千万个爱迪生

谁发明了电灯?

大多数人会回答:美国科学家爱迪生。

但这个回答不是十分准确。许许多多的人都曾致力于发明人工太阳,爱迪生只是他们中的一个。现在照亮我们的马路和屋子的灯,是许多人经过辛苦研究的成果。

马路上曾经一盏灯都没有。晚上人们都是待在家里,点着油脂烛或者冒黑烟的油灯,在昏暗的光线下度过的。

如果把这古老的、长得像茶杯一样的油灯跟我们的电灯对比一下,我们会觉得它们之间没有任何共同点。但是,这丑陋的“茶盏”经过了一系列细微但重要的发展变化,最后形成了我们的电灯。

千万名发明家经过千万年的不懈努力,让我们用上了更亮、更好的灯。

屋子里的火堆

丑陋的油灯跟它之前的灯相比,可算是个精致的发明物了。

很久很久以前,什么样的灯都没有。现在的巴黎在1,500多年前,曾是一个名叫琉提喜阿的肮脏小镇,整个小镇都是草房和瓦房。走进这样的屋子,你会发现在唯一的房间中央有一堆火在燃烧。

尽管房顶上有个洞,但烟却不愿从这儿出去。满屋子的烟熏着人的眼睛,装满人的肺,使人难以呼吸。

在那时这最原始的火堆既是人们的灯,又是灶,还是火炉。

在木建筑里燃一堆火是十分危险的,因而也怪不得那时三天两头着火。

人们怕火,就像怕凶猛的野兽那样。他们认为,火随时会吞噬并毁掉屋子。

大约在800年前,欧洲才出现带烟囱的炉子。在俄罗斯则出现得更晚些。

在还没有烟囱的时候,人们生火以后不得不开着门让烟出去。为了让孩子既不被烟熏着,又不着凉,白天睡觉的时候,家长们会从头到脚给孩子盖上厚厚的皮大衣。

照明木片取代火堆

后来有人想到,为了照明没有必要生上一堆火,而只需要一根木片就可以了。

屋子里点上火堆以后,既多烟又闷热,又非常费柴火。于是人们就用一根照明木片取代了一堆火。他们从一根干燥、笔直的木柴上劈下一小片约半米多长的木片,然后点燃,用以照明。

照明木片是一个了不起的发明,因而它持续使用了好几百年。

但是要让这木片燃烧起来是很困难的。

生过炉子的人恐怕都知道,点引柴的时候要斜着拿,让燃烧那头朝下,否则引柴就会熄灭,这是为什么呢?

因为火焰总是沿着木头向上窜的。而点燃的木头附近的空气被烧热了,热空气比冷空气要轻,它带着火焰一起向上升。所以照明木片也要倾斜着拿,被点燃的那头朝下,否则它会熄灭。但是人们也不能一直将木片捏在手里。于是人们想出了一个简单的办法:把照明木片插到一个座子中,而这个座子其实就是一根放在支架上的直棒。直棒上夹一个铁夹子,照明木片就被固定在铁夹子上。

这照明工具完全没有你想象中的那么差,它发出了非常明亮的光。

但是它会有这么多黑烟和煤烟子,这多烦啊!人们还不得不在它下面放上一块铁片,免得着火。还得有人看着,以便及时地换上新的木片。

当大人在忙碌的时候,这照明木片通常是由孩子照看的。

在火炬的光亮下

用作照明木片的木料不是可以随处找到的。但是在这种困难前,人们可没怯步。他们发现,带有树脂的木头做的照明木片发出来的光特别亮。也就是说,问题的关键不在木料,而在于树脂。只需要把木料在树脂里浸一下就得到了人工照明木片,它比天然的木片烧得要好。

于是就出现了火炬。

火炬燃烧发出非常明亮的光,在一些隆重的宴会上能照亮了整个大礼堂。

有一个故事说的是,加斯顿·得·法在自己的城堡里吃饭时,有整整12个仆人手拿火炬给他照明。

在一些皇宫里,火炬常常不是由仆人举着的,而是握在银塑像的手中的。

火炬和照明木片一样,直到现在也能偶尔看到。

第一盏灯

考古学家在一个法国山洞里发现了火遂石刮刀和鹿角鱼叉,同时也找到了一个用砂岩做成的不大的浅茶杯。

圆圆的杯底被一层黑色的东西覆盖着。这层黑色薄膜被拿到实验室进行研究,结果表明,这是人们燃烧油脂后留下的油垢。

于是,为人类照明的第一盏灯被发现了,它表明人类还住在山洞里的时候就开始使用灯了。

这盏灯没有灯芯也没有玻璃罩。它点燃了以后,山洞里一定是黑烟滚滚的。

几千年之后,人们才发明了不会冒烟的灯。

灯和工厂的烟囱

灯为什么会冒烟?

这和工厂的烟囱冒黑烟是一个道理。如果你看见工厂的烟囱冒出浓浓的黑烟,那么请你相信,这要不就是工厂的炉子不好,要不就是锅炉工不称职。因为这说明木柴只有一部分燃烧在火炉中了,而另一部分没有燃烧掉,通过烟囱飞出来了。

不过飞出来的当然不是木柴,而是烟炱,就是没有来得及烧掉的炭的微粒。

造成这些问题的关键都在于,火离不开空气。

为了能让木柴完全燃烧,锅炉工应该时不时地开闭烟囱的风门,好让足够的空气进入炉子。如果炉子中的空气不够,那么一部分木柴就不能燃烧完全,而以烟黑的形式飞出去。而如果空气太多了也不是好事,火炉会冷却掉。

灯盏的烟黑也是炭的微粒。但是灯的火焰中怎么会有炭呢?它是从灯盏里燃烧的煤油、树脂以及油脂中来的。我们确实没在煤油、树脂里看见什么炭。但要知道在糖水中你也看不见糖,在牛奶中你也看不到乳渣呀。

如果煤油灯做得好,那么它也不会冒烟,因为火焰中的炭都被烧光了。

古时的灯盏总是会冒黑烟,这是因为燃烧所需要的空气不够,火焰中的炭粒没来得及烧完。而导致空气不足的原因是,在灯盏中一下子有太多油脂。也就是说,应该做点什么,使油脂一点点地流向火焰。

灯芯就在这种情况下被发明出来了。

灯芯是由许多线组成的。每一根线都是一根小导管,油脂会沿着它上升到火焰里,就像把吸墨纸放在墨水瓶中,墨水会沿着纸爬上来一样。

碗灯和茶杯灯

你们一定都听说过赫库兰尼姆和庞贝,这两个城市在维苏威火山爆发的时候被火山灰淹没了。现在人们已经把这两个城市中的房子、广场、马路都挖出来了,人们在屋子里发现了各种各样的家具,其中也包括灯盏。

这些古老的罗马灯盏是用黏土做成的,上面还有青铜饰物。灯看上去像一只碗,从碗嘴里冒出一根灯芯。碗的侧面有一个柄,方便人们移动这盏灯。灯盏里倒入了一些植物油,灯芯会慢慢烧掉,因此必须时不时地把它从碗嘴里拿出来一点。

几个世纪过去了,灯盏的结构几乎没有什么变化。在中世纪的城堡中你可以看到跟庞贝城的灯几乎一样的灯,只不过杯盏更深一些。

没有灯盏的灯

灯里最重要的东西是油和灯芯,而装油和灯芯的灯盏并不那么重要。但是怎样才能不使用灯盏呢?这也很简单。

只需要把灯芯放入熔化的热油脂里浸一下,然后取出来就可以了。要知道灯芯裹上一层油脂冷却下来之后,它就成了一支烛。

古时人们就是这么制造烛的。他们把几十根灯芯绑在一根木棍上,一起放入装着油脂的罐头里。将灯芯在油脂中浸几次,这样它上面就形成了厚厚的油脂层。这种烛被称作“浸烛”。大多数家庭主妇不需要买烛,她们自己在家里做。

后来,人们学会了用白铁或者锡做成的模型浇制烛。浇制出来的烛可比“浸烛”好看多了。也可以用蜡做,但用蜡做的烛贵多了,它们只在教堂或者宫殿中点,就连国王都只舍得在一些隆重的场合用这种奢侈品。在一些重要的节日中,整个宫殿都点上几百只蜡烛,一片通明。

人们认为宴会上点的烛越多,这个宴会越豪华。

你想象一下,一个点了这么多支烛的地方该有多热。在这样的宴会上,扇子已算不上什么奢侈品,而是一种必需品了。

但热还不是最大的痛苦,还伴随着滚滚浓烟。

蜡烛不是人人买得起的,它是奢侈品。但就算是油脂烛也不便宜。就在19世纪初,一家人还都靠着一支烛过夜。当有客人来时,会点上两三支,这时所有人都觉得房间里亮极了。

一个舞会就点3支烛,这在我们看来有点可笑。因为就算点上十几二十支烛,我们也觉得不够亮。

我们连硬脂烛都嫌差,而我们的祖先却点着比硬脂烛更差的油脂烛生活。油脂烛处处冒着黑烟,但最烦心的是,还得时不时地给它剪烛花。如果不这么做,整支烛都会挂满烛泪。这样一来,伸出来的灯芯就烧不掉,烛泪会越来越多,然后火焰变大,就像煤油灯的灯芯被拔出来那样,火焰越大,被它熔化的油脂也就越多,油脂顺着烛往下流。因此,就必须用一把特殊的钳去剪烛芯,烛芯钳通常就放在烛边的盘子里。

用手指掐去烛芯被认为是有失体面的举动,用钳子剪去灯芯以后,就把它扔到地上,用脚踩灭。用那时的话说,就是“别让什么臭味把我们熏着了”。

现在的硬脂烛的烛芯做得很好,人们用不着再去剪了。这是因为火焰最热的地方,不在空气难以进去的内部,而就在空气较多的外部。

这一点很容易证实。只需要取一张纸,小心而又迅速地盖在火焰上方,一会儿,纸上就烧出了一个小圆圈,这便意味着火焰内部不如外部热。

而在油脂烛中,烛芯永远在火焰中央,因而它不能完全燃烧,于是出现半焦的顶头。

硬脂烛的灯芯不是搓出来的,而是编出来的。整个灯芯都编得很紧,露在外面的灯芯的顶头在火焰最热的部分里,跟着烛一点一点烧下去。

烛钟

古时,当有人问几点时,人们会看看烛,而不是看钟,然后告诉他时间。这不是人们敷衍了事,而是那时候烛不仅仅用来照明,也用来计算时间。

有个故事说,在查理五世的小教堂里,整天整夜地燃烧着一支烛,这支烛被用黑线分成了24部分,代表24个小时。有一个专人负责时不时地向国王报告,这烛燃到哪条线了。这烛当然不小,它必须做得刚好可以燃烧24小时。

几百年的黑暗

在火炬、油脂烛以及蜡烛发明以后,很长一段时间,人们都满足于这微弱的光亮。

这些灯具不但十分幽暗,而且燃烧时都是黑烟滚滚的,还发出噼啪声,可吵着呢,我们准会因为听不惯而头疼。

那时的手提灯没有玻璃罩,却有一个金属片做的烟囱,这烟囱就像一个筛子一样有很多孔,微弱的光线就从这烟囱里透出来。而路灯就甭提了,连个影子都找不见呢。

没有月光的晚上,路上可是伸手不见五指。可那时候比现在更需要路灯,因为那时马路还很少,泥土路很不平坦,又脏,上面全是垃圾,马路中间流淌着污水。人们只能尽量贴着房子走。不过即使这样,危险也不少,冷不防会有人从楼上的窗子里泼下一盆污水,泼得满脑袋都是。

一则老故事的快乐主人公就讲过这样一桩事:“有一天夜晚,很不凑巧,马路上漆黑一片。我摸索着走在路上,已经走到半路了,这时从一扇窗子里倒下一盆东西,正好泼在我头上,那叫一个臭。我便陷入了十分尴尬的境地,我不知道该怎么办。如果我往回走,我的同伴们会像看戏一样看我,我岂不成了他们的笑柄!”

为了避免中这样的“奖”,有钱人晚上出门时通常会带上一个仆人,让他提着一个手提灯在前面带路。