В Соединенных Штатах средняя лампа накаливания (то есть лампа, нагретая проволочной нитью) имеет срок службы от 1000 до 2000 часов. Светодиод (LED) лампы, которые все чаще заменяют лампы накаливания, как говорят, в прошлом между 25000 и 50000 часов - невероятный удар.
Но на потолке калифорнийской пожарной печи висит лампа, которая горела 989 000 часов - почти 119 лет. С момента его первой установки в 1901 году, он редко выключался, пережил каждого пожарного эпохи и был провозглашен «Вечным светом» экспертами и физиками General Electric по всему миру.Отслеживание происхождения лампочки, известной как столетний свет, ставит вопрос о том, является ли это чудом физики или признаком того, что новые лампочки слабее. Его долголетие до сих пор остается загадкой.
Краткая история лампочки
Хотя обычно сообщается, что Томас Эдисон «изобрел» лампочку в 1879 году, ему предшествовала длинная линия новаторов. В 1802 году британский химик Хамфри Дэви излучал свет накаливания, пропуская ток через тонкие полоски платины; в течение следующих 75 лет его эксперименты станут основой многих усилий, направленных на получение продолжительного яркого света через нагретые нити. Шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдсей в 1835 году похвастался своим новым светом, который позволил ему «читать книги на расстоянии полутора футов», но вскоре после этого отказался от своих усилий сосредоточиться на беспроводной телеграфии. Пять лет спустя группа британских ученых играла с нагреванием платиновых нитей внутри вакуумной трубки. Хотя высокая цена на платину сделала устройство недоступным и трудно масштабируемым, эта конструкция легла в основу первого патента на лампу накаливания в 1841 году. С его интеграцией углеродных нитей в 1845 году американский изобретатель Джон В. Старр, возможно, мог быть причислен к изобретателю лампочки, но он умер от туберкулеза в следующем году, и его коллеги не смогли реализовать идею без его знаний и опыта. Несколько лет спустя британский физик Джозеф Свон использовал достижения Старра для изготовления работающей лампы и в 1878 году стал первым человеком в мире, который украсил свой дом лампами.Тем временем в Америке Томас Эдисон работал над улучшением углеродных нитей. К 1880 году, благодаря использованию более высокого вакуума и разработке целой интегрированной системы электрического освещения, он увеличил срок службы своей лампы до 1200 часов и начал производить изобретение со скоростью 130 000 ламп в год.Посреди этого новшества родился человек, который построил самую длинную в мире лампочку.
Шелби Электрик Компани
Адольф Шале, ок. 1890
Adolphe Chaillet была создана для создания исключительных лампочек. Шайе родился в 1867 году и постоянно находился в расцветающей легкой промышленности в Париже, Франция. К 11 годам он начал сопровождать своего отца, шведского иммигранта и владельца небольшой компании по производству лампочек, чтобы работать. Он быстро учился, приобрел интерес к физике и продолжил обучение в немецких и французских академиях наук. В 1896 году, потратив некоторое время на разработку нитей в крупной немецкой энергетической компании, Шайе переехал в Соединенные Штаты.Шейле ненадолго работал в General Electric, затем, пользуясь своим авторитетом гениального электрика, получил 100 000 долларов (около 2,75 млн долларов в 2014 году) от инвесторов и открыл собственный завод по производству лампочек, компанию Shelby Electric. В то время как его достижения в технологии производства нитей были хорошо известны, Шайе все же должен был доказать американской публике, что его луковицы были самыми яркими и долговечными. В рискованном маневре он устроил тест «принудительной жизни» перед публикой: ведущие лампочки на рынке были поставлены рядом с ним и горели при постепенно увеличивающемся напряжении. В « Вестнике Электрик» в 1897 году рассказывается о том, что произошло дальше:
«Лампа за лампой разных марок сгорела и взорвалась, пока лаборатория не была освещена лампой Шелби в одиночку - ни одна из ламп Шелби не пострадала от видимой травмы из-за крайней серьезности этого убедительного испытания».
Оригинальный патент Chaillet
Блеск лампочки был приписан запатентованной углеродистой нити Chaillet, о чем рассказано в The Electrical Review (1902):
«Идея изобретателя, практически заявленная, состоит в том, чтобы сгладить катушку, а также сгладить конец шара или колбы так, чтобы наибольшая интенсивность света распространялась вниз. Нить намотана в форме, которая представляет собой петлю, вытянутую в поперечном направлении оси лампы, или, другими словами, петли, по существу, эллиптические, причем основная ось перпендикулярна продольной оси лампы. Шар также уплощен на своем конце наконечника, так что стеклянная стенка, по существу, параллельна нижние линии петли нити, когда лампа подвешена сверху ".
Ссылаясь на эти достижения, Шелби заявил, что его лампы работают на 30% дольше и горят на 20% ярче, чем любая другая лампа в мире. Компания достигла огромного успеха: по словам Western Electrician , «они получили столько заказов к первому марта 1897 года, что нужно было начинать работать ночью и увеличивать размеры фабрики». К концу года производительность выросла вдвое с 2000 до 4000 ламп в день, и «разница в пользу ламп Шелби была настолько очевидной, что даже самые скептически настроения не оставались».В течение следующего десятилетия Шелби продолжал выпускать новые продукты, но, поскольку рынок ламп накаливания расширился и появились новые технологии (вольфрамовые нити), компания оказалась не в состоянии сделать огромные денежные вложения, необходимые для конкуренции. В 1914 году они были выкуплены General Electric, и луковицы Шелби были прекращены.
Столетний свет
Спустя семьдесят пять лет, в 1972 году, пожарный маршал в Ливерморе, штат Калифорния, сообщил местной газете о странности: голая лампочка Шелби, свисающая с потолка его станции, горела непрерывно в течение десятилетий. Лампа долгое время была легендой в пожарном депо, но никто не знал наверняка, как долго она горела или откуда она взялась. Майк Данстан, молодой репортер из « Три-Вэлли Геральд» , начал расследование - и то, что он нашел, было действительно впечатляющим.Прослеживая происхождение лампочки с помощью десятков устных рассказов и письменных историй, Данстан решил, что она была куплена Деннисом Берналом из Ливерморской энергетической и водной компании (первой энергетической компании города) где-то в конце 1890-х годов, а затем передана в пожарную службу города. в 1901 году, когда Бернал продал компанию. Поскольку в то время только 3% американских домов были освещены электричеством, лампочка Шелби была горячим товаром.В молодости колбу, известную как «Столетний свет», несколько раз перемещали: она висела в тележке для шлангов в течение нескольких месяцев, а затем, после краткого пребывания в гараже и мэрии, была закреплена в Пожарная часть Ливермора. «Оставалось на 24 часа в сутки разбивать тьму, чтобы добровольцы могли найти свой путь, - сказал тогдашний начальник пожарной охраны Джек Бэйрд . - Это часть другой эры в прошлом города [и] он служил его цель хорошо. " Хотя Бэйрд признал, что когда-то он был отключен на «примерно неделю, когда сотрудники WPA президента Рузвельта реконструировали пожарную часть еще в 30-х годах», мировые рекорды Гиннеса подтвердили, что лампа надувной 30-ваттной лампы в возрасте 71 года была «Самая старая горящая лампочка в мире» Затем последовало множество прессов, которые увидели в фильме Рипли «Хотите верьте, хотите нет» и в крупных новостных сетях.***Помимо реконструкции пожарного дома 1930-х годов, колба теряла мощность только несколько раз - особенно в 1976 году , когда она была перенесена на новую станцию № 6 в Ливерморе. Сопровождаемая «полным сопровождением полиции и пожарной машины», лампочка прибыла с большой толпой, жаждущей увидеть, как она восстанавливает силу, но, как вспоминает заместитель начальника пожарной охраны Том Брандалл, «была небольшая паника:»
«Мы добрались до нового места, и городской электрик установил лампочку и сделал подключение. Это заняло около 22-23 минут, и лампа не включилась. Толпа ахнула. Городской электрик схватил выключатель и покачал; это продолжалось!
После того, как лампа была установлена, она была помещена под видеонаблюдение, чтобы обеспечить ее постоянную работу; В последующие годы в эфир была запущена « BulbCam ». В прошлом году поклонники лампочки (которых в Facebook насчитывается почти 9 000) получили еще одну панику, когда потеряли свет:
Страница столетнего света на Facebook
Сначала предполагалось, что свет наконец-то достиг своей кончины, но через девять с половиной часов было обнаружено, что источник бесперебойного питания лампы вышел из строя; как только источник питания был обойден, свет лампы вернулся. Лампа 119 лет изжила свой источник питания - точно так же, как и три камеры наблюдения. Сегодня лампа все еще светит, хотя, как однажды сказал один пожилой пожарный, «она не дает много света» (всего около 4 Вт). Владение хрупким куском истории сопряжено с большой ответственностью: пожарные из Ливермора относятся к маленькой лампочке как к фарфоровой кукле. «Никто не хочет, чтобы эта чертова лампочка погасла на их часах», - сказал однажды бывший начальник пожарной охраны Стюарт Гэри . «Если это случится, пока я все еще начальник, это будет неудачей в карьере».
«Они делают их не так, как раньше»
Все, от Mythbusters до NPR , размышляли о причинах долговечности колбы Шелби. Короче говоря, ответ состоит в том, что это остается загадкой - патент Шайе оставил большую часть его процесса необъяснимым.Некоторые, такие как профессор электротехники Калифорнийского университета в Беркли Дэвид Це, прямо нарушают законность лампочки. «Это невозможно», - сказал он « Хронике» в 2011 году. «Это шутка». Другие, такие как студент инженерного факультета Генри Слонски, настаивают, что это, вероятно, связано с тем, что когда-то все было сделано с большей осторожностью. «Тогда, - говорит он, - они сделали все возможное». В 2007 году профессор физики в Аннаполисе Дебора М. Кац приобрела старую лампу Шелби того же года изготовления и изготовления, что и столетний свет, и провела на ней серию экспериментов, чтобы определить ее отличие от современных ламп. Она сообщила о своих выводах :
«Я нашел ширину нити накала. Я сравнил ее с шириной нити накала современной колбы. Оказывается, что нить накаливания современной колбы представляет собой катушку диаметром около 0,08 мм, состоящую из спиральной проволоки толщиной около 0,01 мм. Я не знал этого до тех пор, пока не заглянул под микроскоп. Ширина 100-летней нити накала Шелби примерно равна ширине нити накала современной колбы, 0,08 мм ».
Хотя выводы Каца были неубедительными, она полагает, что нить накала лампы Шелби - в восемь раз толще, чем у современной лампы - может быть неотъемлемой частью ее долговечности. Современные луковицы, объясняет она, используют более тонкие вольфрамовые нити, которые производят больше света (от 40 до 200 ватт) и горят горячее, и поэтому облагаются налогом более строго, чем старые лампочки, такие как Шелби. «Вы можете думать об этом как о животном с низким метаболизмом», - сообщила она.в комитет столетнего света. «Он дает нам меньше энергии за раз, поэтому он может продолжать работать дольше». Кац также добавляет, что возраст лампы может быть отчасти обусловлен тем фактом, что она не была выключена и в целом - процесс, который больше утомляет лампу, чем ее непрерывную работу (требуется нить накала). разогреть себя, очень похоже на двигатель автомобиля).
Свойства Шелби луковицы, из Felgar в документе
Джастин Фелгар, один из учеников Каца, продолжил исследовать лампу и опубликовал свои выводы в статье 2010 года « Нить света столетия ». Фелгар обнаружил, что чем горячее Шелби, тем больше электричества проходит через него - противоположность тому, что происходит с современными вольфрамовыми нитями. Чтобы определить точную структуру нити Шелби, Фелгар утверждает, что было бы необходимо «разорвать одну» и запустить через ускоритель частиц Военно-морской академии - но это дорогостоящий процесс, который еще предстоит предпринять.В конечном счете, Кац и ее коллеги остаются неуверенными. «Я точно подумала, что вся физика, должно быть, проработана, - говорит она, - но, возможно, с этой [лампочкой] есть какая-то случайность». Экс-заместитель начальника пожарной охраны Ливермора соглашается. «Реальность такова, что это, вероятно, просто ненормальный характер, - сказал он NPR в 2003 году, - только одна из миллиона лампочек, которая будет продолжать работать».
Lightbulb Cartel
Сегодня средняя лампа накаливания длится около 1500 часов; даже самые современные светодиодные лампы, по 25 долларов каждая, работают 30 000 часов. Независимо от секретной формулы Centennial Bulb, она горела в течение 119 лет - почти 1 миллион часов. Так, где мы пошли не так с технологией лампочки?Компании по производству лампочек, такие как Shelby, когда-то гордились долговечностью - настолько, что долговечность их продуктов была в центре внимания маркетинговых кампаний. Но к середине 1920-х годов отношение к бизнесу начало меняться, и преобладала новая риторика : «Продукт, который отказывается изнашиваться, - это трагедия бизнеса». Эта линия мысли, называемая « запланированное устаревание », одобрила намеренное сокращение срока службы продукта, чтобы побудить более быструю замену. В 1921 году многонациональный производитель освещения Osram формируется в «Internationale Glühlampen Preisvereinigung» (Международная ассоциация ЛАМПОЧКУ Цены) регулировать цены и ограничить конкуренцию. Дженерал Электрик вскоре отреагировала на это, основав "Международную Дженерал Электрик Компани" в Париже. Совместно эти организации обменивались патентами и информацией о продажах, чтобы закрепиться на рынке лампочек.В 1924 году Osram, Philips, General Electric и другие крупные электрические компании встретились и сформировали картель Phoebus под публичным предлогом, что они сотрудничают для стандартизации лампочек. Вместо этого они якобы начали заниматься запланированным устареванием. Чтобы достичь этого, компании согласились ограничить срок службы лампочек до 1000 часов - меньше, чем у ламп Эдисона ( 1200 часов ) десятилетия назад; любая компания, которая произвела лампу, срок которой превышает 1000 часов, будет оштрафована. До расформирования во время Второй мировой войны, картель предположительно останавливал исследования , препятствуя продвижению более продолжительной лампочки в течение почти двадцати лет.***Вопрос о том, является ли запланированное устаревание по-прежнему в повестке дня производителей ламп на сегодняшний день, является очень спорным, и нет никаких окончательных доказательств. В любом случае, лампы накаливания постепенно прекращаются во всем мире: с тех пор, как Бразилия и Венесуэла начали эту тенденцию в 2005 году, многие страны последовали этому примеру (Европейский Союз, Швейцария и Австралия в 2009 году; Аргентина и Россия в 2012 году; Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Малайзия и Южная Корея в 2014 году).По мере появления более эффективных технологий (галогенные, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, магнитные индукционные лампы) старые лампы накаливания стали пережитком прошлого. Но дедушка из старых школьных ламп, расположенный на белом потолке станции № 6 Ливермора, так же актуален, как и прежде, и отказывается кусать пыль.