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        托馬斯?愛迪生最偉大的發(fā)明

        2020-02-11 07:38:46編譯魏劉偉
        世界科學(xué) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:莫里斯愛迪生特斯拉

        編譯 魏劉偉

        ——不是燈泡、留聲機(jī)、電影,也不是任何有形的東西,而是思考技術(shù)的方式。

        托馬斯?阿爾瓦?愛迪生(Thomas Alva Edison)只能用他的牙齒來傾聽。這位留聲機(jī)發(fā)明者的一只耳朵完全聾了,而另一只耳朵幾乎聽不見,這是他童年時(shí)一件痛苦事故導(dǎo)致的后果。為了欣賞音樂演奏或鋼琴發(fā)出的細(xì)膩曲調(diào),他會(huì)咬住木頭,讓聲波傳到他的頭骨里。聲音會(huì)通過耳蝸進(jìn)入聽覺神經(jīng),這會(huì)把旋律傳送到他那巨大的頭腦中。除了留聲機(jī)上清晰可見的咬痕,愛迪生欣賞音樂的方式產(chǎn)生了奇怪的副作用。他聽不到高頻率的聲音,無法忍受聲樂中的顫音,而且聲稱莫扎特的音樂是對(duì)旋律的侮辱,但他的內(nèi)耳是如此敏感,他可以找出錄音中的細(xì)微缺陷,比如笛子演奏中的一個(gè)高聲調(diào),這讓音響工程師驚嘆不已。

        催生了唱片產(chǎn)業(yè)的倔脾氣聾啞人只是他獨(dú)特的矛盾之一,愛迪生的名聲一直在劇烈波動(dòng)。這取決于你是傾向于持有崇敬的還是修正主義的觀點(diǎn):愛迪生(1847—1931)是天才還是小偷;美國資本主義的英雄還是貪婪的怪物;歷史上最偉大的技術(shù)專家還是被高估的美國白人。在傳記作家埃德蒙?莫里斯(Edmund Morris)耗費(fèi)7年的新作品中,總結(jié)了這位多愁善感的人物,愛迪生是具有多面性的巨人。

        莫里斯的巴洛克式風(fēng)格的描述展示了在幼時(shí)受到金錢激勵(lì)卻不關(guān)心財(cái)富的愛迪生;他建造了世界上第一個(gè)電影工作室,卻對(duì)電影卻沒什么興趣;他是個(gè)炫耀公共關(guān)系的大師,卻經(jīng)常拒絕迫使他離開實(shí)驗(yàn)室的邀請(qǐng)和慶?;顒?dòng);他是個(gè)工作狂,一生擁有1 093項(xiàng)專利和無數(shù)的發(fā)明,包括白熾燈泡、留聲機(jī)、堿性電池、X射線熒光鏡和碳按鈕麥克風(fēng),然而他最重要的思想并不是任何人可以取得專利或觸摸的東西。

        莫里斯的這本書并不是作為一本修正主義傳記而撰寫,但它有效推翻了近年來圍繞愛迪生遺產(chǎn)的幾個(gè)神話。首先,與其他許多人一樣(比如愛因斯坦、畢加索、喬布斯),愛迪生也有著“天才”的綽號(hào),有時(shí)被描繪成從童年尷尬的蛹中浮現(xiàn)出的美麗心靈。他在俄亥俄州和密歇根州的不同學(xué)校中來回穿梭,這讓他早年的老師感到沮喪。但在母親的指導(dǎo)下,他讀得既循序漸進(jìn)又如饑似渴。在13歲時(shí),愛迪生建立了只賣水果、食品雜貨和報(bào)紙的生意,每周凈收入50美元,相當(dāng)于今天年薪8萬美元。幾乎所有這些都用于購買電氣和化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。不到青春期,愛迪生就已經(jīng)融合了使他聞名于世的雙生技能:賺錢的天賦和與生俱來的發(fā)明沖動(dòng)。

        莫里斯拋棄的第二個(gè)故事是:愛迪生僅僅是普及者,是沒有真正發(fā)明任何東西的商人。大多數(shù)的發(fā)明都建立在以前成果的基礎(chǔ)上,從蒸汽機(jī)到iPhone都是如此,關(guān)鍵的進(jìn)步都來自于一次小小的調(diào)整,創(chuàng)造全新的東西幾乎不可能。然而愛迪生似乎就是這樣做的。

        1877年的一天清晨,他在新澤西州門羅公園新成立的實(shí)驗(yàn)室里玩著一個(gè)隔膜:帶有薄薄的金屬底座的杯形裝置,當(dāng)愛迪生對(duì)著它喊叫時(shí),它震動(dòng)了。愛迪生想,如果他把一根針貼在那個(gè)金屬底座上,他就能在柔軟的表面上記錄其聲音的振動(dòng)。助手制作了一個(gè)小圓柱形裝置,在針尖下有一卷蠟紙。愛迪生大聲喊著“瑪麗有一只小羔羊”,針頭把他的話語刻在蠟紙上,創(chuàng)造了這首詩的可回溯的聲音記錄。“第二次拉動(dòng)蠟紙的時(shí)候,”他的助手查爾斯?巴特魯爾(Charles Batchelor)寫道,振動(dòng)通過針頭和話筒傳回,“我們都意識(shí)到我們已經(jīng)錄下了這段話?!?/p>

        就我們所知,這是人類第一次聽到記錄下來的聲音。莫里斯用《荷馬史詩》般的語調(diào)描述了這一時(shí)刻:

        自從人類文明的黎明以來,宗教就斷言:在尸體腐爛后,人類的靈魂會(huì)存活下來。人的聲音幾乎像靈魂一樣重要,但它是身體的產(chǎn)物,因此也會(huì)死亡,像呼吸一樣,在每個(gè)字、每個(gè)音節(jié)發(fā)出之后就消散了。對(duì)于這個(gè)問題,即使是無生命的事物(比如樹木在森林里的倒塌聲、打雷的隆隆聲、冰塊裂開聲音)也只能響一次,除非它們產(chǎn)生回聲,而回聲本身也很快就會(huì)減弱消散。但現(xiàn)在,回聲被記錄下來了!

        發(fā)明留聲機(jī)之后的一年,愛迪生制造了一個(gè)電話,在一個(gè)正規(guī)的通話清晰度競賽中超越了其發(fā)明者亞歷山大?格雷厄姆?貝爾(Alexander Graham Bell)和以利沙?格雷(Elisha Gray)的設(shè)備。一年之后,他發(fā)明的白熾燈泡使他達(dá)到了半神的地位。他做到這些都是在33歲之前,盡管他幾乎沒有聲學(xué)、電話和照明技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。這樣的壯舉是無法估量的,就像一個(gè)幾乎沒有任何正式球類運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員,卻在籃球、足球和棒球運(yùn)動(dòng)中連續(xù)幾年獲得MVP。

        盡管莫里斯給了愛迪生應(yīng)有的榮譽(yù),但他揭穿了第三個(gè)神話。尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla)——這位孤獨(dú)的天才——從愛迪生的雇員變成競爭對(duì)手。1884年,在愛迪生雇傭特斯拉為他在紐約的發(fā)電機(jī)廠工作后不久,這位年輕的塞爾維亞工程師離開了這里,開始追求自己的電力夢(mèng)想。成為那個(gè)時(shí)代的普羅米修斯的競賽開始了。雖然愛迪生是第一個(gè)讓城市沐浴在燈光下的人,但他依靠的是直流技術(shù),這種技術(shù)在長距離傳輸中是很昂貴的。特斯拉是交流技術(shù)的教父,該技術(shù)利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能更有效地為大面積區(qū)域供電。對(duì)這場(chǎng)競爭的最簡短總結(jié)是:愛迪生贏得了燈泡之戰(zhàn),但特斯拉的科技公司贏得了這場(chǎng)戰(zhàn)爭,這是2019年秋天名為《電力之戰(zhàn)》的新電影的主題。

        但是兩者的比較揭示了一些關(guān)于創(chuàng)新本質(zhì)的深層次內(nèi)容。1943年,特斯拉在瘋狂中孤獨(dú)去世——這種命運(yùn)有時(shí)被認(rèn)為是其天才的證明。但是,對(duì)特斯拉的“孤獨(dú)死亡”的浪漫主義描述,是為了隱含贊美阻礙他的事情:對(duì)孤獨(dú)的堅(jiān)持。創(chuàng)新在相反的條件下才能蓬勃發(fā)展,是愛迪生而不是特斯拉認(rèn)識(shí)到:天才需要陪伴。

        早在愛迪生發(fā)明留聲機(jī)之前,人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到合作對(duì)科學(xué)的重要性。當(dāng)艾薩克?牛頓寫道:“如果我看得更遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀!彼姓J(rèn)發(fā)明是團(tuán)隊(duì)工作,即使牛頓的團(tuán)隊(duì)成員大多是去世的人。愛迪生非常擅長改進(jìn)現(xiàn)有的想法,他做了有用的調(diào)整:如果鬼魂能夠成為好的隊(duì)友,想象一下對(duì)活著的人會(huì)有多大的幫助。

        1876年,愛迪生在門羅公園建了一座兩層樓高的棚屋,里面有一群“伙計(jì)”——他對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)者的稱呼——他們充實(shí)了他的草圖,使他成為世界上最著名的發(fā)明家。沒有巴伐利亞玻璃吹制者路德維希?博姆(Ludwig Bhm)或他的得力助手巴特魯爾(Battror),愛迪生也許不會(huì)創(chuàng)造出其標(biāo)志性的燈泡,巴特魯爾幫助他將梨形燈泡內(nèi)發(fā)光的紙?zhí)蓟?/p>

        從一開始,門羅公園就既獨(dú)特又有爭議。AT&T公司專利部門負(fù)責(zé)人洛克伍德(T.D.Lockwood)在1885年宣布:“建立專業(yè)發(fā)明家團(tuán)隊(duì)以前、現(xiàn)在和將來不會(huì)有商業(yè)價(jià)值?!钡?,隨著愛迪生團(tuán)隊(duì)的成功顯而易見和不容忽視,其他公司也建造了類似的團(tuán)隊(duì),并看到了同樣神奇的結(jié)果。

        20世紀(jì)初,AT&T拋棄了洛克伍德的態(tài)度,在占領(lǐng)紐約市老化實(shí)驗(yàn)室多年之后,1941年在默里山開設(shè)了最先進(jìn)的研究設(shè)施:貝爾實(shí)驗(yàn)室,位于門羅公園以北10英里處。該機(jī)構(gòu)獲得了晶體管、激光和第一個(gè)太陽能電池的專利。從1930年到1965年,杜邦公司位于特拉華州威爾明頓的實(shí)驗(yàn)站開發(fā)了合成橡膠、尼龍和凱夫拉爾。在接下來的10年里,施樂公司帕洛阿爾托研究中心設(shè)計(jì)了現(xiàn)代個(gè)人電腦。在俄羅斯發(fā)射了人造衛(wèi)星火箭后,美國政府參與了這項(xiàng)行動(dòng),成立了高級(jí)研究計(jì)劃局(簡稱DARPA),該機(jī)構(gòu)于1969年為互聯(lián)網(wǎng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。毫不夸張地說,在20世紀(jì),幾乎每一項(xiàng)重要的技術(shù)發(fā)明都來自愛迪生創(chuàng)造的那種研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。

        自20世紀(jì)80年代以來,一些創(chuàng)新措施神秘衰落了。一些研究人員認(rèn)為,當(dāng)今科學(xué)技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn),如設(shè)計(jì)能夠模仿人類思維的人工智能,只會(huì)比19世紀(jì)的聲音和光的再現(xiàn)問題更具挑戰(zhàn)性。但也許我們忽略了愛迪生最重要的發(fā)明:跨學(xué)科的發(fā)明工廠。

        在2019年的一篇論文中,杜克大學(xué)和英國東安格利亞大學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家發(fā)現(xiàn),在過去幾十年里,與門羅公園和貝爾實(shí)驗(yàn)室類似的雄心勃勃的企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量減少了,生產(chǎn)率也隨著下降。研究和開發(fā)仍在進(jìn)行,但在過去的40年中,這兩個(gè)過程已經(jīng)脫鉤:基礎(chǔ)研究集中在大學(xué),而大公司則負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)。像愛迪生這樣的團(tuán)隊(duì)——科學(xué)家和抽象思維者與機(jī)械師、電工和其他工匠并肩工作——變得稀少(盡管確實(shí)存在例外,比如谷歌母公司Alphabet的研發(fā)工廠)。

        莫里斯的傳記是倒敘的。托馬斯?愛迪生在開場(chǎng)白中去世,而在結(jié)尾部分,名叫阿爾瓦的小男孩讀了一本關(guān)于電的書,受到了啟發(fā)。每一章都涵蓋了10年的范圍(第一章從1920年開始,到1929年結(jié)束),然后,故事無緣無故回到了19年前,開始對(duì)之前10年(第二章開始于1910年)的敘述。

        如果莫里斯覺得自己的這種創(chuàng)新會(huì)給靈感創(chuàng)造而非結(jié)構(gòu)化、嚴(yán)格累積的成就所標(biāo)記的生涯帶來新的啟發(fā),那他就錯(cuò)了。這種方法沒有任何好處,并且失去了很多內(nèi)涵。愛迪生的創(chuàng)造性爆發(fā)與10年的時(shí)間節(jié)點(diǎn)并不吻合。門羅公園在1879年的新年除夕被電燈照亮,并在1880年的第一天引起轟動(dòng)。但是,由于莫里斯的敘述邏輯,使得新澤西哈姆雷特的燈光與人群的歡呼之間間隔了200多頁。

        然而,在這幾章中,愛迪生是生機(jī)勃勃的,盡管莫里斯沒有強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn),但愛迪生的魔力使他成為象征、成為世紀(jì)之交時(shí)代的縮影。1880年,曼哈頓沒有地鐵、汽車和電網(wǎng);最高的建筑是一座教堂。1915年,由于鋼骨結(jié)構(gòu)的發(fā)展,紐約擁有了地鐵系統(tǒng)、數(shù)千輛汽車、“燈光大道”(指百老匯新電氣的標(biāo)志)和世界上最高的摩天大樓。同一時(shí)期,飛機(jī)、空調(diào)和流水線也被發(fā)明出來。盡管如今科技新聞常常充斥著冷嘲熱諷,但愛迪生時(shí)代的特點(diǎn)是極度樂觀,人們相信他們能夠重塑整個(gè)物質(zhì)世界——他們就是這樣做的。

        愛迪生對(duì)我們現(xiàn)在的世界也有先見之明。在他設(shè)計(jì)燈泡之前,他已經(jīng)設(shè)想了充滿電梯、縫紉機(jī)和“其他機(jī)械裝置”的通電城市。在意識(shí)到電力的生態(tài)成本后,他建議能源公司“應(yīng)該利用自然力量,比如陽光、風(fēng)和潮汐?!彼赡軙?huì)成為一個(gè)出色的媒體大亨,在有聲活動(dòng)電影機(jī)——一種將電影和現(xiàn)場(chǎng)錄音結(jié)合在一起的設(shè)備——出現(xiàn)之前,他就敦促威廉?霍華德?塔夫特(William Howard Taft)總統(tǒng)通過錄制人們可能會(huì)在屏幕上觀看的演講來競選連任,這不僅預(yù)言了未來的娛樂,也預(yù)言了未來的民主。

        在其充滿各種獲得專利和未實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)子的一生中,愛迪生親自給他的揭露者提供口實(shí),他堅(jiān)持說,“我這輩子從來沒有任何點(diǎn)子?!?/p>

        “我沒有想象力,我從不做夢(mèng),我所謂的發(fā)明已經(jīng)存在于外界中,我只是把它們拿走了。我什么也沒有創(chuàng)造,沒人會(huì)創(chuàng)造,不存在大腦中誕生點(diǎn)子的事情。一切都來自外面,勤勞的人把它從環(huán)境中分離出來。“

        上述言論可以用幾種方式來解讀:刺激性的夸張、對(duì)創(chuàng)造力機(jī)制的誠實(shí)描述、對(duì)發(fā)明者的熱情稱贊。對(duì)我來說,它的模糊性突出了愛迪生最大的矛盾。這個(gè)創(chuàng)建了基于團(tuán)隊(duì)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的人有以第一人稱談?wù)撈溲芯抗ぷ鞯牧?xí)慣,比如“我的所謂發(fā)明”和“我這個(gè)勤奮的個(gè)人”。愛迪生的一生本應(yīng)是創(chuàng)造性團(tuán)隊(duì)合作的永恒學(xué)習(xí)對(duì)象,然而他的名字卻變成了天才的同義詞。莫里斯的描述也顯示出,雖然“勤勞的個(gè)人”是非凡的催化劑,但發(fā)明的繁榮在于勤勞的大多數(shù)。

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