七四、開啟電力時(shí)代
自從法拉第提出電磁感應(yīng)理論和發(fā)明了人類第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之后,各國(guó)的科學(xué)家對(duì)于電和磁進(jìn)行了各方面的理論研究,實(shí)際上在進(jìn)入十九世界六十年代后,已經(jīng)完全具備了制造發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的理論和技術(shù)貯備過程。 這也促成了1866年西門子發(fā)明電動(dòng)機(jī)和1867年格拉姆發(fā)明發(fā)電機(jī),實(shí)際上在此之前,已經(jīng)有各種各樣的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)被制造了出來,只不過作為工程師的西門子和格拉姆是第一位制造出了能夠投入實(shí)用的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)而已。 吳維在1859年分別在維也納和的里雅斯特建立了兩家研究電力和電磁理論的物理實(shí)驗(yàn)室,只花費(fèi)了十幾萬(wàn)塔勒的研究資金就讓發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)提前三年多出現(xiàn)在了這個(gè)世界上。安德烈斯?厄廷格豪森教授所主持的維也納電力物理實(shí)驗(yàn)室成了新成立的帝國(guó)通用電器公司旗下的物理實(shí)驗(yàn)室。而的里雅斯特的電磁物理實(shí)驗(yàn)室則成了帝國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電器公司的獨(dú)立研究機(jī)構(gòu),由帕努埃蒂教授主持。 由于有實(shí)物(吳維從游戲空間所帶出來的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī),以及一些必要的電力設(shè)施作)為參照研究對(duì)象,發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和電磁轉(zhuǎn)換理論及物理架構(gòu)、模型理論很快就得以完善起來,這個(gè)世界上第一臺(tái)能夠投入實(shí)用的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)分別在兩座物理實(shí)驗(yàn)室被制造了出來。 在1862年底,兩家物理實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)分別建成了一整套由蒸汽機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,其后再由電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的電力應(yīng)用線路,其后,帝國(guó)通用電器和標(biāo)準(zhǔn)電器公司便很快完成了發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī),以及其它輔助電力設(shè)備、設(shè)施的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。 1863年3月,世界上第一臺(tái)投入商業(yè)應(yīng)用而生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)首先在維也納的帝國(guó)通用電器公司被制造了出來,一周之后,帝國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電器公司也同樣完成了發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的研制過程。 維也納東南部的錫默林莊園,吳維為應(yīng)邀而來的奧地利和南德意志的大貴族、大資本家和科學(xué)家們,另外還有歐洲的主要報(bào)紙記者們,展示了自己所建成的依靠電力作為動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)機(jī)器的新型工業(yè)生產(chǎn)方式。寂靜無(wú)聲又運(yùn)行平穩(wěn)(相對(duì)于活塞式蒸汽機(jī)而言)的電動(dòng)機(jī)第一次出現(xiàn)在公眾們的面前,隨之就引起了巨大的轟動(dòng)。 這開啟了第二次產(chǎn)業(yè)革命的大門。 兩個(gè)月之后,兩家奧地利電器公司在慕尼黑和斯圖加特新建的電器設(shè)備生產(chǎn)工廠即開始投入生產(chǎn)。如此高的效率是和股東們急切地賺錢心理有關(guān),有人直接將自家的機(jī)械制造工廠作為入股資金,把它們改造成了電機(jī)生產(chǎn)工廠。 自從1820年以后,歐洲就開始研制出各種各樣的電燈出來,很難說誰(shuí)清誰(shuí)是真正的電燈發(fā)明者。1832年,法國(guó)人發(fā)現(xiàn)在通電后碳化棉絲會(huì)發(fā)光,只不過只能堅(jiān)持十多分鐘燈絲就燒斷了,直到1871年,俄國(guó)科學(xué)家羅德金將兩根銅絲裝進(jìn)玻璃燈罩內(nèi),作為電極,兩根電極之間用炭條進(jìn)行連接,制造出早期的燈泡原型。其后,德國(guó)人蘇布倫格研制出了真空泵,以抽取出玻璃燈罩內(nèi)的空氣,以避免碳化纖維的氧化,其后第一個(gè)取得真空電燈燈泡專利的是英國(guó)人約瑟夫?斯旺。 麥國(guó)人愛迪生改進(jìn)了從歐洲傳來的電燈制造技術(shù),使用碳化竹絲作為燈絲和真空技術(shù),讓電燈的使用壽命從20小時(shí)延長(zhǎng)到了40小時(shí)以上。在碳絲纖維電燈發(fā)明和大規(guī)模生產(chǎn)使用了二十年后,1903年,奧匈科學(xué)家杰斯特和漢納曼使用還原法,制成鎢絲電燈,并取得了專利。1909年,麥國(guó)人庫(kù)利奇發(fā)明了使用粉末冶金法制取鎢絲,1913年,米爾蘭發(fā)明了螺旋燈絲,1922年,珀斯用摻雜制造工藝研制出“218鎢絲”,真正現(xiàn)代意義上的鎢絲加工技術(shù)才算是基本上達(dá)到了成熟階段。 以上是另一時(shí)空電燈的發(fā)明和改進(jìn)歷史,經(jīng)歷了足足長(zhǎng)達(dá)五十年的時(shí)間。 問題是吳維為兩家電磁物理實(shí)驗(yàn)室所提供的燈泡實(shí)物是使用成熟制造工藝而生產(chǎn)的鎢絲燈泡,以十九世紀(jì)六十年代的冶金水平,投入研究中的科學(xué)家們就是頭發(fā)都掉完了也造不出這樣的燈絲出來。 吳維也只好是對(duì)不起愛迪生同學(xué)了,“無(wú)意間”將碳化竹絲和給燈泡中充氮?dú)獾姆椒ㄍ嘎督o了幾名研究人員。 時(shí)間過的飛快…… 通用和標(biāo)準(zhǔn)兩大電器公司的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)量逐月增長(zhǎng),并銷往奧地利和南德意志各地,四大生產(chǎn)工廠所制造出來的商品供不應(yīng)求,公司不得不一再擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。此外燈泡也因?yàn)樘蓟窠z和真空或是內(nèi)充氮?dú)庵谱鞴に嚨某霈F(xiàn),從而突破了最困難的研制時(shí)期,進(jìn)入到了可以投入工業(yè)化生產(chǎn)的階段。 第一批的電燈首先在維也納投入使用,什默林的物理實(shí)驗(yàn)室、莊園和造船廠、機(jī)械廠成為了整個(gè)世界第一座使用電燈進(jìn)行照明的地方。很快,路德維希?維克多大公的什默林莊外用于照明的路燈成為了維也納的一道風(fēng)景線。 由于霍夫堡皇宮的照明電線鋪設(shè)和改造工程比較麻煩,于是吳維的便宜老媽蘇菲皇太后所居住的美泉宮成了帝國(guó)內(nèi)第二座使用電力照明的建筑。 使用碳化竹絲做燈絲和充氮?dú)夥乐寡趸碾姛粽彰鏖g斷使用時(shí)間可以達(dá)到幾百個(gè)小時(shí),雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鎢絲燈泡的使用壽命,但也差不多足夠應(yīng)付使用了,雖然差不多每隔十多天就要更換壞了的燈泡顯得有些麻煩。 1863年9月1,霍夫堡皇宮廣場(chǎng)和附近的環(huán)街、普拉特公園在夜晚同時(shí)亮起了路燈,在這一刻,維也納再次成為了世界矚目的中心。 這次真正是因?yàn)楣饷鞯木壒省?/br> 其后是的里雅斯特、慕尼黑、布拉格、布達(dá)佩斯和斯圖加特、德累斯頓、卡爾斯魯厄等地,奧地利人正在把他們制造的電力設(shè)備向整個(gè)歐洲進(jìn)行推廣和銷售……