留声机原理是什么（爱迪生：为赚钱而发明）

爱迪生很好地阐释了什么叫技术研发，什么叫科技产业化。

顺着特斯拉的话茬，妄议几句爱迪生。这对冤家，很好地阐释了什么叫技术研发，什么叫科技产业化。

爱迪生在我国小学课本里是个名人，大概形象就是“伟大的科学家”，但实际上，他和科学家基本挨不上边。爱迪生最早显露的不是科学天赋，而是商业天赋，这其实也是很励志的故事，只是可能不太符合咱们教科书的口味。

课本外的爱迪生

爱迪生8岁辍学，12岁就开始在火车上卖报纸，妥妥的穷苦人家。但接下来的故事就没按剧本走了，他先是攒钱买了个二手印刷机，直接在火车上办起了自己的报纸，因为文章好，销量还不错。接着，他又雇了十几个小孩为他推销，很快就成功脱贫，成了货真价实的老板。

此时的爱迪生只是一个14岁的小孩，就问你服不服！更服的是，爱迪生一边创业，一边看书自学，赚了钱还在火车上建实验室。各位大盆友，把课本上爱迪生救妈妈的假故事扔了，拿火车上的爱迪生鞭策自家小盆友吧！

不过，他后来瞎捣腾实验差点把火车烧了，成功惹毛了列车长，被赶下火车。

所幸，17岁的爱迪生找到了一份正式工作：铁路报务员。说明一下，这时的电报是有线电报，和上文提到的马可尼无线电报是两回事，美国的有线电报在清朝道光年间就出现了。

爱迪生的报务员工作并不顺利，不是辞职就是被免职。好在21岁时他终于迎来了人生的第一个伯乐，因为在电报机上的惊人天赋，很快被提拔成公司的总电报技师。

爱迪生的事业起步和特斯拉如出一辙，都是凭借过硬的技术功底，获得老板赏识，在很短时间内成为总工程师，然后……辞职下海创业。

爱迪生凭着在火车上印报纸的经验，改良了印刷机，然后把专利一股脑卖了4万美元，相当于现在百万美元。他用这笔钱建了一个电气机械厂，成功跻身创业圈名人。

这时的爱迪生才23岁。

折腾完印刷机，下一个自然是熟悉的电报机了。早期的电报机一次只能传递一个信号，效率可想而知。爱迪生只花了一年多，就发明了同步发报机，能同步发送多个信号。不过这事让他现金流弄得很紧张，好在最后专利卖了3万美元，算是回了本。

历史留名第一步

目前的爱迪生，只能算一个名声大噪的创业小伙，发家致富自不在话下，但想名留青史还有不少距离。

30岁的爱迪生盯上了贝尔的电话机，改良技术、申请专利、创办公司，一路驾轻就熟，然后……被贝尔电话公司打得找不着北。

贝尔，就是那个发明电话的人，不过因为那段时间捣腾电话的人太多，也说不好谁是第一个。但这不重要，重要的是，贝尔电话公司后来成了美国电话电报公司，现在仍是世界500强前几十位的佼佼者，从中独立出来的贝尔实验室，更是科技界的一段传奇，算得上是人类历史上最伟大的实验室。

遇到这么个硬茬，爱迪生就算自带主角光环也扛不住。但这不重要，重要的是，爱迪生在改良电话的过程中，发现了一种记录声波振动的方法。

于是，留声机诞生。

这是人类第一次捕获声音，也是爱迪生第一个真正原创性的发明，他的名字终于有资格写入历史。

把声音录下来，再播放，吃瓜群众被这个能保存声音的装置震撼了！这场景，可以参考十几年前乔布斯第一次演示手机滑屏解锁时，现场观众发出的惊呼。作为理工男的爱迪生，讲故事水平丝毫不输乔布斯或马云，把留声机的未来描绘得美轮美奂，在各种场合公开演示，就连美国总统也被当场唬住！

31岁的爱迪生因为留声机逐渐成了一位公众人物。但其实留声机技术并不成熟，其原理是用锡箔包裹金属圆筒，用手转动曲柄，从而记录和播放声音(如上图所示)，这种锡纸非常脆弱，根本无法商业化。所以爱迪生的主要精力在另一个史诗级的项目上。

然而，一旦在科技领域打开了一扇门，想关上可就难了！爱迪生虽然亲手开创了留声机时代，但这个时代并不属于他。

9年后(1886年)，贝尔改进了爱迪生的留声机，成功商业化，并创办了美国留声机公司，这可真是来而不往非礼也。第二年，40岁的爱迪生改用蜡筒记录声音，也实现了商业化，成立了爱迪生留声机公司。哥俩又把专利官司打得昏天暗地！

不过，这两家都被第三年成立的北美留声机公司剿灭。这家技术更为先进，采用了圆盘唱片，把留声机改造成了今天我们见到的样子。北美留声机公司是现在世界三大唱片公司“哥伦比亚唱片公司”的前身。

除了贝尔留声机公司的追赶，爱迪生创办留声机公司还有个重要原因，他的史诗级项目遭遇了前所未有的挑战。

这就叫研发

时间回到留声机诞生那一年。

1878年，31岁的爱迪生集万千宠爱于一身，号称留声机马上投产，改变世界指日可待！各路投资人奔着抢着去送钱，但是爱迪生成功说服投资人把钱烧在了另一个更伟大的项目：电灯。

19世纪中期，电学已经比较成熟，电灯的原理和结构并不是什么秘密，至少有几十人在这个领域淘金，但主要症结都在灯丝寿命上。

格罗夫白炽灯(1840年)，早于爱迪生

注意，爱迪生要开始搞研发了！

这家伙一口气尝试了1600多种耐热材料，估计是把能找到的都试了个遍！于是，钱很快烧完了，唯一的结论是：这1600多种材料不适合做灯丝。

投资人一看这玩法，肯定慌啊，纷纷表示不跟了！但爱迪生鬼使神差让投资人追加了一大笔钱，继续烧灯丝。

终于在第二年的年底，找到了一种碳化棉线，可以点亮45小时。这还有啥可说的，马上注册专利！

顺带提一下，爱迪生在美国有1500多项专利，可不代表有1500个发明，一个留声机的改良就有80多项专利，后来的电流三线制大约有140项专利。当然，爱迪生再如何努力也不可能一个人完成这么多专利，他建立的门罗公园是世界上第一个以技术革新为目的的研究机构，有上百名工程师在干活，其中不乏大神级人物，这里产生的所有专利均归属爱迪生。注册专利和打专利官司，是爱迪生的生活日常。

言归正传。和留声机的玩法一样，虽然45小时寿命不足以商业化，但爱迪生在门罗公园召开了盛大的产品发布会，邀请了各路社会名流和记者。这在当时是非常创新的营销方法，今天的企业大佬们也没跳出这个路数。

爱迪生用棉丝电灯把整个公园点亮得如同白昼，三千多名参观者如痴如醉，记者们称赞爱迪生是阿基米德之后最伟大的科学家。一时间，爱迪生被奉为神明，哪家报纸的头版头条没有爱迪生，基本就不用卖了。

参观者在门罗公园

于是，投资人信心爆棚，于是，爱迪生又拿钱继续烧稻草、纱纸、麻绳、藤条、马鬃毛、胡须、头发……最后发现，碳化的竹丝更好用。

随后爱迪生派人在全世界找竹子，尝试了6000多种植物纤维后，终于在第三年用日本竹做出了1200小时寿命的灯丝。

竹丝灯一直到20世纪初才被另一个美国人发明的钨丝灯所取代。

整个灯丝研发过程最大的难点就是忽悠投资人不断烧钱，这一点爱迪生比特斯拉不知强了多少倍。特斯拉的无线电传输项目一遇挫折就直接黄了，人生轨迹由此急转直下。

不过特斯拉的技术天赋绝对碾压爱迪生，作为同事的特斯拉对爱迪生的评价着实不高：“他用的方法效率非常低，经常事倍功半。整体而言，我是一个很不幸的见证人，他如果知道一些起码的理论和计算方法，就能省掉90%的力气。他无视初等教育和数学知识，完全信任直觉和美国人那种建立在经验上的感觉。”

不得不说，特斯拉做生意不行，看人还是挺准的。

戎马一生

爱迪生为了给电灯做配套，改进了直流电系统，这也是一个很了不起的工作。1882年在纽约的第一座电站开始给曼哈顿的59名顾客供电，从此一发不可收拾。

划时代的产品、独特的营销手段，让爱迪生和投资人摩根赚得盆满钵满，爱迪生一举迈入土豪行列，名利双收！

1884年，正值公司开疆拓土的关键时期，28岁的天才特斯拉来到了37岁的爱迪生身边。特斯拉毕竟是科班出身，数学功底和理论知识秒杀爱迪生，所以很快就完善了交流电技术。于是，爆发了著名的电流战争。

40岁的爱迪生，面对交流电的强大竞争，同时也因为贝尔留声机的出现，开始把精力转向留声机公司。可惜，这个领域已经强者如林，再也没有爱迪生的立足之地。

第二年，爱迪生开始转向全新的领域：电影机。这灵感来自于迈布里奇发明的一种可以连续播放图像的装置。

迈布里奇展示《运动的马》

4年后(1891年)，爱迪生成功开发了不能播放声音的电影放映机。

可惜，时间已经不够了，电影机没能挽救爱迪生公司。因为交流电带来的巨大冲击，爱迪生电灯公司的财务状况急剧恶化，1892年投资人摩根把爱迪生通用电气公司与汤姆逊·休斯顿电力公司合并，改名“通用电气公司”，也就是今天大名鼎鼎的通用电气。

45岁的爱迪生黯然出局，中年失业！

哥们这把年纪就不玩高科技了，还是家里有矿比较稳，于是爱迪生开始挖矿。很不幸，挖了6年，赔了200万美元(相当于现在4000万美元)，外加一身债。

51岁的爱迪生几乎破产，跌入人生谷底！

没啥可说的，收拾收拾，从头再来！爱迪生投身水泥业，并充分发挥了发明天赋，水泥厂采用大量新型机械装置，因为技术优势过于明显，利润相当可观。7年后，爱迪生不但还清负债，还成了全美五大水泥厂之一。

期间，为了提高设备便捷性，爱迪生花3年时间开发了“镍铁碱性蓄电池”。看这名字就知道爱迪生有多不容易，因为他用的还是老办法，据说尝试了4万次，才试出镍、铁、碱溶液这样的组合。

爱迪生一直对化学实验情有独钟，但别以为爱迪生是化学家，其实那个年代的化学实验也就比咱们古代炼丹术稍微好点，化学理论还不够殷实，只是拿各种物质一顿混。说白了，爱迪生的化学实验和灯丝实验，都是一个路数：凭感觉烧钱试错。

1909年，62岁的爱迪生完善了蓄电池技术，并作为单独产品销售。此时的美国，电话、电报、电灯、唱片机……各种电气设备已经开始普及，蓄电池的市场前景自然一片欣欣向荣。

1910年，爱迪生把留声机和电影机合二为一，发明了有声电影。

1915年，爱迪生被提名诺贝尔物理学奖，但终究因为理论贡献的匮乏，未能获奖。虽然物理学上有一个“爱迪生效应”，不过他只是发现了现象，并没有对机理做出解释。

1917-1918年，一战期间，参与美国军事装备研发计划，颇有建树。

1921-1922年，积极呼吁货币改革，但未获支持。

1931年10月18日3点24分，爱迪生在睡梦中安详离世，享年84岁。

为了纪念爱迪生，美国政府下令全国停电1分钟。

1%的科学+99%的资本

爱迪生有句名言：“天才是1%的灵感加99%的汗水”，估计特斯拉不一定认可，但这绝对是对爱迪生自己最好的概括，他从火车卖报开始就极为勤奋，硬是用笨办法突破了一个又一个技术瓶颈。但其实，汗水背后代表的是资本。

爱迪生的主要发明有留声机、电灯、直流电系统、蓄电池、有声电影，次要发明不计其数。这些发明当然重要，但更重要的是，爱迪生是人类历史上第一个成功把大量生产原则和实验研究相结合的人，也就是我们常说的：科技产业化。这是官方评价，也是爱迪生在众多工程师里最出名的根本原因。

从创意到技术，从技术到产品，从产品到商品，从商品到产业，用资本一路推动。这条路径咱们摸索了很多年，依然不算顺畅。忽悠资本去押宝不成熟的技术，今天能与爱迪生相媲美的，要数美国马斯克的SpaceX火箭了，对这个话题有兴趣的盆友可以翻看前文。

何时再有爱迪生们

19世纪美国集中出现了一批像爱迪生、贝尔、特斯拉这种横扫电气领域的企业家兼技术狂人，科技创新风起云涌，是很多科研人员心中向往的圣地。这为20世纪美国成为世界霸主奠定了基础，有人称其为美国的工程师红利时代。

有意思的是，美国电气技术大爆发是以电磁学理论为前提的，而麦克斯韦、法拉第、安培、赫兹、库仑、洛伦兹……这帮把理论夯扎实的人，全是欧洲人。

从这个角度看，现在中国的工程技术大爆发，而基础理论依然薄弱，和那时的美国何其相似。那么问题来了，中国也会出现一批爱迪生吗？

横扫一个领域的技术狂人只会出现在时代风口上，19世纪电磁学理论的成熟引发了以电气技术为代表的第二次工业革命，催生了一大批爱迪生们。

20世纪的量子力学，使材料学一飞冲天，出现了以计算机、核能为代表的第三次工业革命，但是却没有诞生耀眼的技术狂人。这当然不是当代人智商下降了，而是因为现代技术已经积累了太多知识，再次创新所需要的知识量远远大于从前。

就目前来看，基础物理短期内怕是很难有什么好消息了，连原子之间的多体作用都稀里糊涂，电子态的计算还跟猜谜差不多，大时代的风口可望不可即。

基础物理的突破需要大量聪明的读书人做铺垫，读书不一定能让你成为伟大的科学家，但至少能让你爬到人类知识的峰顶，看一眼另一边的未知世界。