特斯拉是怎么“战胜”爱迪生的？
转自：中国科学报
文｜闵俊伟（中国科学院西安光学精密机械研究所研究员）
1965年11月9日北美大停电，仅在纽约市就有80万人被困在了地铁里，数不清的人被关在电梯或者摩天大楼的高层办公室里，“就像笼子里的仓鼠”。据说那一夜，横渡大西洋到开罗，都比从纽约到斯坦福更容易。
其实不过就在500年前，从太空望向地球，城市、乡镇、村庄几乎和树林一样漆黑一片。室内的蜡烛和灯具只能照亮一碗粥、一本书、一只需要缝补的衬衫袖子。
如今，无论室外还是室内，我们的夜晚都被持续不断的光所淹没，人造的光比人类其他任何事物都更深入太空。
那么，人造光经历了怎样一个漫漫演进的轨迹？而我们追逐光明是在追逐什么，又追到了什么？
美国作家简·布罗克斯用《追光者：人造光的进化史》一书梳理了这一过程。书中讲述了仅有几个世纪历史的人造光演进的故事，展现了光的实用性、美感以及带来的改变，这一变化不仅关乎技术和权力，也关乎政治和阶级。
世界上最古老的石灯是冰河时期的人类祖先创造出来的。所谓的石灯其实是一些平放着的、未经加工的石灰岩板，或者是有着天然孔洞可以放置若干块状动物油脂的石灰岩。石灰岩的导热性不强，人类祖先可以直接用手来持握石灯。借着石灯微弱的灯光，他们在岩壁和洞顶将记忆里的点点滴滴画出来。较为著名的有拉穆泰洞窟和拉斯科洞窟。
罗马人率先制作出了世界上最早的蜂蜡蜡烛。这种蜡烛火光明亮且稳定，燃烧速度非常均匀，一度成为计量时间的标尺。然而，只有富人用得起稀有而昂贵的蜂蜡，多数人的照明仍然依靠动物和植物中提炼或榨取的脂肪，动物油脂中会散发出刺激性气味。
煤气灯第一次被用作照明设备是在18世纪英国的机械商行和纺织工厂中。煤气灯能够发出“如夏日正午般明亮，且柔和如月光的光芒”。安装了煤气灯的街区，给街道增添了生机和活力。
电的出现，让人造光有了质的变化，人类才真正开始进入“光明时代”。
电的英文单词“electric”源自于拉丁文中的“electrum”，而“electrum”又来自琥珀对应的希腊文单词“elektron”。电的现代发展历程可以追溯到1600年的伦敦。德国马格德堡市长奥托·冯·格里克发明了第一台静电发电机。
这个时期，人们可以用不同的方式产生电，但无法储存电，而电的更多用途是用来取悦宾客，是娱乐环节中的一个插曲。电仍然是一个“巨大的未知国度”。
18世纪末，意大利物理学家亚历山德罗·伏特创造了持续不断的电流，使电变得可控。
弧光灯的出现改变了人们对光亮的认识。一盏弧光灯的亮度相当于大约800支蜡烛同时发出的光亮，可以取代6盏煤气灯。这些灯的光线是如此强烈，又因为它们的功率无法降低，以至于必须悬挂在比原来煤气灯和油灯高得多的地方。如何让电灯适合家庭使用成为一项挑战。
1878年夏末，美国发明家托马斯·爱迪生加入了这场苦战。他把注意力集中在寻找灯丝的最佳材料上。他的结论是，灯泡的灯丝必须由高电阻材料构成。1879年10月22日，当一根碳化棉线制成的马蹄形灯丝放入一枚真空的手吹玻璃灯泡中，并且连接到一串电池上，灯泡变得和当时3盏煤气灯或4盏煤油灯一样亮，整个过程持续了超过14个小时。这一刻成为了人造光历史上的一个里程碑。
1882年，爱迪生通过直流电网完成了他的电灯系统，足以照亮珍珠街的部分街区。但是，爱迪生对直流电的执念也阻碍了曾为他工作的尼古拉·特斯拉对交流电系统的开发。爱迪生曾公开谴责交流电，他宣称“它的危险随时可能出现”。这就是众所周知的“电流之战”。
到1891年，交流电系统开始受到青睐，美国全国的交流电供电站数量几乎是直流电供电站的5倍。1893年，在美国芝加哥市举办的哥伦比亚世界博览会上，特斯拉的多相交流电系统为当时世界上最大的灯光盛会供电，交流电的风头让直流电网成为了历史。
现如今，各个发电站已经发展到可以为任意一个城市提供电力服务，而且没有一个发电站是孤立的。电力网络已经成为我们生活不可分割的一部分，其规模已经发展到几乎不可估量。
然而，“技术越有效率，崩溃时的破坏就越具有灾难性”。就像北美大停电那天。
本书作者没有停留在历史的叙述中，他提醒人们，光的增加改变了人类乃至昆虫、鸟类、鱼类甚至是植物的状态。人造光驱散了夜晚的黑暗，带来的可能是劳作时间的增加以及对人身心健康的损害。人造光也让动物更难隐藏，还使得那些依赖敏锐的夜视能力获取食物和安全的哺乳动物视力下降、夜间飞行动物被误导和迷惑。
本书让人们对技术的进步有更全面的思考，不仅要看到人造光带来的明亮，也要认识到技术发展带来的各方面的影响力。这或许是本书入选《时代》周刊2010年十大非虚构作品的原因之一吧。
《追光者：人造光的进化史》，[美]简·布罗克斯著，蒋怡颖译，社会科学文献出版社2023年2月出版，定价：89元
《中国科学报》(2023-04-14第3版读书原标题为《让人造光更亮更持久，人类是如何做到的》)
编辑|赵路