照明发展史10 — 光明新使者-知识-云知光

大胆的设想

不论是点着篝火还是松明，也不管是燃烧动植物油、煤油、煤气或者乙炔气，这类照明方式都有一个共同的特点——用火。

在当时的人们看来，用火照明似乎已经成了天经地义的事。尽管许多发明家付出了艰辛的劳动，尽管灯的形式有了多么大的改进，但它总是甩不掉两个致命的弱点：污染空气和容易失火。

大家知道，人活着是不能停止呼吸的——吸进氧气，呼出二氧化碳。没有氧气，人就无法生存。

这使我们联想起灯。灯不也在“呼吸”吗？一切用火照明的工具都在“呼吸”：消耗氧气，产生二氧化碳。没有氧气，就谈不上燃烧发光。

你也许很想知道灯的“呼吸量”究竟有多大。这么说吧：能发出25支烛光的煤油灯，一个晚上大约要消耗25公斤新鲜空气；而在相同的时间里，一个人却只要呼吸3公斤新鲜空气就够了。你看，一盏灯要顶8个人的氧气消耗量哩！如果许多人围着煤油灯聚会，屋子里通风不良，时间长了，人会感到气闷，再呆下去，甚至有可能头痛窒息。这就是由于屋子里的氧气消耗太快，而二氧化碳的含量越来越多的缘故。

至于用火照明容易失火，那是非常清楚的。我们只要看看在地震危险区消防大队发出的通告就行了，那上面写着：“在防震棚中严禁用明火（各种油灯、电石灯、蜡烛等等）照明”。为什么？就是为了防火！地震一来，震倒油灯或烛台，很容易酿成火灾。

据说有这么一件事：有一次，牛顿的一头爱犬，无意中扑翻了桌子上的蜡烛，竟把这位英国大科学家20年中积累起来的文稿统统烧掉了！

既然用火照明有这样两个难以避免的缺点，那我们能不能干脆把火甩开呢？要知道，火就是物体燃烧时发出的光和热，火和光从来都是结伴而行的，不用火也能取光吗？

这可真是一个大胆的设想。这个设想早在100多年以前就有人提出来了。

光明的使者

电灯——光明的使者，是美国科学家爱迪生发明的。在它来到人间以前，人类为追求光明，已经作出了很多努力。

最早，人类不知道用火，当然也没有灯。后来人们学会钻木和燧石取火，将松枝草把点燃照明，便是火炬。当人们学会使用动植物油后，把油盛放在容器内点燃，就成为油灯，这大约是人类最早使用的“灯”了。到19世纪，人们开采石油后，出现了煤油灯，上面有一个玻璃灯罩，可发出白亮的光，这种煤油灯，直到本世纪的60年代，我国不少地方仍在使用。19世纪中叶，还出现过煤气灯……

电的发明使人类对光明的追求，跃上了一个新的台阶。在此之前，光明总是同“火”联系在一起的。

1808年，英国科学家戴维在用碳棒做电流的热效应实验时，无意中把两根碳棒碰了一下，谁知就在碳棒尖端相互离开的一瞬间，一道极强的白光闪亮起来，犹如夜空中的闪电。这使戴维兴奋起来，他反复试验下去，制成了电弧灯，也被人称为“电烛”。

电烛诞生后不久就风靡欧美。1883年，我国上海也曾用它来做外滩的照明灯。可人们随之就发现了电烛的缺点：光线太强、耗电太多、寿命太短。所以，大约到19世纪末，电烛就退出了照明舞台。

也许这样说有欠公正，因为在事隔半个世纪之后，电弧灯还曾有过一次辉煌的亮相。

那是在1945年4月16日的凌晨，柏林外围的奥德河沿岸异乎寻常的寂静，在这种可怕的寂静后面正酝酿着一场大战：德军在这一带集结了100万兵力，有10400门大炮、1500辆坦克、3300架飞机，苏军部署的兵力更多。大家都意识到这是决定最后命运的一仗了。

凌晨5点整，夜空中升起了信号弹，随即寂静被巨力的爆炸声响所取代，苏军的大炮、火箭炮突然吼叫起来，轰炸机把成串的炸弹扔到德军阵地上。5点30分，苏军步兵在坦克的掩护下发起了冲锋。德军纷纷从掩蔽洞里跑出来，进入战壕准备抵抗。突然，从苏军背后发出了一片眩目的白光，刺得德军睛睛也睁不开，根本无法进行有效的抵抗。就这样，苏军以较小的代价取得了胜利。这白光便是140架电弧探照灯耗电1000多亿度后产生的，在这场战役中，起到了预计的惊吓和压制敌人的作用。

继电弧灯之后，登上舞台的就是电灯了。先是戴维发现，很细的白金丝通上电流，会发出极微弱的光来。过去，白金丝在空气中很快就烧掉了。但这一点点微弱的光亮，却使爱迪生看到了前进的方向：让电流通过某种导体，使它温度达到白炽，不就能够照明了吗。

白炽电灯的设想吸引住了爱迪生，他在考查了大量的资料以后，找到了进行研究的正确方向：要想制造出白炽电灯，关键在于找到一种电阻不大，而又耐高温的导体材料做灯丝。于是，他用纸条烧成的炭丝做实验。亮了，但很快又熄灭了——这是炭丝和空气中的氧气起了化学反应的缘故。爱迪生决定从改进灯丝和把玻璃泡抽成真空这两个方面入手。

爱迪生把炭化纸条小心地放进灯泡里去，再用抽气机小心谨慎地抽出灯泡里的空气，然后把抽气口密封好，接通电流。“亮啦！”伙伴们喊了起来，可这盏希望之灯只亮了8分钟，最后灯丝还是断裂熄灭了。看来，毛病主要还是在灯丝上。究竟用什么来做灯丝呢？爱迪生绞尽脑汁，前前后后竟试验了1600多种矿物和金属的耐热导电材料，结果全失败了！

一天，他坐在椅子上考虑下一步该用什么材料来试验，随手拿起桌上一卷棉纱玩弄着。突然，他脑子里闪过一个念头：是否用棉线烧出的炭丝当灯丝试试看。爱迪生把棉线用特制的镍制模具夹住，放到高温炉里，加工成了一根炭丝。谁知这炭丝太脆弱了，刚一拿就断了。“断了再烧！”一直干到第3天，才将第4根炭丝顺利地装进灯泡里去，并用精密的抽气机抽出了里面的空气。

1879年10月21日，这盏灯通电了。“亮啦，亮啦！”爱迪生和他的伙伴们沉浸在欢乐之中：“我们坐在那里留神看着那盏灯继续点燃着，它点燃的时间越长，我们越觉得神驰魂迷。我们中间没有一个人走出去睡觉——共有40小时的工夫，我们中间的每个人都没有睡觉。我们坐着，洋洋自得地注视着那盏灯。它持续点了约45小时的工夫。”