电子科学发明家-第27部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
验的过程中竟发现了一个新奇的现象。
有一次,爱迪生调试送话器,因为听力不好,就拿一根短针来检验传话
膜片的震动。不料他手里的短针接触膜片以后,随着说话声音的强弱,会发
生有规律的颤动。
爱迪生灵机一动,他想:如果反过来,使短针颤动,不就可以复原出声
音来了吗?这个想法虽然象火花那样一闪就过去了,但是却使爱迪生十分激
动。在这以前,世界上还没有人想到过把声音储存起来。因为按当时的科学
技术水平来说,要想把声音储存起来,等于想让时间停留一样,是不可能的。
一连几天,爱迪生吃不下饭,睡不着觉。他象着了魔一样,在实验室里
进行探索性实验。当时正是盛夏时节,天气闷热,蚊子叮人。爱迪生挥汗如
雨,光着膀子做实验,饿了就吃两个馅饼,喝一杯咖啡。经过四天四夜的苦
战,终于取得了突破。爱迪生压制不住内心的喜悦,在笔记上写着:“我用
一块带针的膜片,针尖对准急速旋转的蜡纸,声音的振动就非常清楚地刻在
蜡纸上了。试验证明,要把人的声音完整地贮存起来,什么时候需要就什么
时候再放出来,是完全可以做到的。”
1877年八月二十日,是爱迪生发明生涯中特别值得纪念的日子。这天清
晨,爱迪生起得很早。他兴冲冲地走进办公室,掏出一张机械设计图,交给
… Page 86…
一个叫克鲁茨的助手,请他马上试制出来。克鲁茨是个技术很高明的机械师,
他拿着图纸端详了好一阵,也看不出是干什么用的。
“先生,这是什么玩意儿呀?”机械师忍不住问。
“这是一台会说话的机器,请你赶快照图样做出来。”爱迪生把手一挥,
急不可待地说。
克鲁茨从来没有听说过有会说话的机器。他听了爱迪生的解释,脑海里
打了一个大问号。为了要看个究竟,他马上跑到车间,照图样制作起来。等
机器造好,已经是吃晚饭的时候了。机械师三步并做两步地把它送到爱迪生
那里。
爱迪生看见机器和设计的完全一样,非常满意。实验室的人听到消息,
连晚饭也顾不得吃,都好奇地围了上来。大家打量着摆在桌子上的机器,看
模样并不复杂,一个笔筒那样大小、中心有轴的金属筒,横向固定在支架上,
金属筒表面刻着纹路,跟一个小曲柄相连,旁边是一个带碗口的粗金属管,
金属管的底膜板中心焊着一根针头,正对着金属筒的槽纹。说实在的,不但
当时的人们很难把这种古怪的机器同“会说话”联系起来,就是在今天,我
们乍一看到这个东西,也很难猜出它是干什么用的。
在场的人都不相信这台机器会说话,有的人还打趣地说,爱迪生是在“开
国际玩笑”。爱迪生微微一笑,胸有成竹地取出一张锡箔,裹在大圆筒上。
并且把连着膜板的针头对着锡箔。等一切准备好了,他就开始用摇柄转动大
圆筒,一面转动,一面对着碗口唱起来:“玛丽有只小白羊,它的绒毛白如
霜……”。因为锡箔下面的金属筒上有槽纹,所以随着歌声的起伏,唱针在
锡箔上刻出了深浅不同的槽纹。
然后,爱迪生停下来,把针拨回起始的位置,让克鲁茨把耳朵贴近“碗
口”。爱迪生重新转动摇柄,一个熟悉的声音顿时传进克鲁茨的耳朵,它还
在办公室里飘荡。声音虽然细微,却清晰入耳。这一下把大家都惊呆了。过
了一会儿,克鲁茨第一个喊起来:“我的老天,真是会说话的机器呀!”原
来,连在膜片上的金属唱针把声波转化成锡箔上的波纹。当唱针沿着波纹重
新振动的时候,录下的声音就再现出来了。爱迪生给他的发明取了个动听的
名字,叫做“留声机”。当时的英文字典里没有这个词,它是根据两个希腊
词“声音”和“记录器”合成的。
这台留声机虽然结构简单,外观不好,能录的声音也不多,但是它的出
现,却是前所未有的创举。人类第一次实现了声音的贮存和再现。这是继贝
尔发明电话以后,电声学上又一个伟大的创造。当时,爱迪生才三十岁。
爱迪生发明“会说话的机器”的消息,象春风一样流传开了。好奇的人
们从各地纷纷赶来,挤满了门洛公园里的爱迪生研究所,他们一个个对着留
声机叫喊,吹口哨,打喷嚏,唱歌子,然后入神地聆听机器重新播出这些声
音。参观的人越来
越多,门洛公园车水马龙,简直变成了一座游艺场。大家对爱迪生的发
明惊叹不止。报刊纷纷发表文章,称赞这是“十九世纪的奇迹”,甚至在美
术作品里也出现了留声机。
爱迪生誉满全球,整个世界都被他的发明震动了。1878年春天,英国皇
家学会特地举办了留声机展览,巴黎世界博览会主持人也派专人远渡重洋,
到爱迪生研究所索取留声机样机。法国政府还为这项发明颁发了奖金。为了
表彰爱迪生的发明,美国总统在白宫接见了他。总统和政府官员观看了留声
… Page 87…
机表演,都赞不绝口。
爱迪生成了新闻人物。采访、宴会、签名和各种荣誉,使他简直招架不
过来。他对这些社会应酬不感兴趣,好不容易才逃出重围。他需要的是时间
和工作。青年发明家在考虑,怎样对留声机作进一步改进。刚刚问世的机器
还有些不理想的地方,比如声音小,录放声音的时间短。另外,靠手柄旋转,
转速不好控制,如果录放声音的时候转速不匀,声音就会明显失真:转快了,
声音变得尖声怪气;转慢了,就会低沉得象老牛哞哞叫。为了消除这些缺点,
爱迪生作了一系列改进。在第二代留声机的话筒上,他加了个喇叭形的音筒,
远看很象一朵硕大的喇叭花,是作为扩音器用的。他还用蜡筒代替锡箔,并
且在
机箱里装上了驱动结构,每次只要上紧发条,就可以自动录放声音。原
先用锡箔,每张只能使用一次。改成了厚的蜡筒,每用完一次,刮掉以后还
可以再用,使用寿命大大延长。不过,改进以后的留声机放音时间还是比较
短,每次最多可以播放四分钟。这在当时已经是很难得的了。
其他发明家对改进留声机也很热心,不少人在作新的探索。一场使“会
说话的机器”达到完善的竞争激烈地进行着。
1881年,贝尔和两个助手也发明了一种留声机,同爱迪生的留声机的原
理一样,结构也很相近,只是录制声音的方法不同:爱迪生的留声机是用唱
针在一条线上刻成不同的深度;贝尔的留声机是在蜡筒上刻出曲线来。换句
话说,一个是唱针作纵向运动,另一个是唱针作横向运动。后来在1937年,
贝尔的这台留声机曾经在美国一个工程学院公开展出过。现在虽然已经过去
五十多年了,转动机器上的蜡筒,还清晰地播出了当年记录的话来。
1886年,贝尔的堂兄弟同别人合作,取得了一种新型的留声机设计的专
利。这种留声机,第二年由爱弥尔·柏林纳制造成功。它的最大特点,是用
圆盘形的唱片代替了大唱筒,唱片用两个手摇转轮带动。唱片留声机同唱筒
留声机相比,性能有明显提高,基本上形成了现代电唱机的雏形,这无疑是
留声机发展史上的一次重大革新。
爱迪生也不甘落后,为了对付日益激烈的竞争,他经过连续苦战,在1888
年,把他的唱筒型留声机装上了电源,用电瓶启动,然后用接有软管的耳机
收听,有点象医生在用听诊器听诊一样。改进以后的留声机,声音清晰逼真,
被人们广泛地使用。直到晚年,爱迪生还在努力改进留声机。可是,最后唱
片还是取代了唱筒。
把光明带给了人类
爱迪生一生有两千多项发明,平均十三天就有一项发明,其中最辉煌的
两项发明——留声机和电灯,差不多是同时完成的。
就在爱迪生发明留声机的同时,他对电灯的研究取得了突破。
当然,爱迪生并不是第一个研究电灯的人。早在十九世纪初期,就有人
探索用电来照明。在几十年时间里,不少科学家前赴后继,作出了贡献,但
是直到爱迪生的时候,还没有一种实用的电灯问世。
在研究电灯的先驱者中,首先应该提到的是法拉第的老师戴维。戴维在
做电化学实验的时候,曾经发现两根相邻的碳棒中间通过电流,会发出强烈
的弧光。他根据这个发现,发明了弧光灯。他用两千只伏打电池做电源,使
… Page 88…
一盏弧光灯发出的光足够照亮一个大厅。戴维还发现,白金丝通过电流的时
候,会白热发光,而且很快就会在空气中烧掉。这一发现,启示后来的人发
明了白炽灯。跟戴维同时,有个俄国科学家彼得罗夫(1761-1834)也发现
过电弧,时间比戴维早一些,不过由于沙俄统治者不重视,彼得罗夫的发现
被埋没了。
到十九世纪下半叶,随着发电机的问世,电弧灯已经广泛用在灯塔、剧
院和广场的照明。但是由于电弧灯耗电惊人,每一盏电弧灯都得配上一台发
电机,而且灯光也太刺眼,不适合家庭使用。人们一直用煤气灯、蜡烛或者
油灯做家庭照明,黑烟很多,也不明亮。为了寻求一种经济实用的电灯,人
们做了大量工作,积累了很多失败的教训和成功的经验。十九世纪七十年代,
发明电灯的条件日趋成熟,不少人都想显一显身手。爱迪生就是在这时候参
加研究的。1869年,他刚到纽约的时候,曾经对着街灯出神,想不到十年以
后,他的发明竟使全世界的街灯改变了面貌。
1878年初秋,在留声机研究胜利在握的时候,爱迪生决定集中精力研究
白炽灯。他首先收集人类照明的各种资料,从上古的油灯、鱼烛,后来的煤
气灯,直到当代各种电灯的研究资料,凡是和照明有关的材料,他都进行研
究。他先后摘录的有关笔记,就有四万多页。1873年,俄国有个叫罗德金(1847
-1923)的青年工程师,研制出了一种白炽灯。他用细炭条做灯丝,装在密
闭的玻璃泡里,这大约是世界上最原始的电灯。但是由于解决不了寿命短的
致命弱点,他最后破产了。因此,许多人对白炽灯的研究望而却步。几年以
后,另一个俄国人雅布洛奇科夫 (1847-1894),对电弧灯作了改进,发明
一种新颖的“电烛”,很受欢迎。据说巴黎的大街,伦敦的剧场,直到柬埔
寨的王宫都曾经闪耀过“电烛”的光亮。不过,从本质上说,“电烛”还是
一种电弧灯,只是稍省些电罢了。爱迪生经过反复比较,决定研究白炽灯。
他确