“他一生中发明了2000多种东西,他拥有1000多项专利。”这是网上流传最广的对爱迪生的介绍,也是大多数人心中对爱迪生的印象。
如此惊人的数据,当然会有人质疑:这些东西全都是爱迪生一人发明创造的吗?答案显然不是,这2000多项发明必不可能都出自爱迪生本人之手。
我们都听说过爱迪生发明电灯的故事:伟大的爱迪生希望发明一种灯具来取代煤油灯,于是苦苦寻觅能通电发光的材料,但是效果都不理想。他尝试了6000多种材料,做了7000多次实验。最后,他发现某种灯丝材料可以持续发光45小时,电灯由此被成功发明出来,也印证了爱迪生的那句名言:“天才是99%的汗水加上1%的灵感。”
然而,这个故事存在两个值得质疑的地方。一方面,关于爱迪生被广为人知的一个故事是他未上完小学就退学了,之后是母亲南希在家教育爱迪生。我们无法知晓从爱迪生母亲的教育或者其他途径中,爱迪生是否获得了丰富的物理学知识。然而,如果没有坚实的物理学基础,发明电灯的这1%灵感来自哪里?后期的材料实验是如何进行下去的呢?另一方面,仅仅发明电灯这一件物品,爱迪生就经历了如此艰难的过程,如果爱迪生几十年的人生要发明千余种东西,在时间上还是略显紧迫的。
约瑟夫·斯旺爵士是英国著名的化学家、物理学家和发明家。最初他在家乡药房担任学徒,后来成为一位教师,一直从事化学教学工作。然而,斯旺最感兴趣的研究是电和光之间的神秘联系。早在1848年,20岁的斯旺就开始研发电灯,并在灯丝材料的选择上取得了重大突破。在斯旺之前,一些发明者试图使用金属作为灯丝,比较常见的是使用铂丝。然而,铂丝的成本非常高,其熔点为1768摄氏度,会导致耐久性差,因此使用铂丝做灯丝并不是一个好的选择。斯旺试图用碳代替铂丝,但碳也有很明显的弱点——容易在空气中燃烧,需要与氧气隔离才能长时间工作。随后,斯旺的真空碳丝灯解决方案得以成功。这一年,爱迪生仅仅1岁。由于当时电灯的前端技术还不够成熟,用于供电的电池具有低电压性能,并且没有开发出真空技术,因此斯旺的电灯不仅没有实用价值,而且性能较差。为此,他一直在改进他的发明并且持续研究了12年,却依然未能突破耐久性的“瓶颈”,于是在1860年,斯旺相关的实验工作被搁置。直到1875年,相关技术取得进步后,斯旺才又重新拾起最初的电灯研究,产生了制作碳丝白炽灯的想法。
那一年,爱迪生在去怀俄明州看日食的路途中从物理学家巴克口中了解到了斯旺的白炽灯。他觉得白炽灯必然会成为未来的照明设备,但当时的技术还不够成熟,因此必须加大研发力度,抓住机遇。所以,在白炽灯还未能得以应用的时候,他便成立了公司,并声称可以解决电灯的各种配套问题,因此吸引了众多投资者。
这迫使斯旺必须尽早把他未成熟的白炽灯放在台面上。1878年,斯旺在纽卡斯尔向社会公开展示了他的白炽灯,但最令人担忧的事情发生了:灯丝由于电流过大而烧坏。好在这个问题在次年的重新展示中得到了解决,没有妨碍斯旺在英国申请碳丝真空玻璃白炽灯的专利。
1880年底,斯旺的白炽灯在英国获得专利,成为英国第一个白炽灯专利。因此,当爱迪生的商业帝国进入英国市场时,他不得不为斯旺的专利许可付出高昂的代价。
这时,我们不禁要思考:电灯究竟是谁发明的?
是斯旺?还是推广使用电灯的第23个发明人爱迪生?抑或是其他更早制造出白炽灯的发明者?其实都不是,没有人真正发明了电灯,它只是人类科技发展史上必然的里程碑。
说到“资本家”爱迪生,就不得不提他与特斯拉的电流大战 [18] 。1884年,28岁的塞尔维亚人特斯拉前往曼哈顿城堡公园移民局,他手中拿着爱迪生的朋友巴克罗写的推荐信。爱迪生阅后把他送往俄勒冈州负责修理损坏的发电机,特斯拉用实力证明了自己的能力,开始为爱迪生的公司工作。
才华横溢的特斯拉经常向爱迪生提出一些关于发电机的修改建议,因此爱迪生承诺,如果特斯拉完成对马达和发电机的改造,将给予他5万美元的奖励。特斯拉花费半年多时间研究并发明了一种更好的直流发电机。然而,当特斯拉向爱迪生要求奖赏时,爱迪生说:“你好像不懂美国人的幽默。”随后,特拉斯在与爱迪生交流有关交流电的应用时,爱迪生不但极度不认同,而且对他的想法嗤之以鼻,再加上特斯拉要求加薪的要求也被爱迪生拒绝,特斯拉一气之下便辞了职。
1886年,特斯拉成立了自己的公司,负责安装他设计的弧光照明系统和发电机电力系统整流器,这也成了特斯拉的第一项专利。虽然特斯拉精于发明创造,但并不擅长公司的经营。幸运的是,豪斯慧眼识珠,在1888年购买了特斯拉的交流电专利,并成为特斯拉的朋友,他在后来的电流大战中起到了举足轻重的作用。
1888年,电流大战正式开始。爱迪生拥有一个庞大的实验室,他希望以非常可怕的方式证明交流电的危险。每到星期六,爱迪生都会组织一个派对,邀请记者和当地居民前来观看,他将那些从街上捕获的流浪狗和猫放在金属板上,然后连接1000伏交流发电机。爱迪生说:“特斯拉正在制造一些新产品,但需要进行大量实验才能确保安全运行。”爱迪生的亲信——布朗先生也进行了类似的操作,但他的实验对象要大得多,大多数为小牛和大狗,为了更好地证明交流电的致命危险性。布朗说:“这就是你们想要自己的娇妻用来做饭的发明吗?”言下之意,显露无遗。
爱迪生和布朗还有一个更可怕的想法,那就是利用他们在纽约的关系获得特斯拉的三项专利证书以谋划他们的最新计划。布朗去到世界有名的囚犯监狱——新新监狱,并用钱贿赂监狱的领导人。不久,监狱当局宣布用电来执行死刑,而使用的电正是豪斯和特斯拉的公司所产的交流电。
当历史上第一个接受电椅的罪犯被行刑时,开机那一刻,囚犯身后散发出淡蓝色的火焰,当大家默默地哀悼时,惊人的一幕出现了,囚犯没有死,只是奄奄一息。事后,爱迪生买通记者,第二天,交流电的残忍性就出现在纽约主要报纸的头版。
爱迪生还试图收买纽约州首府的一名议员,以便通过一项法案,将电流限制在不超过800伏的电压。这无疑将限制交流电的发展。但是这些困难都被豪斯一一化解,而特斯拉则在幕后保持精力,继续自己的发明创造。1893年,交流电以绝对优势压倒了直流电。而有趣之处在于,爱迪生所推崇的直流电,也是经过特斯拉之手改造的。
作为一个资本家,爱迪生是非常有商业头脑的 [19] 。1870年,爱迪生以4万美元的价格将普用印刷机专利卖给了华尔街的一家公司。收到4万美元后,他在新泽西州瓦克沃德街建立了一家工厂,生产各种电机。1874年12月,爱迪生团队同步发报机的研究工作接近尾声,西方联合公司答应付给爱迪生5000美元,并出价2.5万美元购其专利,每天还付给他233美元,作为使用这种设备的每条线路费用,但是西方联合公司未能践约,最终杰伊·古尔德以3万美元收购了同步发报机的专利,使爱迪生渡过了难关。1876年初,爱迪生一家搬到了新泽西州的门罗公园,在那里他建立了一个实验室,招募人才并开始了更广泛的研究发明。
爱迪生在1878年创立了爱迪生电灯公司。1892年,爱迪生电灯公司和汤姆森—休斯顿电气公司合并,成立了现在鼎鼎有名的通用电气公司(GE)。
如今通用电气公司已发展成为多元化的优秀跨国公司,在全球100多个国家开展业务,员工人数超过30万人。在2017年6月7日发布的2017年财富500强排行榜中,通用汽车排第13位。2017年6月,“最具价值全球品牌2017”宣布,通用电气排第19位。
无所谓隐藏,也无所谓真相。不可否认,爱迪生是一位成功的发明家,更是一位经营的好手。作为发明家的爱迪生虽然早已被人熟知,但其中不乏一些夸大其词的错误。无论如何,作为资本家的爱迪生,可以说取得了极大成功。爱迪生这样一个传奇人物,对世界的贡献是巨大的,值得我们去铭记。
玛丽·居里在世界科学史上是一个不朽的名字,人称“居里夫人”。她是法国著名的波兰裔物理学家和化学家,也是全世界公众心目中成功的女性科学家的典范。
居里夫人是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的人,也是唯一获此成就和殊荣的女性科学家。1903年,居里夫人因为对放射性的研究而获得诺贝尔物理学奖;1911年,她又因发现元素钋和镭以及在镭的应用方面的杰出贡献而再次获得诺贝尔化学奖。居里夫人将她发现的放射性同位素应用于医学,开创了放射性治疗的先河。爱因斯坦曾评价居里夫人:“在所有的世界名人当中,玛丽·居里是唯一没有被盛名宠坏的人。”法国巴黎科学院院长晓发尔说:“玛丽·居里,您是一个伟大的学者,一个竭诚献身工作和为科学牺牲的伟大妇女,一个无论在战争中还是在和平中始终为分外的责任而工作的爱国者,我们向您致敬。您在这里,我们可以从您那儿得到精神上的益处,我们感谢您;有您在我们中间,我们感到自豪。您是第一个进入科学院的法国妇女,也是当之无愧。”居里夫人除了举世瞩目的科学成就和耳熟能详的生平事迹,也有着不为大众所知晓的其他故事。
居里夫人1867年出生于波兰华沙,当时的波兰处于俄国统治之下,社会环境动荡不安,因此居里夫人的生长环境较为压抑。正是这样的社会背景,很多关于居里夫人童年生活的记载写道:居里夫人的童年生活是不幸的,她出生在波兰一个普通的中学教师家庭,是家里最小的孩子。居里夫人7岁时,她最年长的姐姐死于斑疹伤寒,10岁时,她的母亲又因为肺结核去世。居里夫人的童年经历了家道中落和贫困潦倒,因此造就了她独立生活的能力和坚忍不拔的性格。
但事实上,居里夫人作为一名才能与人格兼备的杰出女性,知识分子的家庭环境为她日后成为举世闻名的科学家奠定了坚实基础。居里夫人的父母是波兰的低层贵族,波兰被俄国占领统治后,这个阶层逐渐丧失了往日的土地和财富,但他们仍然保持着对文化学习的热忱。居里夫人的父亲乌拉狄斯拉夫·斯可罗多夫斯卡是一位文艺复兴人,曾在圣彼得堡大学攻读过物理学和数学,并且精通俄、法、德、英四种外语,后来回到华沙的一所中学做教师,主要教授数学和物理,同时兼任学校的副督学。她的母亲布罗尼斯洛娃由于出身于贵族家庭,擅长钢琴,聪明温柔且端庄优雅,毕业后任职于华沙最好的一所寄宿制中学女校,最后升任为校长。因此幼年时期的居里夫人生活在一个崇尚知识和文化的环境中,父母注重对孩子的教育,忽视世俗的享乐,这对居里夫人的品质养成和后来居里夫人对子女的教育观念有着深远的影响 [20] 。
居里夫人4岁时,母亲得了肺结核,后来,母亲远离城市生活前往山林等温和的环境中疗养多年,父亲便担负起教育孩子的责任,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心深深地感染着居里夫人。同时居里夫人也对父亲实验室中的各种仪器和自然科学方面的书籍充满兴趣。因此凭借对学习的热情和坚持不懈的努力,居里夫人的成绩一直名列前茅,并以金奖章的成绩毕业。她非常渴望到大学里深造,到科学世界中探索。
因此,居里夫人的童年和青年时期,并非像绝大多数资料描述的那般清贫和不幸,相反,优良的家庭教育环境赋予了她良好的修养、热烈的求知欲望和强烈的民族责任感。正如居里夫人在回忆自己的童年生活时所说:“愿你们每天都愉快地过着生活,不要等到日子过去了才找出它们的可爱之点,也不要把所有特别合意的希望都放在未来。”
居里夫人的丈夫名叫皮埃尔·居里,也是一位著名的物理学家。皮埃尔·居里的家庭环境相对优越,父亲是一名医生也是一位博士,父亲发现幼年皮埃尔·居里的聪明才智后,认为学校的常规教育和训练无法满足皮埃尔的需要,就将他留在家里,自己亲自培养,又请了一位知识渊博的家庭教师来教导皮埃尔,这种教育方式促成了皮埃尔日后的科学成就。在笔者看来,这也说明居里夫人婚后的生活条件并不像外界渲染的那般贫困。居里夫人的年薪达到4万法郎,并且一生中获得的奖金、奖章以及名誉非常多,所以居里夫人为生计所困的说法十分不准确。
居里夫人在中国的声名几乎可与牛顿、爱因斯坦等相提并论,这很大程度上要归功于居里夫人的各类传记。大多数传记书籍以居里夫人为中心,她的丈夫、女儿、女婿等居里家族成员在传记中往往都只是作为附属而存在。美国作家丹尼斯·布莱恩所著的《居里一家:一部科学史上最具争议家族的传记》全面描述了居里家族各个成员的“传奇性”。居里夫人和丈夫皮埃尔·居里及亨利·贝克勒共同获得了诺贝尔物理学奖,皮埃尔·居里是物理学中居里定律的发现者;居里夫人又获得过诺贝尔化学奖;居里夫人的大女儿伊雷娜·居里与其夫约里奥·居里合作,于1932年发现一种穿透性很强的辐射,后确定为中子,两人又于1934年发现人工放射性物质,并对裂变现象进行研究,1935年,夫妻共同获得诺贝尔化学奖;居里夫人的小女儿艾芙·居里是优秀的音乐教育家和人物传记作家,丈夫亨利·拉布伊斯曾以联合国儿童基金组织总干事的身份荣获1956年诺贝尔和平奖。
在当时的男权社会中,居里夫人的科研工作并没得到应有的尊重。1903年,诺贝尔物理学奖共有4位当时著名的科学家获得提名,一开始并没有玛丽·居里的名字,排在第1位的是法国知名物理学家贝克勒尔,他在1896年首次发现了天然放射性。虽然贝克勒尔对放射性的发现功不可没,但他之后并没有做出有重大意义的研究和理论成果。皮埃尔·居里被外界称为“贝克勒尔的助手”,而玛丽·居里被称为“皮埃尔·居里的助手”。但事实上,对于放射性的概念和理论,玛丽·居里才是真正的开创者,皮埃尔是后来才对居里夫人的系统性研究产生兴趣。1898年,皮埃尔决定放弃对晶体的研究工作,加入居里夫人的行列。然而在当时的社会背景下,很多科学家很难相信一位女性有能力从事这种原创性研究。最终因为皮埃尔的坚持,居里夫人的名字出现在了提名名单上。据说贝克勒尔曾这样说过:“居里夫人的贡献是充当了皮埃尔·居里先生的好助手,这有理由让我们相信,上帝造出的女人,是配合男人的最好助手。”甚至在领取诺贝尔奖的时候,居里夫人也被拒绝上台做报告,只有居里先生,作为一个男人,才容许上台讲演。作为一名女性,居里夫人纵有卓著功勋仍被刻意抹杀。
居里夫人虽有着令人叹服的学术成就和崇高的科学精神,但她也曾因一段桃色绯闻而深陷舆论泥沼,性命与学术生涯险些双双终止。
1906年4月19日,居里夫人的丈夫皮埃尔被运货马车撞击后意外身亡,这对居里夫人造成沉重的打击。居里夫人因此度过了一生中最黑暗的日子,她陷入悲剧的阴影里不能自拔。这时,保罗·朗之万作为居里夫妇的挚友,想方设法让居里夫人重新振作。朗之万是法国著名物理学家,他的数学造诣令不少数学家为之叹服,并在理论物理、实验物理和技术物理领域做出了巨大贡献,被公认为世界第一流科学家。然而,朗之万却被婚姻问题困扰,他的妻子珍妮是一个陶瓷工人的女儿,世故、暴躁且粗鲁。对珍妮来说,朗之万的工作既枯燥又不可理解,只有去高薪的企业任职才能满足她的期盼,两人价值观的巨大差异使他们的婚姻名存实亡。
朗之万在居里夫人的教学、实验等方面扮演了重要角色。随着时间的流逝,居里夫人发现朗之万富有同情心,是一个心有灵犀的伙伴,不管是在科学研究上还是感情寄托上居里夫人都对他产生了依赖之情。同时,居里夫人也同情朗之万不幸福的婚姻,于是居里夫人和朗之万建立了一种超出科研合作范畴的关系,不知不觉地,他们陷入爱情之中。但朗之万是有妇之夫,这让居里夫人和朗之万之间的感情不得不有所顾忌。后来,朗之万在巴黎大学附近租下了一间小公寓,这间公寓成为他和居里夫人的幽会之所。但纸终究包不住火,朗之万的妻子珍妮授意自己的哥哥设法进入朗之万的实验室,撬开了他的抽屉,截获了居里夫人写给朗之万的所有信件,并在不久之后公布给媒体,从而使他们的绯闻演变成为公众事件 [21] 。
居里夫人的自尊心受到了极大的伤害,处境也显得愈加艰难。除了舆论激起了一些公众的不满,她的住所也不断遭到袭击,甚至还有很多曾经的朋友要求居里夫人离开法国,连法国内阁会议也讨论过驱逐居里夫人的事宜。显然,44岁的居里夫人陷入了身败名裂的人生低谷,就连去斯德哥尔摩参加获颁诺贝尔化学奖的殊荣也差点泡汤。此后,朗之万与妻子达成协议:珍妮永不再起诉居里夫人,作为条件,朗之万不再坚持离婚。居里夫人和朗之万的这一段惊世之恋,就这样在“暴风骤雨”中破灭了。将近三年的时间里,居里夫人的精神处在一种崩溃状态中,于是她住进一所由修女开办的医院,以求得到身体与心理的双重治疗。
值得一提的是,朗之万并没有受到和居里夫人同等的遭遇。在当时的男权社会环境里,对于男性发生婚外情,人们往往具有很高的包容度,认为这只不过是“男人本色”,但是女性却是不被允许的,会被认为是严重的道德和忠贞问题。实际上对于科学家,人们更看重的应该是他的科学奉献,而不应该对他的个人生活指手画脚。
金无足赤,人无完人。正是因为美玉微瑕,才能显现出科学家身为普通人的一种饱满感和真实感。正如居里夫人所说:“在科学上,我们应该注意事,不应该注意人。”我们为居里夫人的创造精神和奉献情怀而感动,为她的科研成果和学术贡献而骄傲。正是由于科学家的百态人生,科学史才会变得如此多彩。