ТОМАС АЛВА ЭДИСОН: ЖИЗНЬ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ

Жизнь Эдисона - яркий пример всепоглощающей страсти к одной из интереснейших областей человеческой деятельности - изобретательству. Увлеченный проверкой какой-то технической идеи, он мог работать по несколько суток без сна и отдыха, а когда сил уже совсем не оставалось, засыпал тут же, в лаборатории, завернувшись в плащ и подложив под голову стопку книг.

Интерес к технике пробудился у Томаса очень рано. В девятилетнем возрасте он прочитал первую научную книгу - "Натуральная и экспериментальная философия" Р.-Г. Паркера, опубликованную в 1856 году. Эта книга была своего рода научно-технической энциклопедией, содержащей описания практически всех механизмов того времени - от паровых машин до воздушных шаров и сведения по химии с описанием многочисленных опытов. С течением времени Томас проделал их все в подвале родительского дома, превращенном в химическую лабораторию. Тогда же он решил убедиться, что легкие газы, поднимаясь вверх, дают возможность летать тяжелым предметам, и уговорил своего товарища принять лошадиную дозу порошка для изготовления газировки. Доверчивый мальчик вместо полета ощутил сильнейшую боль в животе, а Томас заработал свой первый "гонорар" - хорошую порку.

Подрастая, Эдисон несколько раз меняет место работы и род деятельности и в шестнадцать лет становится телеграфистом. Он по-прежнему много читает и продолжает заниматься самообразованием. Прекрасно освоив электротехнику, в 1869 году конструирует "электрический аппарат для голосования". Вместо длительного подсчета бюллетеней это устройство сразу же показывало на двух циферблатах число голосов "за" и "против". Но парламентская комиссия изобретение отклонила, видимо, посчитав, что механизм работает слишком точно. Получив 40 тысяч долларов за усовершенствованную модель устройства для передачи сведений о биржевых курсах (так называемого тиккера), Эддисон вплотную занялся изобретательской деятельностью.

В 1876 году он совершенствует телефонный аппарат, только что запатентованный Г. Беллом: изобретает угольный микрофон и ставит на выходе аппарата повышающий трансформатор. Эти и ряд других изобретений позволили в сотни раз увеличить длину телефонных линий, а также сконструировать метофон - устройство, которое давало возможность большому числу людей слушать передаваемую речь и музыку, - прообраз современной радиотрансляции.

А через год тридцатилетний Эдисон зарегистрировал одно из самых своих замечательных изобретений - фонограф. Это механическое устройство для записи и воспроизведения звука произвело настоящую сенсацию. Мало кто верил, что небольшой цилиндрик с канавками, по которым скользит игла, может воспроизводить человеческий голос. Во время демонстрации фонографа на заседании Французской академии наук возмущенный академик Буйо воскликнул: "Мы не позволим нас надувать какому-то чревовещателю!" В России хозяин "говорящей механической бестии" был присужден к большому денежному штрафу и трем месяцам тюрьмы...

Тем не менее фонографы очень быстро получили широчайшее распространение. На них записывали арии из опер, концертные номера, речи выдающихся людей. Один из первых фонографов Эдисон послал в подарок Л. Н. Толстому, сохранив для потомков голос писателя. В деловом мире под названием "диктофон" (!) их применяли в качестве "автоматических стенографисток" для записи и последующего воспроизведения машинисткой. И все это время Эдисон непрерывно совершенствовал свое любимое детище: к 1910 году число патентов, относящихся к диктофону, перевалило за сотню.

Воодушевленный первыми успехами фонографа, Эдисон взялся за решение очередной актуальной задачи - создание надежной и долговечной электрической лампы накаливания.

Получить свет при помощи электричества пытались давно: в 1808 году В. В. Петров зажег дуговой разряд от гальванической батареи, построенной двумя годами раньше Алессандро Вольта. В 1846 году Пьер Гебель построил первую лампу, в которой электрический ток раскалял угольную нить, а в 1872 году А. Н. Лодыгин создал лампу накаливания с кусочком угля, помещенным в колбу с откачанным воздухом. Уголь был выбран неслучайно: он сохраняет свою структуру до температуры около 3300oС и, кроме того, при нагревании светится очень ярко. Но при высокой температуре уголь активно соединяется с кислородом воздуха, то есть попросту сгорает. Следовательно, из стеклянной колбы лампы накаливания воздух необходимо удалить, что для техники того времени было непросто. И еще оставался открытым вопрос: как добиться "дробления электрического света"? Ведь каждая группа ламп требовала своего источника тока - гальванической батареи или генератора. Среди специалистов бытовало мнение, что эта задача неразрешима.

Эдисон, со свойственной ему способностью безгранично отдаваться захватившей его идее, в 1879 году взялся за разрешение этой технической проблемы. он сразу понял, что главная причина неудач, постигших многочисленных изобретателей, заключалась в том, что все они занимались конструированием только лампы и не обращали внимания на вопросы всей системы электрического освещения в целом.

Прежде всего он продумал и собрал остроумную комбинацию вакуумных насосов, получив разрежение в одну миллионную атмосферы - рекордное значение для того времени. Затем начались поиски наилучшего материала для ламповой нити. Первой была испробована обугленная хлопчатобумажная нитка, которая проработала, довольно ярко светясь, двое суток. Так 21 октября 1879 года родилась электрическая лампочка накаливания, одно из важнейших изобретений XIX века. Однако понадобилось еще 13 месяцев упорного труда, чтобы сделать ее пригодной для практического применения и серийного производства. Одновременно Эдисон продолжал экспериментировать с различными материалами для нити накаливания. Его сотрудники обугливали в лабораторных печах шерсть, шелк, различные сорта картона и бумаги, целлулоид, ореховую скорлупу и многое другое, попутно изучая под микроскопом их строение. Оказалось, что наилучшие результаты дают обугленные волокна бамбука. И сотрудники Эдисона отправляются в трудные и опасные экспедиции за образцами разных сортов тростника, бамбука и пальмовой древесины в Китай, Японию, Южную Америку, на Кубу, Цейлон и Ямайку. Они привезли около шести тысяч образцов, которые были тщательно испытаны в лаборатории. Из всего этого огромного количества выбрали один - японский бамбук, который лет на десять стал основным материалом для изготовления угольной нити.

В 1880 году Эдисон намечает программу работ по созданию комплексной системы электроснабжения. По мысли изобретателя, электрические провода следовало прокладывать в основном под землей, давая возможность подсоединяться к ним. Электрическая сеть должна быть рассчитана так, чтобы при аварии на одной линии ток к потребителям мог бесперебойно проходить по другой. Необходимо изобрести предохранительное приспособление, ограничивающее максимальную силу тока, выключатель и счетчик электрической энергии, разработать схему внутренней проводки для жилых и производственных помещений. Нужно сконструировать эффективный генератор электрического тока и электродвигатели для станков, печатных машин, транспортеров, разработать детальную схему электростанции с паровыми машинами, аппаратурой защиты, распределения тока и регулировки напряжения, предназначенной для непрерывной работы.

Все намеченное в программе Эдисон выполнил в самые сжатые сроки. Это он оснастил лампочку цоколем и патроном с винтовой нарезкой, сконструировал поворотный выключатель, бытовавший еще лет сорок назад, создал плавкий предохранитель, который применяется до сих пор. Его счетчик электроэнергии работал на принципе электролиза - осаждения меди из раствора ее соли (см. "Наука и жизнь" № 3, 1996 г.). В сентябре 1882 года Нью-Йорк, первый из всех городов мира, был полностью освещен лампами накаливания. Ток для них поставляла электростанция, построенная Эдисоном.

Но, несмотря на ошеломляющий успех своей деятельности, Эдисон не считал достигнутое конечным результатом. Спустя 36 лет после создания первой лампы с угольной нитью, в 1915 году, он писал: "Ни одно изобретение не может быть признано совершенным. И в этом отношении современная лампа накаливания не представляет исключения. Свет, не обусловленный действием теплоты, - вот тот идеал, к которому нужно стремиться..." И действительно, спустя недолгое время появились лампы "дневного света", работающие на совершенно другом принципе, а сегодня им на смену уже приходят еще более экономичные и долговечные светодиоды.

Работая над усовершенствованием угольных ламп, Эдисон обнаружил, что между раскаленной нитью и электродом, впаянным в откачанную колбу, протекает электрический ток. Это явление позже получило название "эффект Эдисона". Так в 1883 году была открыта термоэмиссия - выход электронов (про которые, впрочем, тогда и не подозревали) из нагретого проводника, процесс, лежащий в основе работы всех радиоламп.

Многосторонность Эдисона поражала. Казалось, нет такой технической задачи, которую он не смог бы решить. Страдая от невралгии, которую не могли вылечить патентованные средства, он создал лекарство по собственной рецептуре. Когда во время войны прекратились поставки из Европы фенола и бензола, употребляемых в производстве валиков для фонографов, Эдисон за 18 суток построил фенольный завод и за два месяца - бензольный. Он разработал чернила для слепых, способ длительного хранения масла и фруктов, метод магнитной сепарации железной руды, сконструировал железнодорожный тормоз и кинокамеру, изобрел железо-никелевый щелочной аккумулятор и многое, многое другое.

Последней задачей, всецело увлекшей Эдисона, стала работа по исследованию природного каучука растительного происхождения. Электротехника и автомобильная промышленность требовали все большего количества высококачественной резины, которую нельзя было изготовить из синтетического сырья. Плантации каучуконосов имелись в Африке, но Эдисон стал искать подходящие растения в своей стране. Он исследовал свыше 14 тысяч растений и нашел, что 1240 из них содержат каучук, причем более 600 - в достаточном для промышленного разведения количестве. Эту работу Эдисону не суждено было довести до конца. Силы его уменьшались, память слабела, работать больше он не мог, и жизнь потеряла для него всякий смысл. 18 октября 1931 года Томас Алва Эдисон скончался. Последними его словами были: "Как здесь хорошо..."