнего десятилетия
Новый измерительный инструмент?
О потерях в Великой Отечественной войне
Неразрушающий контроль паяных соединений в радиоэлектронной аппаратуре
Военное применение лазерных технологий
Обеспечение качества продовольственных товаров
Государственный первичный эталон единицы массы ГЭТ 3-200842
Автономный прибор для экспресс-контроля пассажирских лифтов в жилых и административных зданиях
Рождение нефтяной отрасли в России
Красота спасет мир... науки




СТАНЬТЕ ПОДПИСЧИКОМ НАШЕГО ЖУРНАЛА!