他们的名字如星光般闪耀

在探索电的由来方面，有一些科学巨匠功勋卓著，他们的名字如星光般闪耀，比如查尔斯·奥古斯丁·库仑、亚历山德罗·伏特、汉斯·克里斯琴·奥斯特、安德烈·玛丽·安培、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔、尼古拉·特斯拉，等等。英国科学家迈克尔·法拉第则是他们中的佼佼者。学界公认，法拉第的主要贡献是发明了电动机和发电机，而电磁感应定律的发现，则让法拉第成为一名真正意义上的伟大科学家。

迈克尔·法拉第

1821年对于法拉第来说是一个不寻常的年份。这一年，他完成了人生中第一项重大的发明，也就是发明了电动机。这台电动机尽管装置简陋，但被称作是世界电动机的祖先。法拉第的这项发明，要从两年前的1819年说起。当时奥斯特发现，如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中得到启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。法拉第发明的这台设备，是第一台使用电流让物体运动的装置，这台装置就是电动机。

发电机的发明，与法拉第发现电磁感应定律有密切关系。这依然与奥斯特发现电流的磁效应有关。由于奥斯特发现的电流的磁效应受到了科学界的广泛关注，1821年，英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章，评述自奥斯特的发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这项工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现象产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电能够产生磁，反过来，磁也应该能产生电。于是，他企图从静止的磁力对导线或线圈的作用中获得电流，但是没有成功。然而，法拉第没有放弃，经过持续近10年的不断实验，到1831年，法拉第终于发现，一个通电线圈的磁力虽然不能在另一个线圈中引起电流，但是当通电线圈的电流刚接通或中断的时候，另一个线圈中的电流计指针却会出现微小偏转。法拉第对这个发现欣喜不已。经过反复实验，他证实了当磁作用力发生变化时，另一个线圈中就会有电流产生。接着，他又设计了很多次实验，比如两个线圈发生相对运动，磁作用力的变化同样也能产生电流。由此，法拉第终于用实验揭示了电磁感应定律。法拉第的这个发现意义非凡，它基本扫清了探索电磁本质道路上的拦路虎，开通了在电池之外大量产生电流的新道路。根据这个实验，1831年10月28日，法拉第发明了圆盘发电机，这是他一生中第二项重大的发明。这个圆盘发电机的结构和电动机一样简单，但它却是人类创造出的第一台发电机。

作为一名天才的电学大师，法拉第的探索从没有停止。1837年，他引入了电场和磁场的概念，指出电和磁的周围都有场的存在，这打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念。1838年，他又提出电力线的新概念来解释电、磁现象，这是物理学理论上的一次重大突破。1843年，法拉第用著名的“冰桶实验”，证明了电荷守恒定律。1845年，也是在经历了无数次失败之后，他终于发现了“磁光效应”。他用实验证实了光和磁的相互作用，为电、磁和光的统一理论奠定了基础。1852年，他又引进磁力线的概念，从而为经典电磁学理论的建立奠定了基础。后来，英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔用数学工具研究法拉第的磁力线理论，最终完成了经典电磁学理论。法拉第以自己无与伦比的成就赢得了同行和后人的尊重。爱因斯坦曾在自己的学习墙上放着法拉第的一张照片，并将他与牛顿和麦克斯韦尔放在一起。

爱因斯坦之所以如此敬重詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔，同麦克斯韦尔在数学上的天才不无关系。1864年，麦克斯韦尔在皇家研究机构用一组使用了20变量的20个微分方程式展示了法拉第的理论。熟悉法拉第的人都知道，法拉第在代数方面底子薄弱，他无法把3个符号写在一个方程式中，而麦克斯韦尔作为一名天才的数学家，他拿过法拉第的精确观察结果，把它们转化为美丽、复杂的数学类推公式。在物理学中，这种方程式的全称是“麦克斯韦尔方程式”，它表明在科学方面的异想天开是完全抽象的。麦克斯韦尔证明电磁场不仅在真空中存在，而且它们行进时会传导震荡波。此外，麦克斯韦尔预言的震荡波完全以光速行进，这充分解释了照明现象。麦克斯韦尔是预测到这种现象存在的第一人，而这种现象只有在以后的物理实验中使用纯数学公式才能发现。这项研究工作的意义非常深远，几乎可以这么说，它极大地影响了20世纪的理论物理学。

在法拉第发现电磁感应定律16年后，一个后来被誉为“发明大王”的男孩出生在美国俄亥俄州米兰镇，那是1847年2月11日。男孩的父亲为其儿子取名为托马斯·阿尔瓦·爱迪生。在所有与电有关的发明家中，爱迪生大约是知名度最高的一位，他一生拥有超过2000项的发明。现在依然名扬天下的美国通用电气公司，最早就是由爱迪生创立的。我们难以想象，如果没有爱迪生，电的世界将会怎样。他发明的留声机、电影摄影机、电灯等对世界产生了极大影响。

而童年的爱迪生似乎并不被他的老师看好。1855年，爱迪生开始上学，那所学校只有一个班级，校长和老师都是一个叫恩格尔的先生。可能因为爱迪生有刨根问底的天性，在上课时经常问老师一些另类的问题，比如风是怎么产生的，一加一为什么等于二而不是四。爱迪生的好问显然惹恼了老师，仅仅3个月时间，就被老师以“低能儿”的名义撵出了学校。不知道恩格尔先生后来看到昔日被轻视的学生成为发明家的一个重要符号后会有何感想。好在爱迪生的母亲南希是一位充满智慧的女子学校教师，而且是一个富有教育经验的人，她不认为自己的孩子是“低能儿”。因此，南希决定自己来当爱迪生的老师。南希经常让爱迪生自己动手做实验，有一次讲到伽利略的“比萨斜塔实验”时，南希让爱迪生到自己家旁边的高塔上去做一个试验。爱迪生十分欣喜，拿了两个大小和重量不同的球跑到高塔上，他同时将球从高塔上抛下，结果发现两球同时落地，爱迪生觉得很神奇，兴奋地告诉母亲实验结果。这次实验也铭刻在爱迪生的脑海里。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生

在爱迪生漫长而丰富多彩的发明生涯中，他所攫取的第一桶金是出售自己发明的一台普通印刷机。1869年的深秋，爱迪生只身来到美国纽约寻找工作，他在一家公司找工作时，恰巧碰到那里的一台电报机坏了，爱迪生很快就修好了它，并且受到总经理的赏识，结果他成了这家公司的总电报技师。安定的工作环境和工资待遇，为爱迪生后来的发明提供了良好条件。同年10月，爱迪生与富兰克林·波普联合创办了“波普—爱迪生”公司，专门经营电气工程的科学仪器，与此同时，他发明了普通印刷机。第二年，爱迪生把普通印刷机的专利权出售给华尔街一家公司，他让经理自己出个价钱，爱迪生本想索价几千美元就够了，但那位经理居然给了爱迪生4万美元。在当时，4万美元可不是一笔小数目了。得到这笔资金后，爱迪生在新泽西州瓦克市的沃德街建立了一座工厂，专门制造各种电气机械。

在与电有关的发明中，电灯是爱迪生最值得自豪的发明之一。有关爱迪生发明电灯的传奇在书本上随处可见。但我们都应该记住，人类拥有第一盏电灯的时间是1879年10月21日，这一天，爱迪生的电灯终于研制成功，为此，他用了接近1600种材料进行试验，在连续用了45个小时之后，这盏电灯的灯丝才被烧断。这是人类第一盏真正拥有广泛实用价值的电灯，它们具有“高阻力白炽灯”“碳化棉丝灯”等多种名称，主要用碳化棉丝制成。

作为美国通用电气公司的创始人，爱迪生在企业运行和管理方面的才华不容忽视。他于1878年创立爱迪生电灯公司。1892年，爱迪生电灯公司和汤姆森—休斯敦电气公司合并，成立了通用电气公司，简称GE。在业内，GE公司大名鼎鼎，是自道·琼斯工业指数1896年设立以来唯一至今仍在指数榜上的公司。通用电气公司的总部位于美国康涅狄格州费尔菲尔德市。这家公司的电工产品技术比较成熟，而且产品种类繁多。事实上，GE公司除了生产消费电器、工业电器设备外，还是一个巨大的军火承包商，它生产的军火包括宇宙航空仪表、喷气飞机引航导航系统、多弹头弹道导弹系统、雷达和宇宙飞行系统等。闻名于世的可载原子弹和氢弹头的阿特拉斯火箭、“雷神号”火箭就是这家公司生产的。这么多尖端军火品的制造源于GE公司强大的研发能力，这与它的成长历史密不可分。

人们纪念爱迪生逝世的方式颇为独特。1931年10月18日凌晨3点24分，在美国新泽西州西奥兰治的家中，84岁的发明大王在睡梦中安详离世。为了纪念爱迪生，美国政府下令全国停电1分钟，停电地区和具体时间如下：10月21日6点59分，好莱坞、丹佛熄灯；7点59分，美国东部地区停电一分钟；8点59分，芝加哥有轨电车、高架地铁停止运行；从密西西比河流域到墨西哥湾陷入了一片黑暗；纽约自由女神手中的火炬于9点59分熄灭。在这一分钟里，美国仿佛又回到了煤油灯、煤气灯的时代。美国第31任总统胡佛这样评价爱迪生：“他是一位伟大的发明家，也是人类的恩人。”

用举世闻名来形容爱迪生在全球的知名度一点也不夸张。相对于爱迪生，另一个在电磁场领域有着多项革命性发明的电气工程师的境遇要差得多。他叫尼古拉·特斯拉。特斯拉与爱迪生是同时代人，他们甚至有过一段时间的交集，那是1882年秋，特斯拉到爱迪生电话公司巴黎分公司当工程师，并成功设计出第一台感应电机模型。两年后，即1884年，特斯拉第一次踏上美国国土，来到了纽约，开始在爱迪生实验室工作。除了前雇主查尔斯·巴切罗所写的推荐信外，他几乎一无所有。这封信是写给托马斯·爱迪生的，信中提到：“我知道有两个伟大的人，一个是你，另一个就是这个年轻人。”显然，前雇主巴切罗是特斯拉的恩人和伯乐。爱迪生雇用了特斯拉，安排他在爱迪生机械公司工作。特斯拉开始为爱迪生进行简单的电器设计，他进步神速，不久以后就可以解决公司一些非常难的问题了。再不久之后，特斯拉完全负责了爱迪生公司直流电机的重新设计。

但特斯拉在爱迪生公司效力的时间并不长，仅仅两年后，特斯拉就成立了自己的公司。公司负责安装特斯拉设计的弧光照明系统，并且设计了发电机的电力系统整流器，这项设计是特斯拉取得的第一个专利。1891年，特斯拉取得了特斯拉线圈的专利。同年7月31日，特斯拉成为美国公民。他告诉他的朋友们，他珍惜这个国籍胜过珍惜他的很多科学发明。1892年到1894年之间，特斯拉担任美国电力工程师协会（IEEE的前身）的副主席。1893年，西屋公司竞拍获得在芝加哥举行的哥伦比亚博览会的交流电照明工程，这是在交流电发展史上的一件大事。西屋公司和特斯拉希望借此机会向美国民众展示交流电的可靠性和安全性。