Лампочку розжарювання не винайшла одна людина. Патент на перший практичний варіант отримав у 1874 році росіянин Олександр Лодигін. У грудні 1878 року працюючу лампу вперше публічно показав британець Джозеф Свон. Комерційно придатну версію з довговічною ниткою розробив у 1879 і 1880 роках американець Томас Едісон, спираючись на роботу обох попередників і власну лабораторну команду. Кожен вирішив свою частину задачі: Лодигін довів, що вугільний стрижень у вакуумі світиться стабільно, Свон домігся публічної демонстрації працюючого пристрою, а Едісон створив нитку і виробничий процес, які дозволили випускати лампи серійно і дешево.
Питання «хто винайшов лампочку» насправді розпадається на два різні питання. Перше: хто першим домігся, щоб вугільна нитка світилася у вакуумі стабільно протягом годин, а не секунд лабораторного досліду, і хто зробив цей пристрій достатньо дешевим і довговічним для щоденного продажу. На перше питання відповідь, вочевидь, Лодигін і Свон, які працювали незалежно один від одного і майже одночасно. На друге питання майже одностайна відповідь, Едісон разом з інженерами його лабораторії в Менло-Парку.
Хронологія: хто і коли отримав патент
Шлях від першого світіння вугільного стрижня до лампи, придатної для житлового будинку, зайняв майже вісімдесят років. Він охопив щонайменше п’ять країн і десятки менш відомих експериментаторів. Нижче наведено дати виключно за першоджерелами: патентними реєстрами та архівами музеїв.
| Дата | Подія |
|---|---|
| 1802 | Василь Петров у Петербурзі демонструє явище електричної дуги між двома вугільними електродами |
| 1840 | Уоррен де ла Рю патентує лампу з платиновою спіраллю у вакуумній трубці, надто дорогу для масового виробництва |
| 11 липня 1874 | Олександр Лодигін отримує в Росії патент, привілей №1619, на лампу з вугільним стрижнем у скляному балоні |
| 18 грудня 1878 | Джозеф Свон уперше публічно демонструє лампу з вугільною ниткою в Ньюкаслі, пристрій згорає за кілька хвилин |
| 3 лютого 1879 | Свон повторює демонстрацію перед сімомастами глядачами, лампа вже працює стабільно |
| 4 листопада 1879 | Едісон подає патентну заявку в США |
| 27 січня 1880 | Едісон отримує патент США №223898 |
| 27 листопада 1880 | Свон отримує британський патент №4933 на вдосконалену бавовняну нитку |
| 1883 | Компанії Едісона і Свона об’єднуються в Edison and Swan United Electric Light Company |
Олександр Лодигін і патент №1619
Лодигін подав заявку на «спосіб і апарати дешевого електричного освітлення» у 1872 році. Патент він отримав 11 липня 1874 року, з пріоритетом, заднім числом визначеним від 2 жовтня 1872 року. Перші експерименти Лодигін проводив із залізним дротом, і той підхід виявився невдалим. Робочим рішенням став тонкий стрижень ретортного вугілля під скляним ковпаком, з якого відкачали повітря. За цей винахід Петербурзька академія наук того ж 1874 року присудила йому Ломоносовську премію. Лодигін запатентував конструкцію також в Австро-Угорщині, Іспанії, Італії, Бельгії, Франції, Великій Британії та Швеції. Пізніше, вже працюючи в США, він одним із перших запропонував використовувати в лампах вольфрамову нитку, той матеріал, з яким досі асоціюється класична лампа розжарювання.
Джозеф Свон: демонстрація за рік до Едісона
Свон почав досліди з вугільними нитками ще у 1850 році, використовуючи обвуглений папір у скляній колбі з частковим вакуумом. Тодішні вакуумні насоси не давали потрібної якості відкачки, тому лампа світилася коротко і тьмяно. У середині 1870-х з’явилися ртутні насоси з кращим вакуумом, і Свон повернувся до ідеї, замінивши папір на бавовняну нитку, оброблену кислотою. Перша публічна демонстрація відбулася 18 грудня 1878 року в Ньюкаслському хімічному товаристві. Лампа згоріла через кілька хвилин через надмірний струм. Наступного разу, 3 лютого 1879 року, Свон показав працюючий пристрій сімомастам глядачам у залі Ньюкаслського літературно-філософського товариства. Формальний британський патент №4933 він отримав тільки 27 листопада 1880 року, вже на вдосконалену нитку. Це пізніше за американський патент Едісона. Саме ця різниця між датою публічного показу і датою патенту пізніше стане джерелом плутанини про те, хто був першим.
Що саме змінив Едісон
Едісон не був першим, хто змусив вугільну нитку світитися у вакуумі, це вже зробили Лодигін і Свон. Його команда в лабораторії Менло-Парк вирішувала інше завдання: знайти матеріал і конструкцію, придатні для серійного виробництва, а не для одноразової демонстрації. Восени 1879 року команда перевірила тисячі варіантів ниток, від платини до обвугленого бавовняного волокна. У жовтні 1879 року карбонізована бавовняна нитка витримала близько 14,5 години безперервного горіння. Це вже було помітним покращенням порівняно з попередніми лабораторними спробами. Патентну заявку Едісон подав 4 листопада 1879 року, а патент США №223898 отримав 27 січня 1880 року. Паралельно з пошуком нитки його інженери відпрацьовували повну систему електропостачання. Туди входили генератори, розподільна проводка, лічильники споживання і патрони для заміни ламп. Без цієї системи окрема лампа так і лишилася б лабораторним експонатом.
Наскільки довше горіла лампа Едісона: розрахунок
Перехід від першого робочого зразка до промислового стандарту зайняв у команди Едісона трохи більше року. У жовтні 1879 року нитка з карбонізованої бавовни витримувала 14,5 години. До кінця 1880 року нитка з карбонізованого японського бамбука витримувала понад 1200 годин. Різниця становить приблизно 83 рази: 1200 поділити на 14,5. Це не просто вдосконалення того самого матеріалу. Це результат двох окремих змін одночасно: якіснішого вакууму, що уповільнив вигоряння волокна, і переходу від бавовни до бамбукового волокна з вищим питомим опором. Деякі джерела наводять для проміжних партій бамбукової нитки нижчий показник, близько 600 годин. Це не суперечить фінальній цифрі в 1200 годин, а радше відображає різні партії волокна на шляху до фінального стандарту, зафіксовані в різні місяці 1880 року.
Гебель: історія, яку часто подають як факт
Багато статей про історію лампочки, включно з україномовними, називають першою працюючою лампою розжарювання пристрій німецького механіка Генріха Гебеля. Нібито зібрана ще у 1854 році, вона мала обвуглену бамбукову нитку. Джерело цієї дати не архів і не патент. Це свідчення самого Гебеля в американському суді 1893 року. Тоді три компанії, звинувачені Едісоном у порушенні патенту, побудували захист на тому, що винахід Едісона не був новим. Судді, які розглядали ці справи, зазначили відсутність переконливих доказів існування ламп Гебеля до 1880 року, а пред’явлені як старі зразки лампи, найімовірніше, виготовили пізніше і видали за архівні. Дослідження першоджерел, опубліковане у 2007 році, дійшло висновку, що захист на основі свідчень Гебеля був сфабрикований. Для тексту про історію лампочки це означає одне: датувати винахід 1854 роком без застереження некоректно, навіть коли так пишуть десятки інших сайтів.
Плутанина навколо слова «винайшов»
Більшість популярних текстів змішують два різні досягнення під одним словом. Перше, хто першим змусив вугільний провідник світитися стабільно у вакуумі. Тут пріоритет належить Лодигіну і Свону, які працювали незалежно і майже одночасно. Друге, хто перетворив лабораторний ефект на товар, придатний для щоденного використання мільйонами людей. Тут пріоритет належить Едісону разом з інженерною командою. Коли статті пишуть «лампочку винайшов Едісон», вони насправді описують друге досягнення. Коли додають «хоча до нього були й інші», йдеться про перше. Розведення цих двох питань і пояснює, чому в різних енциклопедіях можна прочитати нібито взаємовиключні відповіді на те саме запитання.
Компанія, що об’єднала суперників
Коли інженери Едісона дізналися про роботу Свона в Ньюкаслі, вони спершу розглядали позов проти його британської фірми за порушення патенту. Перевірка показала протилежне. Британські публічні демонстрації Свона за часом випереджали американські патенти Едісона, тож судовий позов загрожував обернутися програшем для самого Едісона. Замість тяжби компанії обрали злиття. У 1883 році постала Edison and Swan United Electric Light Company, скорочено Ediswan. Певний час вона лишалася найбільшим виробником ламп розжарювання у Великій Британії. Об’єднання двох патентних портфелів усунуло правову невизначеність, яка інакше могла затримати масове виробництво ламп ще на кілька років судових суперечок.
Що лишається невстановленим
Точна тривалість горіння проміжних партій бамбукової нитки в лабораторії Едісона протягом 1880 року в різних джерелах відрізняється. Жодне з опрацьованих для цього тексту джерел не публікує повний лабораторний журнал випробувань. Звести всі проміжні цифри до єдиної перевіреної хронології за наявними відкритими даними неможливо. Так само немає однозначного підтвердження масштабу публічних демонстрацій Лодигіна 1873 року в Петербурзі. У різних біографічних джерелах згадуються Адміралтейство, Галерна гавань і Технологічний інститут, але єдиного першоджерела, яке підтверджувало б кількість і тривалість цих показів, серед опрацьованих матеріалів не знайшлося. Обидва пункти правильніше лишати відкритими, ніж заповнювати правдоподібною, проте непідтвердженою деталлю.
