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电子科学发明家



有个会员在路边发现一头死了的小猪,心想大家平时研究的,不外是青蛙、 甲虫这样一些东西,这次要是用猪来做实验,一定更有趣。于是他把死猪一 直拖到了搁楼上。贝尔见到小猪,如获至宝,当着全体会员开始讲演起来。 他把猪的生理特点说完以后,就动手解剖。不料这头猪已经死了好几天,内 脏腐烂了,顿时臭气冲天,会员一个个都捂着鼻子跑了。贝尔却面不改色, 一个人坚持把猪解剖完。

根深叶茂


  第二年,贝尔进了爱丁堡大学。这所大学是英国北部的重要学府,有不 少著名学者在这里读过书,比如麦克斯韦和达尔文等。贝尔受父亲和祖父的 影响,选择了语音学当做自己的专业,他的出发点是想解脱聋哑人的痛苦。 贝尔研究语音学最后竟导致他发明了电话,这是贝尔父子当初没有预料到 的。
  在爱丁堡大学,贝尔系统地分析和研究了人的语音,人的发声机理和声 波振动原理这一类专门知识。语音学是一门很复杂的学问,直到二十世纪上 半叶才有成熟的理论。贝尔把理论和父辈的实践经验结合起来,进步很快。
1867 年,贝尔二十岁,在爱丁堡大学毕业了。为了继续深造,他又进了
伦敦大学,还是攻读语音学。 这时,贝尔家里出了不幸的事:他的两个兄弟相继害肺病死去。那时肺
病在英伦三岛很猖獗,几乎象今天的癌症一样可怕。贝尔的父亲接连失去两
个儿子,心有余悸。他把病因归到英国气候阴冷潮湿上,于是决定离开故乡。 他带着全家远渡重洋,到了加拿大。
这次迁居,对贝尔一生的事业具有重要意义。当时美国正在进行工业革
命,为发明创造提供了很好的条件。爱迪生的上千项发明和贝尔的电话,都 是那个时代的产物。
年轻的贝尔到了加拿大以后,继续研究语音学,还在一所中学里教语言
课。他的才华出众,很快就引起了专家们的重视。1869 年,二十二岁的贝尔 接受聘请,当了美国波士顿大学的语音学教授。这时,贝尔的父亲已经成了 北美闻名的语音问题专家。父子两人经常被邀请到各地去讲演。贝尔也精通 专业知识,少年时代就有演说的经验,讲演起来,一点也不比他父亲逊色, 很受听众欢迎。贝尔父子的名声很快传遍了大西洋西岸。后来,父子两人在 波士顿开办了一所聋哑学校,一边教聋哑人克服不能说话的困难,一边研究、 试验助听器。
  俗话说,根深叶茂。贝尔从小对人类的语音就有兴趣,后来又进行过好 多年的研究,因此,他具有很丰富的语音学知识。当时,想发明电话的人很 多,只有贝尔一个人捷足先登,这不是偶然的。
  当时,莫尔斯发明的电报已经广泛应用,成了一种新兴的通信工具。不 过,电报只能传递电码,有一定的局限性。能不能发展一步,用电流直接传 递人的语音呢?这个问题引起了很多发明家、科学家的兴趣。人们苦思苦想, 进行了二十多年的探索,都没有成功。因为发明电话要比发明电报困难得多。 用电线传递电码,只要按规定截止、导通就行了,可是语音是声波的振动, 它怎样从导线上传送呢?几年来,贝尔也一直在探索这个奇妙的问题。他家 从祖辈起就研究语音,语音学是他的专业。对他来说,发明电话,不只是美
  
好的理想,也是一种义不容辞的责任。他担负起了时代的使命。

了不起的理想


有一天,一次偶然的实验启发了他。 贝尔正在研究聋哑人用的一种“可视语言”。按照他的设想,是在纸上
复制出语音声波的振动,好让聋哑人从波形曲线看出“话”来。由于识别曲 线很不容易,设计没有实现。但是,贝尔在实验中却意外地发现一个有趣的 现象:在电流导通和截止的时候,螺旋线圈发出了噪声,就好象发送莫尔斯 电码的“滴答”声一样。
  这个细节,一般人是不会留意的。贝尔是个有心人。他重复了许多次, 结果都一样。一个大胆的设想在贝尔脑海里出现了:在讲话的时候,如果能 够使电流强度的变化模拟出声波的变化,那么,用电流传送语音不就能够实 现了吗?这个思想成了贝尔后来设计电话的理论基础。贝尔的发现,看起来 是偶然的,实际上是长期酝酿的结果。
  年轻的贝尔兴冲冲地把自己的想法告诉了电学界的几个人。他很有信心 地说:“我相信这是可以办到的,我一定要找出办法来!”可是听的人却不 以为然,有的只是付诸一笑,有的耸耸肩膀。一个好心的学者劝他说:“你 所以产生这种幻想,是因为缺少电学常识。你只要多读两本《电学入门》, 导线传送声波的妄想,自然就会消失了。”
贝尔碰了钉子,一点没有泄气。他想,要是莫尔斯还活着,一定会支持
我的。他决心动身去华盛顿,向约瑟夫·亨利请教。 亨利是电学史上一位很杰出的人物。他曾经同法拉第互相独立地发现电
磁感应现象。事实上,他的发现比法拉第还要早些,只是没有第一个发表罢
了。亨利还发明过摆动式电动机、继电器。莫尔斯的电报机就是根据他提出 的原理发明的。亨利为人谦虚,不重名利。他一生有很多发明,却不愿申请 专利。许多本来应该由他享有的荣誉,他都让给了别人。在相当长的时间里, 欧洲和美国都不了解他。后来人们才发现,他的伟大不在法拉第之下。为了
纪 念 他 的 卓 越 贡 献 , 1893153
年在美国芝加哥举行的国际电学家会议上,决定在实用单位制中,用他的名 字“亨利”作为电感的单位。亨利晚年担任美国史密森学会首任会长,威望 很高。贝尔去拜望他的时候,他已经七十三岁了。
1873 年三月的一天午后,天空飘着细雨。一个头发黝黑的青年来到亨利
的寓所,他就是刚下火车的贝尔。老科学家当时正在午睡,贝尔不愿打扰他, 就站在细雨中静静地等候。两个小时以后,老人醒来,年轻人的外衣已经湿 透了。这位科学界的老前辈从来没有见过贝尔,但是对贝尔一家以及他们成 功的聋哑教学法早就知道了。老人很客气地接待了来访的青年。
  贝尔向亨利讲了他的发现,并且详细解释了用电传送语音的设想,由于 兴奋,他的两眼闪闪发光。亨利被年轻人的热情感动了。
  贝尔讲完以后,怀着微微紧张的心情问亨利:“先生,您看我该怎么办 呢?是发表我的设想,让别人去干,还是我自己努力去实现呢?”
“你有一个了不起的理想,贝尔,干吧!”亨利慈爱地回答他说。 “可是,先生,在制作方面还有许多困难;而更困难的是,我不懂电学。” “掌握它!”这位大科学家斩钉截铁地说。

  这句话对青年发明家有很大的影响。很多年以后,贝尔还是这样认为: “没有这三个令人鼓舞的大字,我肯定是发明不了电话的。”
  这确实是肺腑之言。在科学技术史上,曾经有不少象亨利这样胸怀大略 的老将,为后来的人开辟了道路。戴维提携
法拉第,第谷(1546-1601)①把凝结了毕生心血的天文资料赠给刻卜勒
(1571-1630)②,亨斯洛(1796-1861)教授③对达尔文的尽心培养,都是 科学史上老一辈大师关怀新秀的范例。正是这样,法拉第、刻卜勒、达尔文 才能够“青出于蓝而胜于蓝”。
对于亨利的鼓励,贝尔终生都没有忘记。

两年苦战


  贝尔回到波士顿,遵照亨利的指示,象莫尔斯当年一样,专心致志地读 起电学来。他的业余时间全用在电的研究上了。贝尔这时二十六岁,精力充 沛,刻苦用功,再加上搞聋哑教学实验接触过电磁器械,所以没有学习多久 就收到了显著的效果。发明电话,需要有丰富的语音学知识和电学知识。
  贝尔在语音学方面根底深厚,现在又掌握了电学,就象插上了双翅,可 以凌空高飞了。
1873 年初夏,贝尔辞去波士顿大学语音学教授的职务,正式搞起实验
来。他试图把电学和语音学结合起来。万事俱备,只少一个得力助手。因为 研究电话,不但要有制作的人,而且进行送话和收听的试验,必须要两个人 合作才行。一天,贝尔偶然遇到一个十八岁的年轻电气技师沃特森,两人一 见如故。他对贝尔的理想坚信不疑,表示一定全力相助。沃特森后来履行诺 言,始终不渝,成为贝尔终身的战友。
近郊公寓的一间灰尘满地、拥挤闷热的小屋,成了他们两个人的实验室
和卧室。两个发明家整天关在屋子里,一边研究电声转换原理,一边设计实 用的机器。贝尔一有新的构思,沃特森马上就去制造。沃特森生怕不能圆满 完成贝尔苦心设计的方案,干得很精心。科学发明和文学创作一样,也要付 出艰苦的劳动。贝尔研制的电话是从来没有过的东西,没有什么实物可以参 考,只能反复试验,从失败中积累经验。贝尔绞尽脑汁,梦中都在想着电话 设计,有时,半夜灵感来了,他就立刻起床画图,沃特森也紧密配合,照图 制造,一直干到天亮。
就这样,两年过去了。他们究竟试过多少个方案,有过多少次失败,已
经无法统计。最后,制成了两台粗糙的样机。贝尔的设计是这样的:在一个 圆筒底部蒙上一张薄膜,薄膜中央垂直连接一根炭杆,插在硫酸液里,人讲 话的时候,薄膜受到振动,炭杆同硫酸接触的那个地方,电阻发生变化,电 流随着变化,有强有弱,接收处利用电磁原理,再把电信号复原成声音。这 样就实现了用电流传递声波。



① 第谷·布拉赫,丹麦著名天文学家。他用三十年时间对行星的位置作了大量的精确观测。他的助手刻卜
勒总结这些观测资料,提出了行星运动三定律。
② 刻卜勒,德国著名的天文学家。他仔细地分析了第谷留下的天文观测资料,发现行星沿着椭圆形轨道运 行,提出了行星运动三定律,为牛顿发现万有引力定律奠定了基础。
③ 亨斯罗,剑桥大学教授,达尔文的指导老师,对达尔文一生的事业有重大影响。

  为了验证机器的效果,他们把导线从住房架到公寓的另一头。试验开始 了,贝尔和沃特森对着自己的装置大声呼喊,可是,他们听到的声音不是从 墙壁来的,就是从房顶上来的,机器象聋哑人一样毫无反应。他们一连试了 几天,好心的邻居们默默地忍受着他们的大喊大叫。直到发明家的嗓子都哑 了,通话还是没有成功。
  两个朋友有点失望。两年来,他们废寝忘食,耗尽心血,造出来的电话 竟是不争气的“哑巴”!

难忘的时刻


  为什么会失败呢?贝尔苦苦思索着。是设计不对,制造有错,还是用电 流传递声音果真不行。
  夜幕降临了。贝尔望着窗外闪烁的繁星,眼前浮现出亨利亲切的面孔。 他仿佛又听到了老科学家坚定的声音:“你有一个了不起的理想,贝尔,干 吧!”
  贝尔正在锁眉沉思,忽然听到沃特森在背后呼唤:“先生,您听!”贝 尔转过头去,困惑地望着助手。沃特森用手指着窗外,神色惊喜地又说:“先 生,您听!”
窗外,隐隐地传来一阵吉他的声音,那叮叮冬冬的音响,象山泉般在夜
空里荡漾。贝尔凝神听着、听着,豁然醒悟。他跳起来朝青年技师猛击一拳 说:“有啦!有啦!沃特森,你真行呀!”
原来,他们的送话器和受话器灵敏度都太低,所以声音微弱,很难辨别。
吉他的共鸣启发了聪明的年轻人。贝尔马上设计了一个音箱的草图。他们一 时找不到材料,就把床板拆了。两个人一齐动手,连夜赶制,等音箱做好, 天已经亮了。他们只吃了几片面包,又接着改装机器。两个发明家一连忙了 两天两夜。到第三天傍晚,机器终于改装好了。当时正是夏天,很闷热。贝 尔和沃特森浑身汗淋淋的,脸上却露出兴奋的神色。两人在心里都感到:曙 光就在前头!
他们架好了电线。贝尔在实验室里,关严了门窗。沃特森在隔着几个房
间的另一头,把受话器紧紧贴在耳边。准备完毕,贝尔一面调整机器,一面 对着送话器呼唤起来。
沃特森屏息静气地听着,受话器里的声音起初细如游丝,后来突然清晰
地传出贝尔的喊声:“沃特森先生,快来呀!我需要你!”原来贝尔在操作 机器的时候,不小心把硫酸溅到腿上,由于疼痛,他情不自禁地对着话筒呼 唤求助。这是人类通过电话机传送的第一句话!沃特森听到以后,惊喜万分, 急忙呼叫贝尔的名字:“贝尔!我听见了!听见了!”这时候两人欣喜若狂, 互相大喊起来,谁也分不清对方和自己喊的是什么。
  贝尔和沃特森不约而同地推开房门,向对方奔去。两个战友在走廊里相 遇,热泪盈眶地喊着对方的名字,互相拥抱起来。历史记下了这难忘的时刻:
1875 年六月二日傍晚。当时贝尔二十八岁,沃特森二十一岁。两个敢想敢干 的青年,克服重重困难,终于把电话制作成功了。神话变成了现实。他们勇 敢创新的精神,直到今天还激励着很多有志于发明的年轻人。
  当天夜里,贝尔怀着激动的心情给妈妈写信: “今天对我 159 来说,是个重大的日子。我们的理想终于实现了!我觉得,就象把自来水和
  
煤气送到各家一样,把电话安到用户那里的日子就要来到,朋友们不用离开 家就可以互相交谈啦!”

不知疲倦的宣传家


  贝尔趁热打铁,对样机作了改进。经过半年努力,制成了世界上第一台 实用的电话机。1876 年二月,贝尔申请了发明专利。
  青年发明家本来以为电话机一定会被人们争着买去使用。不料,人们由 于受到习惯势力的影响,对电话这项新发明也抱着怀疑、观望的态度。
  事实使贝尔很快地明白了:发明电话只是成功的一半,要使电话被社会 承认,还必须经过一场艰苦奋斗。
  几个月以后,正好费城举行美国建国一百周年纪念博览会。这是一次难 得的机会,贝尔和沃特森赶到费城,在博览会上表演用电话通话。开始,他 们的电话机被陈列在教育厅出口处的一个角落里,一连几天没有人理睬。评 判员也不把电话机放在眼里。后来,巴西王太子彼得洛来参观博览会(这位 王太子以前到过北美,曾经听过贝尔的语音学讲演),他看见电话机以后, 很感兴趣。贝尔兴奋地向王太子介绍了电话机的妙用,并且当场作了表演。 王太子从耳机里听到贝尔的话音,惊奇地对左右说:“我的天,这钢铁的玩 意儿竟会说话!”评判员这才开始重视起来。第二天,贝尔的电话机就被搬 到博览会最引人注目的地方,成了重点展览品。参观的人络绎不 161 绝,大加称赞。其实,人们为电话机喝采,谁也没有把它看成实用的东西。 在人们眼里,电话机不过是新奇、有趣的玩具,贝尔和沃特森只是两个杂耍 演员。一来因为大家当时还没有用电话通话的概念;二来也因为他们展示的 电话机,通话距离只有一百来步远。对于用电话进行远距离通话的可能性, 不论发明家怎样讲解,人们总是不信。这次博览会,贝尔的电话机初见世面, 却没有遇到知音。贝尔深深感到,要推广电话,不但要提高机器性能,而且 还需要大张旗鼓地进行宣传。他大概是美国第一个认识到科普宣传的重要性 的发明家。
贝尔和沃特森回到波士顿,再一次对电话作了改进,并且利用各种场合
宣传电话的原理和应用前景。
  又是两年过去了。1878 年,贝尔在波士顿和纽约之间进行了首次长途电 话实验,两地相距三百公里。
这次试验和三十四年以前莫尔斯的华盛顿-巴尔的摩电报试验一样,取得
了成功。不过两次试验的风格很不一样。莫尔斯那次试验,带有浓厚的剪彩 气氛;贝尔他们举行的,却是一场戏剧性的科普宣传会。贝尔在纽约,沃特 森在波士顿,两个地方同时举办电话讲演,互相通话,也欢迎双方的听众试 讲试听,自由交谈,气氛很活跃。
  按照原来的计划,贝尔和沃特森每人聘请了一名歌手。试验到高潮的时 候,要用电话传播民歌。但是,事到临头,出了问题。原来,沃特森聘请的 黑人歌手突然听到话筒里传来贝尔的声音,大吃一惊,竟迟迟唱不出来,贝 尔急中生智,在电话里叫沃特森出马顶替。当时有几百个女学生前来参观, 其中有个金发少女自告奋勇,帮助青年技师操作电话机。沃特森从来没有当 众唱过歌,现在,要当着一群陌生少女的面引吭高歌,实在难为情。沃特森 满面通红,鼓足勇气地唱起来。电话里顿时传出对方的欢呼声和掌声,试验
  
获得了极大的成功。 第二天,波士顿一家报纸用头条新闻报导了这次试验,并且发表评论说:
“这项发明,有一天可能使长途电信业务完全改观!”

传遍全球


  为了扩大影响,推广电话,贝尔和沃特森又在美国各大城市东奔西走, 巡回表演。他们是发明家,同时也是不屈不挠的科普宣传家。没有他们坚持 不懈的宣传,电话是不可能那样快就普及的!发明创造因为不被人们理解而 遭到埋没的例子,在历史上是屡见不鲜的。在贝尔发明电话的前几年,有一 个名叫勒斯的德国学者就曾经制成过一种同贝尔的电话机相类似的装置,可 以传送音乐,但是,宣传没有跟上去,一直湮没无闻。这说明,科普宣传是 多么重要!
  贝尔他们不辞辛劳,四处奔走,获得了很多人的赞扬和同情。可是,他 们的一切活动都是自己花的钱。没有多久,发明家已经一贫如洗,在无可奈 何的情况下,贝尔决定卖掉发明专利权,把推广电话的宣传工作坚持下去。 他们去和当时一家最大的电报公司接洽,希望获得支持,然而公司怕冒风险, 不愿购买这项专利。两个朋友到了山穷水尽的地步。这是贝尔一生中最困难 的时刻。
作为发明家,贝尔坚信电话总有一天会普及。为了这个,他不惜献出自
己的一切。没有经费,实验中断了,他们就一面募捐,一面讲演。这种披荆 斩棘的精神,赢得了很多人的尊敬和援助。其中有一个名叫休巴顿的贵族, 他的两个孩子因为耳聋曾经得到过贝尔父亲的帮助。休巴顿一直感激在心。 这时,他看见贝尔因为经费困难,壮志难酬,特别同情,慷慨捐赠了很大一 笔钱,作为推广电话的费用。
一个月以后,贝尔电话公司正式成立。这时离发明电话的时间已经五年
了。
  波士顿报纸的预言应验了,人们多少年来关于“顺风耳”的幻想实现了! 电话很快在北美各大城市盛行起来。在 1880 年,美国投入实用的电话机已经 有四万八千部。
在发明电话的五周年纪念日里,贝尔和沃特森望着布满全城的电话线,
无限感慨。贝尔学着五年前那天晚上青年技师的语调,轻轻地说:“沃特森, 你听!仔细听!”
沃特森侧耳倾听着,两眼望着贝尔。 贝尔的眼睛里闪耀着火花,激动地说:“这电话的响声真象一曲颂歌啊!” “这歌声永远不会停止啦!”年轻的技师笑着说。 “对!因为这是对生活和对斗争的颂歌,而生活和斗争是永远不会停止
的。那飞越蓝天的铜线,正在把生和死、成功和失败的消息,从一个地方传 到另一个地方,甚至传遍全球。”
  三十年以后,北美的电话机增加到了七百万部。一百年以后的今天,全 世界已有将近两亿部电话机在工作,其中,美国平均不到两个人就有一部。 电话成了人类日常生活中不可缺少的通信工具。随着生产技术的突飞猛进, 电话事业获得了惊人的发展。新的产品,比如无线电话、活动目标电话、数 字电话、记录电话和电视电话等不断涌现,给电信事业开辟了广阔的前景。
  
  1925,贝尔电话公司设立了贝尔电话研究所(也称做贝尔电话实验室)。 这个研究所成立五十多年以来,共取得技术专利一万七千多项,其中有不少 重大发现和发明,比如新闻传真机(1945 年)、晶体管(1947 年)、信息论
(1948 年)、硅集成电路(1955 年)、激光理论(1958 年)、可视电话(1963 年)、磁泡器件(1970 年)、光缆通信(1976 年)等,对电子工业和其他科 学技术领域,产生了重大的影响。
  贝尔的电话机早已送进了博物馆,但是人们永远不会忘记他发明电话的 功绩。
  
发明大王爱迪生


  1863 年夏季,美国密执安州休伦港遇到了空前的大暴雨,一连几天几 夜,小城被洪水团团围住。铁路被淹没,电报线也冲断了,又没有船只,休 伦港同外界的所有联系都断绝了。正当人们一筹莫展的时候,一个梳着分头、 年龄约莫十六岁的少年,想出了一个巧妙的办法。他自告奋勇地爬上火车头, 用汽笛的长短声,发出了一封求援的电报,短声相当于电报中的“点”,长 声相当于电报中的“划”。不一会,从一公里多宽的河对岸,传来了长短汽 笛的应答声,焦急的人群顿时高兴得把少年举了起来。就这样,被困的孤城 同对岸联系上了。双方借助火车汽笛发出的长短信号,通了消息。这大约是 通信史上第一次用音响传递的莫尔斯电报。这个急中生智给全城解围的少 年,就是后来举世闻名的大发明家爱迪生。他一生有近两千项发明,其中要 算留声机、电灯、电影摄影机、碱性蓄电池最著名。人们都称爱迪生是“世 界发明大王”。
笨鸟先飞
  1847 年二月十一日,爱迪生出生在美国俄亥俄州一个叫米兰的小镇。父 亲是个勤快的农民,母亲当过乡村教师,祖父是荷兰人。爱迪生全名叫汤姆 斯·阿尔瓦·爱迪生,排行第七,是全家最小的一个孩子。
爱迪生从小体质比较弱,爱动脑筋。他的好奇心特别强,什么事都想亲
自试一试,闹过不少笑话。四岁的时候,他想看看篱笆上野蜂窝有什么奥秘, 就拿一根树枝去捅,结果被野蜂蜇得满脸红肿,几乎连眼睛都睁不开了;六 岁那年,为了试验“火的威力”,他点着了父亲的牲口棚。眨眼工夫,浓烟 滚滚,火焰冲天。他父亲和邻居赶来救火,一片慌乱,爱迪生却躲在一旁观 看,直到牲口棚烧完为止。还有一次早饭以后,爱迪生突然失踪了,到晌午 还不见他的影子。父母亲很焦急,四下寻找,直到傍晚才发现他在后院的鸡 舍旁边,小心翼翼地趴在一堆鸡蛋上,一动也不动,原来他要亲自试一试小 鸡是怎样孵出来的。他居然饿着肚子,从早到晚整整“孵”了一天。这种实 验兴趣和惊人的耐心,后来成了爱迪生一生事业成功的重要因素。
爱迪生七岁那年,全家移居到密执安州休伦港。这个地方倚山傍湖,风
景秀丽。第二年,他进学校读书,起步本来就迟了些,不巧又遇到一个粗暴 的老师。每次上课,那个矮胖秃顶的老师总是拿着戒尺,动不动就打手心, 另外还要揪耳朵和罚站,把天真的孩子管教得象木偶一样。爱迪生的心思本 来就不在课堂上,他对胖老师枯燥的讲课更是没有兴趣。三个月下来,他每 次考试都是全班倒数第一名。老师断定爱迪生是个低能儿,当众羞辱他,说 他“不是读书的材料”。母亲听说这事以后很气愤,就让爱迪生退了学。爱 迪生一生就上了这三个月学。
  爱迪生退学回家以后,母亲成了他的启蒙老师。母亲性情温和,又有教 育经验。爱迪生在她的循循善诱下,就象禾苗遇到了雨露。这个孩子看来愚 笨,实际上很聪明,对于感兴趣的东西,稍加引导就可以领会。母亲先教他 英文、算术,接着就教物理、化学,并且常用讲故事、提问题这类方式来增 加他的学习兴趣。同样的课本,他在胖老师那里听起来味同嚼蜡;到了母亲 这里,却变得引人入胜,趣味横生。爱迪生进步很快,两年以后,原来的同 班同学还跟着老师在学“小猫”、“小狗”,他已经开始阅读《英国史》、
《罗马兴亡记》、《大英百科全书》了。

  渐渐地,母亲发现爱迪生特别喜欢化学和物理。他的实验兴趣更是越来 越浓。每读一本书,他不但要弄懂里面讲的原理,还要亲自动手试一试。他 十一岁的时候,在住家的地窖里建起了一个小小的实验室。他自己动手做了 一个木架子,上面摆满了各式各样的瓶子,里面装着盐酸、苏打一类的化学 药品,那都是用母亲给他的零花钱买的。后来,零花钱不够了,他就到当地 刚通车的火车上去卖点心和卖报纸,挣钱来买实验用品。爱迪生最大的乐趣, 就是躲在小实验室里,搞一些奇奇怪怪的实验。地窖里时常传出一些爆炸声, 父母亲开始有些担心,后来也就习惯了。
  有一次,爱迪生几乎闯了大祸。事情的起因不是由于药物爆炸,而是由 于这个少年实验家的异想天开。
  一天,爱迪生从书里读到气球上升的原理,入了迷。他想,要是人的肚 子里充满了气,一定也会升上天,那该多美啊!几天以后,他用发酵粉和其 他原料配了一包药粉,把它叫做“腾空剂”。正好有一个叫米吉利的小朋友 到地窖里来玩,爱迪生就动员他先试一试。米吉利觉得事情有些怪,不愿意 试。爱迪生鼓动他说:“为了神圣的科学事业,你就吞下去吧!”米吉利见 他表情严肃,态度诚恳,犹豫了一下,就闭着眼睛把药粉咽下去了。爱迪生 又端来一大杯水,叫米吉利喝下去,说是喝了可以帮助产生气。米吉利喝了 水,不一会儿药性发作,疼得他大哭大叫,捂着肚子在地上直打滚。爱迪生 吓出一身冷汗。米吉利的哭声惊动了爱迪生的双亲和邻居,他们赶快找来医 生,才使米吉利脱离了危险。父亲狠狠地训了爱迪生一顿,但是爱迪生并不 承认实验失败,他认为主要是米吉利缺乏足够的忍耐力。

“快报!快报!”


  爱迪生暂时放弃了使人升天的幻想。他没有被父亲的棍棒所吓倒,只是 “吃一堑,长一智”,后来选择实验对象比以前小心了。
不久,爱迪生读到富兰克林和法拉第的故事,对电学产生了浓厚的兴趣,
实验的种类也多起来了。他每天到火车上去卖报纸和点心,起早摸黑,相当 劳累,可是他善于抓紧一切机会学习。火车每次到达终点站底特律要停几个 小时,爱迪生就利用这段时间,跑到公共图书馆去看书。晚上火车开回休伦 港,他回家吃完晚饭,就一头钻进地窖里做实验。后来,为了节省时间,他 索性把实验室搬上了列车。按说这是违反铁路规章的,只是由于爱迪生为人 憨厚,又很勤快,乘务员和车上的旅客都很喜欢他,老车长也就默许了。每 天的报纸和点心一卖完,爱迪生就乐滋滋地躲进行李车厢里,做他的化学实 验。
  当时,美国围绕解放黑奴问题,爆发了南北战争。战争从 1861 年开始, 进行了四年。爱迪生在列车上卖报这段时间,正是战争的高潮,革命的北军 粉碎了南方奴隶主反动武装的进攻,在东西两线战场节节胜利。战争的进程 成了举国关心的头号新闻,报纸十分畅销。十五岁的爱迪生看到这种情况, 灵机一动,声称自己要发行一份快报,专门刊登战场消息。大家听说以后, 谁也不相信,都以为爱迪生是说着玩的。办一份报纸是多么不容易啊!当时 要开一家小报馆,从主编、编辑、记者直到印刷、校对和发行,起码得有二 三十人才行。另外,还有经费来源和纸张供应等一系列问题要解决。爱迪生 小小年纪,要单枪匹马办报纸,而且是铅印的快报,这岂不是有点异想天开
  
吗?
  不,爱迪生的想法自有道理。过了几天,他用卖报攒下的钱,买了一台 旧印刷机和一套铅字,“爱迪生印刷厂”就算落成了。印报的设备有了,消 息来源还没有着落。他就利用到底特律图书馆的机会,抄录各地报纸上的战 地报导,按战场和时间进行编辑。经过一番紧张的准备以后,爱迪生接连忙 了三个通宵,他自编、自排、自校、自印的第一期快报终于问世了。
  这一天,只见一个笑容满面的高个儿少年,手里抱着一大卷新印出来的 报纸,在车厢里高声叫卖:“快报!快报!关于战事最新进展的快报!”旅 客们围上来,你一张,我一张,争着购买,几百份报纸不一会就卖光了。报 纸的名字叫《先锋快报》,上面印着发行人、出版者、总编辑、记者的名字, 一律都是“爱迪生”。满车的读者,谁也没有想到爱迪生就是眼前这个报童。 由于爱迪生精心采访和编辑,报上除了战地新闻以外,还有铁路沿线各站的 趣闻、行情、广告和剧目等,很受旅客欢迎。爱迪生旗开得胜,大受鼓舞, 特地找了两个伙伴当助手,第二期的发行量就扩大了一倍。
  不论办报、卖报怎样劳累,爱迪生的实验从没有中断过。他白天是新闻 家,晚上却成了化学家。行李车厢的一角,就是他的编辑部和实验室。
  一天,前线传来了北军在新奥尔良胜利会师的捷报。那时还没有无线电 广播和电话。传递消息最快的方式,是莫尔斯发明的电报。电信传到底特律, 全城一片欢腾,但是火车沿线的群众还不知道。当时的报纸没有“号外”。 机灵的爱迪生征得车长和司机的同意,立刻在火车车厢两边,用大字刷出新 奥尔良大捷的新闻,下面注明这条特别消息刊登在《先锋快报》上。结果, 火车开到哪里,哪里就欢腾起来。爱迪生利用车厢发号外获得很大的成功, 他的快报也名声远扬,销路越来越好。不但乘火车的旅客争着买,火车经过 的每个站,都有许多人等在月台上,专门来买《先锋快报》。这件事,使爱 迪生深深体会到电报的优越性。他对电子技术的强烈兴趣,就是从这里开始
的。
  正当爱迪生工作得很顺利的时候,不幸遭到了一场大祸。有一天,列车 刚开出休伦港不久,因为路轨不平,火车震动得太厉害,车上实验室有个盛 放磷的瓶子从桌上滚下来,摔碎了。磷本来是浸在水里的,一遇到空气,马 上就燃烧起来。行李车里顿时黑烟滚滚,火苗蹿起老高。爱迪生脱下外衣, 一面扑打,一面呼救。等大家赶来把火扑灭,行李车里的东西已经烧得差不 多了。爱迪生的“编辑部”、“印刷厂”和“化学实验室”全都烧掉了。怒 气冲冲的乘警赶来,不容分说,迎面就给爱迪生几记耳光。爱迪生跌倒在铁 轨旁边,只觉得“嗡”的一声,右耳由于耳膜被震破再也听不到声音,成了 终身的残疾。
  真是“天有不测风云,人有旦夕祸福”。爱迪生几年的心血一下子全毁 了,加上右耳聋了,他伤心到了极点。他望着渐渐远去的列车,咬着嘴唇, 泪水夺眶而出。

小电报师


  要是一个懦弱的孩子,遇到这样大的挫折和打击,他的前途可能就在这 里断送了。爱迪生却是那样的坚强,飞来的横祸并没有使他一蹶不振。报纸 办不成了,但是实验得继续搞下去。在失败的痛苦中,爱迪生心里升起一线
  
光 明 , 这 就 是 对 173 电报的憧憬。在火车上办快报的经验,给这个农村孩子一个重要的启示。千 里以外的消息,只要按动电键,眨眼工夫就可以传到目的地,这实在是太神 奇了!他决定改弦易辙,去学电报。
  爱迪生灰溜溜地踏上了返回家乡的路途。“坏事传千里”,他在火车上 闯祸的事,早已传遍家乡。有人甚至添油加醋地说,他差一点把整个列车都 烧光了!只有母亲完全了解儿子,不相信那些流言蜚语。爱迪生在回家的路 上,遭到不少熟人的冷眼。小伙子心上象压着一块石头,抬不起头来。当他 快走到家门口的时候,突然看见母亲怀着急切的心情,正在门前等他。爱迪 生心中的委屈和痛苦,顿时烟消云散了。他回到母亲的怀抱,浑身又有了无 穷的力量。
  母亲重新替爱迪生开辟了实验场所。为了防止意外,新实验室设在搁楼 顶上,地窖里只堆放器材和杂物。这样,万一再发生爆炸,最多只能把房顶 炸掉,不会使住人的底楼受到影响。在这个新的实验室里,爱迪生开始进行 电学实验。他废寝忘食地研读电报原理,还似懂非懂地自学了莫尔斯电码, 渴望能够成为一个电报师。
  也算他有机缘,这年夏末的一天,爱迪生在铁路旁边散步,看见一个金 发男孩在铁道上玩石子。突然,一列火车呼啸而来,很快就要压着小孩,在 这千钧一发的时刻,爱迪生奋不顾身地冲上前去,抱着小孩摔倒在铁轨旁边。 他脸上、身上都受了伤,小孩却得救了。孩子的父亲听到消息赶来,对爱迪 生感激不尽。他叫麦肯基,是车站的站长,为了进行报答,问这个见义勇为 的小伙子需要什么帮助。爱迪生想了想,说他很想学电报技术。麦肯基一口 答应,可以亲自教他。对爱迪生说来,这真是梦寐以求的机会。从第二天起, 他就成了麦肯基的学徒。
自从莫尔斯在 1837 年发明电报以来,只有二十多年时间,电报已经成了
当时的主要通信工具。爱迪生跟麦肯基学习的时候,电报已经普及到村镇。 莫尔斯开创的事业,已经开花结果,并且哺育出了新的一代。爱迪生在站长 全心全意的教授下,进步很快。他每天学习十八个小时,不到四个月就熟练 地掌握了收发报技术。1863 年初春,十六岁的爱迪生成了一个很能干的电报 师。当时,贝尔正在搞解剖死猪一类的试验。看来,爱迪生在电学上比贝尔 发蒙要早,经受的磨难更多。后来他们两个人无形中在科学上展开了一场竞 赛:贝尔先发明了电话,爱迪生接着发明了留声机;爱迪生改进了贝尔的电 话,贝尔接着改革了爱迪生的留声机,这是很有趣的巧合。
  爱迪生学会收发报技术以后,最初在休伦港铁路上当报务员,主要工作 是每天值夜班,抄收值班电报。他得心应手,从来没有发生过差错。每次下 夜班以后,他只蒙头睡一会儿,就起床专心研究电报技术。他特别下功夫钻 研电报机的原理和维修方法,没有多久,他的技术就超过了一般报务员。所 以,1863 年夏天,休伦港遭到洪水围困,他能够别出心裁地想到用火车汽笛 来发电报信号。爱迪生见义勇为,受到了全城的称赞,许多人都以为他准会
得 到 当 局 的 重 赏 。 但 是 , 爱 迪 生 175 不但没有受到嘉奖,不久以后,反而因为一项小发明,被公司革了职。

多灾多难的发明家

爱迪生最初的发明生涯,简直是一部多灾多难的历史。 当时,电报员值夜班,事情并不多,通报的高峰都在白天。一到夜晚,
电报机就沉寂了。但是电报公司有条规定,就是晚间每隔一小时,各站值班 的电报员必须向公司总值班员拍一次电报,这是为了检查每个值班员是不是 坚守岗位。爱迪生值夜班的时候,经常抽空搞自己的实验研究,每小时要打 断一次,很不方便。小伙子开动脑筋,做了一种和时钟相连的定时装置,每 隔一小时可以自动接通电路,向总值班员发出信号。这是爱迪生一生中的第 一项发明,是用了半个月时间悄悄试验成功的。有了这个灵验的定时装置, 爱迪生不但能够不受打扰地搞实验,而且疲倦的时候还可以放心地打瞌睡。 不料这个未来的大发明家运气不好,他的“自动定时发报机”刚刚使用就露 了马脚。一天夜里,有位大肚子领班来查岗,看见爱迪生正躺在靠椅上睡觉, 电报机上装着一个莫名其妙的玩意儿。胖领班不容分说,就把爱迪生解雇了。 可惜的是,爱迪生发明的自动定时发报机也被领班摔得稀烂。
  爱迪生被解雇以后,到处寻找工作。几年来,他先后在几个地方的电报 公司工作过。虽然报务员在当时是很吃香的,但是他在一个地方没干几个月 就被老板辞退了。主要原因是他太不安分守己。资本家一向把雇员当做工具, 只许循规蹈 176 矩替他们卖命,不准别出心裁地搞创造发明。爱迪生不满足 于做一个受人羡慕的电报员,他的理想是要当一个给人类造福的发明家。爱 迪生利用一切机会学习新知识,做各种实验,这在老板眼里无疑是“不务正 业”。再加上他不时地捅些漏子,结局当然很不美妙。在一段不长的时间里, 他被开除了三次。一次是他作实验的硫酸浸透地板,腐蚀了总经理室的大写 字台;另一次是为了搞二重收报机试验,他擅自拆卸了公司的机器;第三次 是顶撞了上司,他一生气就卷起铺盖走了。
1868 年初,二十一岁的爱迪生接受好朋友亚当斯的约请,来到了波士
顿。亚当斯在波士顿西部联合电报公司当职员,答应给他找个事做。一路上 大雪纷飞,北风怒号,爱迪生顾不得旅途劳累,到达波士顿的当天就去电报 公司,希望在这里找到工作。亚当斯兴冲冲地带着爱迪生去见经理。经理是 个精明人,他打量了一下新来的年轻人,没有说什么,就叫爱迪生上机,抄 收从纽约发来的重要新闻。不知道是经理事先的安排还是出于偶然,纽约的 报务员恰巧是一个快速发报能手,而且他似乎有意和爱迪生作对,发报速度 越到后边越快,还故意拍发一些缩写符号。亚当斯在旁边急得捏了把汗。但 是爱迪生却不慌不忙,从容地把纽约发来的电报抄完了。经理接过电文一看, 笔迹工整,一字不漏,不由得露出了满意的笑容。爱迪生当场就被录用,定 为二级电报员。
  在波士顿西部联合电报公司,爱迪生继续搞他的发明研究。二级电报员 工资不高,他经济并不宽裕,只好勒紧裤带,省下钱来买实验器材。实验的
时 候 常 常 遇 到 危 险 。 有 一 次 , 177 他做电磁试验,不小心触了电,慌乱中碰翻电瓶,把硝酸溅了一脸。要不是 眼睛闭得快,他很可能就成瞎子了。经过一个夏天废寝忘食的工作,爱迪生 试制成一台自动投票记录机,并且在当年(1868)十月十一日取得专利。这 是爱迪生第一次取得专利,他喜悦的心情是可以想象的。为了制造这台机器, 几个月来,他不但花掉了全部工资,而且还向同事借了一百美元。几天以后, 爱迪生抱着他的自动投票记录机,象当年的莫尔斯一样,满怀希望地来到华 盛顿,请求议会采用他的发明。

  议会主席是个大胡子绅士,他在大厅里接待青年发明家。爱迪生兴致勃 勃地说明,用这种自动机器,议员们只要按按电纽,就可以把议会表决的票 数统计出来。他满以为议会主席会感兴趣,没有料到大胡子绅士听完介绍以 后,嘲笑地说:“小伙子,世界上的发明,我们最不欢迎的就是你发明的这 个玩意儿!”
  原来,资本主义议会的表决,常常是一场政治马拉松赛。拖延时间,泡 蘑菇,讨价还价,是议员们的家常便饭。事实上,直到一百年以后的科学大 发展的今天,西方国家的很多议会还是不用机器表决。所以那位议会主席说 的倒是实话。爱迪生听了以后才明白,他的发明一出世就注定是堆废物,因 为议会根本用不着它。爱迪生碰了壁,悟出一个道理,他暗暗发誓:再也不 花精力去发明对大众没用的东西了!

一鸣惊人


爱迪生回到波士顿,决定另起炉灶,搞有实用价值的发 明。他是电报员出身,当然首先就想到改革电报机。在搞自动投票记录
机以前,爱迪生就打算发明一种可以同时在一条线路上发两路电报的机器, 他把这个机器叫做二重发报机。因为这项实验太耗费资金,他没有力量进行 下去,才去搞那台倒楣的投票机。现在投票机没有人用,他决定再试验二重 发报机。
爱迪生四出奔走,借了八百元钱,全力以赴地研究起二重发报机来。他
为了集中时间和精力搞研究,辞去了公司电报员的职务,很有点破釜沉舟的 劲头。小伙子每天把自己反锁在屋里,一心搞实验,有时甚至一个星期都不 出门。饿了就啃几块面包,喝点清水。
亚当斯好些天没有看见朋友露面,有些纳闷。一天,他敲开了爱迪生的
房门,只见这个职业发明家满脸油灰,正在费劲地装配一台古怪的机器,满 屋子乱得象个鸡窝。看样子,发明搞得并不顺利。亚当斯很同情处在逆境中 的朋友,关切地问爱迪生:“有成功的希望吗?”
爱迪生苦笑了一下说:“暂时还没有。不过,要是不成功,我就决不出
这个房间的门!” “你何必这样自找苦吃呢?”亚当斯同情地说。
爱迪生执拗地回答:“亲爱的亚当斯,我一定要发明出给人类造福的东
西。我认为,一个人在短暂的一生中,最好的贡献就是造福大众。” 听到爱迪生的这番豪言壮语,亚当斯很受感动。他预感到这个朋友虽然
处在困境中,前途却是不可限量的。不久,爱迪生把借来的钱全都花光了, 二重发报机还是没有制造成功。试验不得不停止了。破产的发明家债务累累, 处境十分艰难。他的全部家产就是一堆破铜烂铁。他不但吃饭成问题,而且 随时都有被债权人控告的危险。爱迪生到了山穷水尽的地步,亚当斯当机立 断,叫他出走。
  他们经过一番秘密的准备,1869 年夏天的一个拂晓,爱迪生偷偷地乘船 离开了波士顿,送行的只有亚当斯一个人。在晨雾笼罩的码头,他们依依不 舍地握别。亚当斯在分手的时候告诉爱迪生,最好到纽约去,那里是全国的 电报中心,一定能够有所作为。就这样,爱迪生沿着一个半世纪以前富兰克 林逃难的路线,流落到了纽约。
  
爱迪生登上纽约码头,身无分文,只好到处打听哪里可以找到工作。 夜幕降临,爱迪生在大街上徘徊。他望着广场上刺眼的电弧灯,不觉出
了神。年轻人心中怀有许多发明的理想,纽约对他会怎么样呢? 当时,纽约不但是全国的电报中心,也是有名的金融中心,黄金投机买
卖特别流行。金价忽涨忽落,牵动着全国富商和老板的心。金融市场的变幻 无常,在美国著名作家德莱塞(1871-1945)①的《金融家》这本书里,有过 生动的描绘。爱迪生来到纽约的第二天,从报纸上看到一份广告,有家黄金 股票通信公司要招聘电报技师。这家公司专为黄金股票商提供电报服务,收 费很高,得利很厚。
第二天,爱迪生就应聘成了这家公司的雇员,约定当晚正式上班。 这回算是爱迪生走运,他在规定的时间进了电报室,偶然听到电报机发
出一种不正常的声音。值班的电报员没有留意,但是熟悉电报机的爱迪生听 见这种怪声,知道机器马上要出故障。果然,不出五分钟,忽然一声怪响, 收报机停止了工作。当时公司的电报技师已经下班,只有那个电报员值班。 总经理路斯博士进来,看见电报机出了故障,脸色一下就变了。因为当时正 是黄金交易的高潮,情况十万火急。金价的涨落影响全国的行情,哪怕中断 一次通报时间,后果也是不堪设想的。轻的是使顾主转赢为亏,重的是造成 顾主上百万财产的损失。通信公司不但要承担巨额经济赔偿,而且有倒闭的 危险。
总经理站在电报机旁边,脸色惨白。公司的命运全在这电报机的一响一
     停上。他向四周看了看,只见新来的电报师也在注视电报机。总经理一点不 了解这个年轻雇员的技术水平,但是现在也只好让他试一试了。 于是总经理问爱迪生:“先生,你能够马上修好它吗?”
爱迪生毫不迟疑地回答说:“能够。”
  “下次通报时间离开现在只有十分钟了,你能够在十分钟里修好吗?” 总经理脸上露出焦急的神色。
爱迪生回答说:“估计可以。”
  总经理仿佛遇到了救命恩人似的,也顾不得上尊下卑,一把拉住爱迪生 说:“公司的存亡,全靠您了!”
爱迪生脱下外衣,卷起袖子,不慌不忙地拆开电报机,检修起来。他从
十六岁起就同电报机打交道,对电报机的结构和原理都了如指掌。他就是蒙 上两只眼睛去拆卸装配,也不会出一丝差错,何况只是排除一个普通的停机 故障。总经理紧张地看着手表,一分钟、两分钟、三分钟、五分钟??当分 针刚刚走过八分钟的时候,电报机就恢复了正常的响声。总经理几乎不敢相 信自己的耳朵,他又惊又喜,紧握爱迪生的手直道谢。
  第二天,爱迪生被提升为总电报技师,月薪三百元。他凭着一手过硬的 本领,到纽约才三天就找到了工作,获得了全公司的敬佩。几年来,爱迪生 受够了折磨,这次转机是他发明道路上的一个新起点。他继承了莫尔斯开创 的电报事业。
爱迪生首先是一个出类拔萃的技师,然后才成为伟大的发明家。




① 德莱塞,二十世纪美国杰出的批判现实主义作家,他的代表作有《嘉丽妹妹》、《珍妮姑娘》和《金融
家》等。

喜事临门


  二十二岁的爱迪生当上了总技师,工资优厚,日常事情又少,每天有充 裕的时间可以自由支配。他念念不忘在波士顿的宿愿。现在有了钱,也有了 时间,他又搞起二重发报机来。
  生活总是这样。一个人在不得志的时候,常常是祸不单行;但是,只要 意志坚定,勇敢向前,崇高的理想就一定会实现。
  爱迪生正是因为具有坚定、勇敢的精神,才迎来了事业上一个好的转折。 他的试验进展得十分顺利,不到两个月,二重发报机就试制成功了。这台新 式电报机能够很快地传递信息,很有实用价值,爱迪生顺利地取得了专利。 为了进一步发展自己的事业,他约了两个青年朋友,合伙开设一家电器制造 公司。这时离他从波士顿来到纽约,只有四个月时间。
  爱迪生和朋友合办的电器制造公司,生意兴隆。爱迪生专管发明制造, 他的朋友负责经营业务。他们最大的问题是资金微薄,经不起风浪。可是没 有想到,有一天喜事临门了。
  一家名叫攸尼温的大公司给爱迪生送来了一张请帖,约他到那里去商量 要事。爱迪生不明底细,忐忑不安地去了。公司秘书满脸堆笑地把他迎了进 去。随后,在总经理室进行了一场富有戏剧性的谈话。这次谈话,竟改变了 爱迪生一生的命运。
原来,这家公司看中了爱迪生刚发明的股票行情自动收录器,他们想买
这项发明的专利权。总经理是个矮老头,对人比较和气。爱迪生已经想好了 几项其他新发明,也乐得出让这个专利。他明白了对方的用意以后,稍微考 虑一下就答应了。
谈判进行得差不多了,总经理问爱迪生要多少钱。爱迪生本来想要三千
元,但是他犹豫了一下,没有说出口。照他想来,发明这个自动收录器,确 实也花了不少心血,但是他担心三千元钱的要价高了,于是谨慎地说:“请 经理先生说个价钱吧!”
“四万元,您觉得怎么样?”总经理试探地问。
  爱迪生听了以后,几乎惊呆了。他兴奋得有点不大相信自己的耳朵,过 了一会儿才回答说:“这是公道的价钱。”
总经理随手给他开了一张四万元的支票,谈判就算成功了。爱迪生拿着
支票走出门,心里还半信半疑:真是四万元吗?他连做梦也没有想到过这么 多钱,以后搞发明再也不用为经费发愁啦!
  爱迪生用这一大笔钱在新泽西州的纽阿克建立了“发明工厂”,他亲自 担任电气工程师。另外,他也还清了在波士顿欠的债。他的发明生涯历尽千 辛万苦,从这时开始进入全盛时期。1871 年圣诞节,二十四岁的爱迪生结了 婚。据说,结婚那天他因为埋头实验,把举行婚礼的时间都忘了。几年间, 他经常睡在实验室里,很少回家,废寝忘食地工作,先后发明了自动电报机、 四重发报机,还同别人合作制成了世界上第一台英文打字机。他的自动电报 机每分钟能够收发三千字,打字机把字母直接打印在纸上,大大提高了收发 报速度,比手抄报文方便得多,是电报通信终端一项比较大的改革。
  青年发明家在电信领域崭露头角,大显身手。1877 年,爱迪生觉得兼顾 发明和制造很难充分发挥专长,就把发明工厂的股份出售给别人,在纽约郊 区的门洛公园建立了一个研究所。这一步,不但在爱迪生一生的事业中具有
  
不可估量的意义,而且在美国历史上也是一个创举。因为这是美国第一个有 组织的工业科学研究机构。爱迪生请了各种专业人才一起工作,其中有不少 通晓基础科学的专家。他们在爱迪生的统一领导下,分工合作,集体研究, 取得了巨大的成就。这个研究所,后来成了美国许多大型工业研究机构的前 驱,对美国重视实用科学研究传统的形成产生了重要影响。英国科学史家梅 森在《自然科学史》这本书里,曾经引用美国亨利·福特(1863-?)的话 说,爱迪生明确地结束了理论科学家同实用科学家的区别,使我们今天一想 到科学上的发现,就会联想起这些发现在现在或者将来都会被人类应用。他 用严密的科学理论指导实验和研究的方法,代替了工业上光凭经验的做法, 同时,他又把科学研究引上了实用的道路。
  如果说,美国从富兰克林开始才有了自己的科学,那么正是从爱迪生开 始,才有了近代的科学研究。可以说,富兰克林和爱迪生这两个巨匠,正好 代表了美国科学史上的两个时代。

会说话的机器


  在爱迪生研究所里诞生的第一项发明——爱迪生炭精送话器,是改进贝 尔电话的成果。贝尔 1875 年发明电话,1876 年取得专利。爱迪生研究所落 成的时候,贝尔正在为推广电话到处奔走。这个青年语音学家的发明最初有 个明显的缺点,就是送话器灵敏度不高,通话双方必须大喊大叫,相当吃力。 对于贝尔的电话有没有实用价值,不少人都有怀疑。但是,爱迪生却很钦佩 贝尔的发明。作为一个发明家,他懂得创造的甘苦和价值。因此,这两个年 龄相同的青年发明家尽管没有见过面,他们的心却是相通的。为了改进电话 性能,好进行推广,爱迪生组织人员进行反复的研究,发现用炭精代替硫 185 酸和炭杆,效果要好得多,最后发明了爱迪生炭精送话器。
科学发明本是人类共同劳动的成果。研究人员互相启发和交流,常常有
意想不到的效果。爱迪生改进送话器,本来是受贝尔的启发,没想到他在实 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
  
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
  
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
  
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。 他确信白炽灯成本低,耗电省,只要解决了寿命问题,最有成功的希望。爱 迪生在笔记里写着:“电弧灯太刺眼,我们希望的是小型电灯,并且它能象 输送煤气一样,架设到千家万户。”
从九月开始,门洛公园里的研究所成了研究电灯的战场。爱迪生是总指
挥,有七个经验丰富的人当助手。爱迪生首先遇到的难题,是不知道用哪一 种材料做灯丝才能延长灯泡的寿命。最先他试用传统的炭条,但是一通电就 断。接着,改用钌、铬等金属丝,通电以后,也不过亮了片刻就烧断了。爱 迪生再改用熔点高的白金丝做试验,灯泡的寿命还是不长。
1878 年过去了,爱迪生的研究毫无进展。他用极大的毅力和耐心,试验
了一千六百多种材料。各种金属、石墨、木材、稻草、亚麻、马鬃,都成了 试验品。爱迪生用的试验方法,基本上属于试探法。凡是能够想到的东西, 他都找来试验。今天看来,这当然是一种笨办法,既有相当的盲目性,又要 耗费大量的时间和材料。但是他那种百折不挠的精神确实叫人钦佩。更有意 义的是,爱迪生的方法虽然笨,末了还是捷足先登,夺得了发明电灯的桂冠。 一千六百多种材料都试过了,经费也花得差不多了,试验还是没有成功。 爱迪生一筹莫展。这个时候,不但一般人认为爱迪生成功不了啦,连很多专 家也觉得电灯的前途黯淡。英国一些著名的电器专家甚至公开讥讽他的研究 “不过是荒唐无稽的梦呓”。纽约报刊的记者也落井下石,刊登采访记,说
“爱迪生研制电灯的宏愿已成泡影”。 但是,爱迪生没有退缩,顽强地伏在这只“蛋”上,执意要把“小鸡”

孵出来,要把明亮的电灯研制出来。



啊,电灯!


  爱迪生和助手们经受着严峻的考验。他们关在实验室里,夜以继日地干 着。实在困倦了,就在实验室的桌子上躺一躺。爱迪生因为劳累过度,虽然 身强力壮,但是两眼常常布满血丝,显得疲惫不堪。
  爱迪生在休伦港车站学电报的时候,麦肯基站长热心教过他电码。爱迪 生建立研究所以后,特地请他到所里来工作。这时,麦肯基已经上了年纪, 实际上做不了多少事啦,爱迪生聘请他来,不过是为了报答他的情谊,让他 挂个闲职养老罢了。麦肯基是苏格兰人,长着红棕色的头发和胡子。有一天, 爱迪生正在为灯丝材料冥思苦想,忽然看见了麦肯基的红胡子,不由眼睛一 亮。他问麦肯基,为了电灯实验,能不能借用一样东西。麦肯基明白爱迪生 看中了他的胡子,立刻就剪下一撮来。爱迪生怀着极大的兴趣挑选了几根粗 胡子,先进行炭化处理,然后装进灯泡里做实验。这时,他已经设计出一种 新的抽气机,灯泡的真空度有明显的提高。
遗憾的是,实验结果表明,用胡子做灯丝,效果也不理想。麦肯基找到
爱迪生,把胸口一拍说:“再试试我的头发吧!”爱迪生说,头发和胡子的 性质一样,没有采纳。但是,麦肯基的献身精神是感人的,他深情地望着麦 肯基,目光偶然落在他的粗线外套上。青年发明家立刻对助手喊起来:“快! 找一卷棉线来。”麦肯基听了,毫不犹豫地解开外套,从里层撕下一大截粗 线,递给爱迪生。助手们看见爱迪生接过棉线时候的激动神情,每个人的脸 上都露出了兴奋的神色。他们知道,每当爱迪生作出重要决定的时候,他总 是这种表情。
爱迪生先把棉线放在 U 形密闭坩埚里,再把坩埚放进火炉,用高温处理。
等棉线炭化以后,让它冷却,然后用镊子取出来。大家目不转睛地看着他操 作。炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,开始几次都碰断了。到第三 天傍晚,他们才成功地把炭精丝装进了灯泡。这时夜幕已经降临。一个德国 籍的玻璃专家按照爱迪生的吩咐,把灯泡里的空气抽到只剩下一个大气压的 百万分之一,封上了口。这为爱迪生的成功提供了先决条件。
爱迪生接通电流,他们日夜盼望的情景终于出现在眼前:灯泡发出了金
色的亮光!爱迪生和助手们无比惊喜,他们忘记了十三个月来的失败,忘记 了连续苦战的疲劳,一直守着这盏电灯。这一天是 1879 年十月二十一日,后 来就把这一天定为电灯发明日。连续用了四十五个小时以后,这盏电灯的灯 丝才被烧断,这是人类第一盏有实用价值的电灯。
  爱迪生没有陶醉,为了进一步提高电灯的寿命,他继续寻找更有效的灯 丝材料。又是两个春秋过去了。爱迪生和助手们试验了世界各地六千多种植 物的纤维,最后发现日本的竹子比较理想。电灯的寿命提高到了上千小时。
1882 年初春,第一批实用的电灯终于问世。 这年秋天,爱迪生在纽约帕尔街创建了发电所,正式向用户供电。最初
只有两百家用电灯。人们对新发明都有个接受过程,对电灯也不例外。爱迪 生供电所给用户架好电线以后,一夜间都被割断了。因为很多人看见电线纵 横在空中,害怕把雷电引下来伤人。其实,电线和打雷完全是两码事,市民

产生恐惧,主要是由于缺少有关电的知识。第二天晚上,爱迪生研究所的人 员不得不全体出动,沿街巡逻,保护电线。他们还找报馆协助,宣传电灯的 好处和安全。为了扩大用户,爱迪生并且宣布,凡是愿意用电灯的人,可以 免费使用三个月。
  尽管采取了这些措施,用电灯的家庭还是不见增多。这是怎么回事呢? 爱迪生带着研究所的人员,挨家挨户地征求意见。原来,爱迪生他们采用串 联的供电方式,如果一户发生故障,全部用户的电灯就会一齐熄灭,而且各 家的电灯不能随便开关,要由发电所统一控制。如果不这样做,让用户自己 控制,那么,整个线路就会断开,造成一片黑暗。煤气公司本来就担心电灯 会抢煤气灯的生意,更是抓住这些缺点,百般诋毁。再加上习惯势力的影响, 一般市民大多保持观望态度。
  但是,正象电报、电话的经历一样,凡是造福于人类的新发明,最终一 定会得到社会的承认和欢迎。爱迪生后来把串联的供电方式改成了并联的供 电方式,解决了使用中的实际问题。他们还研制了主要设备——发电机,研 制了稳压器、开关、接线盒、绝缘带和保险丝等一系列配件,保证了电灯的 设备能够配套使用。纽约市民渐渐感到了电灯的好处,用户一天天多起来。 几年以后,电灯完全取代了煤气灯。
后来,人们又对电灯作了改进,采用了效能更好的钨丝。直到一百年以
后的今天,人们还在用它照明。 电灯是十九世纪末最著名的一项发明,也是爱迪生对人类最辉煌的贡
献。希腊神话中说,普罗米修斯给人类偷来了天火;爱迪生却把光明带给了
人类。

天才出于勤奋


  爱迪生成了家喻户晓的大发明家。有一回,一个朋友当面称赞他是天才, 爱迪生笑了笑说:“天才,不过是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水!” 了解爱迪生的人都知道,这确实是他的心里话。爱迪生经常一天连续工作二 十个小时,因此他留下的许多照片,有不少是面带倦容的。他的许多发明都 经过了成千上万次的失败。他的每项发明都是心血的结晶,都是通过大量艰 苦劳动取得的。
爱迪生把整个身心都扑到了发明创造上,实验和研究成了他的第二生
命。他的发明一个接一个问世。发明电灯不久,他在转盘画玩具的启发下, 又发明了电影机。爱迪生亲昵地称它是“留影机”。当然,电影的发明人也 远远不止爱迪生一个人。他的主要贡献是使电影走出了实验室。1894 年春 天,他在纽约百老汇大街公开展出了他发明的“电影视镜”。这种电影是装 在小匣子里的,每次只能一个人看,相当原始。但是在爱迪生展映那天,却 引起了轰动。百老汇大街挤得水泄不通,都想先睹为快。后来,经过法国卢 米埃兄弟和许多研究者(包括爱迪生)的共同努力,电影才搬上了银幕。电 影的出现,丰富了人民的文化生活,也促进了文学艺术的发展。无论在技术 史或者文艺史上都是一件大事。
  1900 年,五十三岁的爱迪生又开始向另一个技术难关进军。随着科学技 术的发展,活动电源的需要量越来越大。原有的铅硫酸蓄电池因为寿命短, 适应不了新的需要。爱迪生决心试制一种新蓄电池。
  
  这又是一场艰苦卓绝的持久战。爱迪生动员了所有的人力、物力,花了 九年时间,试验了九千多种材料,历尽波折,最后才试验成功镍铁硷性蓄电 池。在研制过程中,爱迪生失败了不下五万次,连他的助手都不能坚持了, 但是他却坚韧不拔,毫不动摇。他常常说的一句话是:无法可想的事是没有 的。在他看来,任何问题都有解决的钥匙,关键就在怎样找到它!正是这种 顽强的精神,使他成了世界上的大发明家。
  1947 年,在中国电机工程学会上海分会纪念爱迪生诞生一百周年的会 上,一个中国工程师称赞他说:“爱迪生终身自称是一个发明家,他竭尽才 智,耗尽精力,都是为了发明。发明是他的志愿,也是他的事业。”另一个 西方传记作家对爱迪生作了这样的评价,“他没有统率过三军,驰骋战场; 也没有占领过哪个国家、征服过哪国人民,但是他发挥的力量,却不是哪个 军人所能够梦想得到的。”
  1924 年五月,美国投票选举国内最伟大的人。爱迪生得票最多,光荣当 选。美利坚合众国授给他一枚特级国会荣誉勋章,这是国家的最高奖赏。这 时爱迪生已经七十七岁,还是照样“一天干两班”,从来没有想到要退休。 他的座右铭是:
我探求人类需要什么,然后我就迈步向前,努力去把它发明出来。 爱迪生一生的发明,获得专利的有一千三百多项;有人统计,实际上有
二千多项。单是 1882 年一年,他申请的专利就有
  一百四十一项。“爱迪生效应”①不算发明,不在统计的范围里;实际上 它的影响更深远。爱迪生最重要的发明是电灯和留声机,其他比较著名的发 明还有:二重和四重电报机、电影、电车、蓄电池、打字机、水泥、橡皮, 等等。在第一次世界大战期间,他担任美国海军部技术顾问,先后发明了水 雷探测器、水底巡灯、战舰稳定器、吸声器等三十九种器械。
这位农民家庭出身的发明家享年八十四岁。从他十六岁的第一项发明—
—自动定时发报机算起,平均每十二天半就有一项新发明。要是光算 1882 年一年,平均不到三天就有一项发明。当然,这些发明创造大多是研究所的 成果,是集体智慧的结晶。因为无论怎样,一个人要在一年中,每三天就搞 出一项发明来,再能干也是不可能的。但是作为爱迪生研究所的主将,作为 这个伟大发明王国的总指挥,他的贡献是举世无双的。称他是“世界发明大 王”,实在是当之无愧的!
1931 年十月十八日,爱迪生与世长辞了。当时,美国有人提议全国停电
三分钟为他默哀。但是,人们很快就认识到这是不成的,因为哪怕停电几秒 钟,也会造成社会和生产的巨大混乱。这不正好说明爱迪生一生的贡献是多 么伟大!
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