Ludzie od zawsze potrzebowali światła. W jaskiniach wykorzystywali ogniska, w kurnych chatach pochodnie, w eleganckich starożytnych willach Rzymian wszechobecne były lampki oliwne, przez wiele stuleci w kościołach i zamkach średniowiecza królowały świece.

Bardzo istotnym czynnikiem postępu w technice oświetleniowej było stworzenie lampy naftowej przez polskiego farmaceutę, wynalazcę i przedsiębiorcę, Ignacego Łukasiewicza w1853 roku. Jednak lampa naftowa to żywy płomień i łatwopalna nafta, więc bywała źródłem pożarów. Najbardziej znany jest wywołany lampą naftową pożar miasta Chicago 8.10.1871. To był kataklizm! Spłonęło 18 tys. domów w wyniku czego ponad 100 tys. ludzi było bezdomnych. To i tak byli szczęściarze, bo w płomieniach zginęło około 300 osób. Straty oszacowano na 222 miliony ówczesnych dolarów. Według dzisiejszej wartości USD, odpowiada to miliardom!

Ignacy Łukasiewicz (źródło: Wikipedia) i lampy naftowe (źródło: gov.pl)

Pierwsze lampy łukowe

Po tym i kilku innych pożarach zaczęto się obawiać lamp naftowych. Całą nadzieję pokładano w oświetleniu elektrycznym, ale z nim było różnie. Jako pierwsze źródło światła elektrycznego służyły lampy łukowe. August de Méritens odkrył, że jeśli się zetknie ze sobą dwa przewodniki i przepuści się przez nie prąd, a potem się je od siebie odsunie na niewielką odległość – to w tej przerwie pojawi się jaskrawo świecący łuk elektryczny.

Lampa łukowa i łuk elektryczny. Źródło: Wikipedia

Odkrycie to było ważne, bo ilość światła dawana przez ten płonący łuk elektryczny jest bardzo duża. Przydawało to się zwłaszcza w latarniach morskich. Ale łuk elektryczny jako źródło światła miał dwie wady. Po pierwsze, światło wytwarzane przez łuk było o wiele zbyt jaskrawe, wręcz niebezpieczne dla oczu, więc takie pierwsze lampy łukowe trzeba było osłaniać ciemnym szkłem, bo dopiero po przejściu przez taki filtr światło było akceptowalne dla człowieka. Po drugie, elektrody się upalały, metal przewodów topił się albo wręcz wyparowywał, szczelina się powiększała, a łuk zrywał.

Świece Jabłoczkowa

Problem wypalania elektrod rozwiązał w 1875 roku Paweł Nikołajewicz Jabłoczkow, żyjący i pracujący w Paryżu Rosjanin. Zastosował on położone równolegle elektrody węglowe z kaolinowym izolatorem między nimi. W miarę wypalania się elektrod wypalany był izolator między nimi i łuk elektryczny wędrując z góry na dół stale miał tak samo odległe od siebie przewody. Powstały tak zwane świece Jabłoczkowa, świecące nieprzerwanie nawet 1,5 godziny.

Świeca Jabłoczkowa, rycina przedstawiająca zastosowanie wynalazku w Paryżu (źródło: Wikipedia)

Dla rozreklamowania swojego wynalazku Jabłoczkow urządził w kwietniu 1877 pokaz iluminacji Luwru. Równocześnie zaświecono 16 świec Jabłoczkowa, co zachwyciło Paryżan, a przebywający wtedy w tym mieście polski malarz Aleksander Gierymski namalował obraz „Luwr w nocy”, znajdujący się obecnie w Muzeum Narodowym w Poznaniu.

Jabłoczkow odniósł sukces biznesowy: „elektryczne świece” były w ciągłej sprzedaży od 1876 roku. Zachwycały na wystawie paryskiej w 1878 roku, a w USA podjęła ich produkcję spółka General Electric która doprowadziła do tego, ze w 1880 roku jedno z miast (Wabash w stanie Indiana) oświetlono w całości lampami działającymi w oparciu o patent Jabłoczkowa.

Jednak – jak zawsze – okazało się, że lepsze jest wrogiem dobrego

Kto wynalazł żarówkę?

W czasie, gdy w coraz szerszym użyciu były świece Jabłoczkowa (pierwsze trzy pojawiły się w Warszawie w 1879 roku na wystawie malarstwa w salonie Józefa Ungera), powstawało już jednak urządzenie, które miało je odesłać do lamusa historii. Chodzi o żarówkę.

Fakt, że prąd przepływający przez określony przewodnik może go rozgrzewać do takiej temperatury, że zaczyna on świecić, okryty został dosyć wcześnie. Jako pierwszy opisał to zjawisko Humphry Davy w 1801 roku, ale potraktował to wyłącznie jako naukową ciekawostkę. Więcej „nosa do interesów” miał Francuz Frederic de Moleyns, który w 1841 roku opatentował wynalezioną przez siebie lampkę elektryczną, z umieszczonym w niej platynowym drucikiem żarzącym się pod wpływem przepływającego prądu. Niestety, lampka ta szybko się przepalała, bo włókno żarzyło się w powietrzu.

Joseph Wilson Swan (źródło: Heals) i Thomas Alva Edison (Fot. Mondadori via Getty Images)

Pomysł, żeby żarzące się pod wpływem przepływu prądu włókno zamknąć w bańce szklanej, z której usunięto powietrze, opatentował Joseph Wilson Swan, który na swoją żarówkę uzyskał w 1860 patent brytyjski. Jednak jako wynalazca żarówki przeszedł do historii wybitny wynalazca amerykański, Thomas Alva Edison.

Na temat tego wynalazku są różne opinie wśród historyków. Jedni wskazują na daleko idące podobieństwa między konstrukcją zaproponowaną przez Swana, a wynalazkiem Edisona. Edison mógł sobie pozwolić na inspirację (oględnie mówiąc) wynalazkiem Swana, bo patent brytyjski nie miał mocy prawnej w USA. Być może więc wielki wynalazca cynicznie wykorzystał pomysły Anglika, a potem w dniu 27.01.1880 uzyskał patent nr 223898 na żarówkę, którym zagwarantował sobie duże zyski z produkcji tych urządzeń przez wiele następnych lat. Pamiętajmy, że był to okres burzliwej elektryfikacji USA (a potem innych krajów świata), a oświetlenie elektryczne było zdecydowanie najsilniejszym motorem tej elektryfikacji. Stawka była więc duża.

Guzik od marynarki i udany eksperyment

Inni jednak przywołują fakt, że zgłoszenie patentu na żarówkę poprzedziły bardzo intensywne badania prowadzone w stworzonym przez Edisona laboratorium badawczym w Menlo Park w stanie New Jersey. Na marginesie dodam, że było to laboratorium, które można uznać za pra-wzór współczesnych instytutów badawczych pracujących na rzecz rozwoju nauk technicznych. Badacze twórczości Edisona naliczyli, że zanim opatentował on swoją żarówkę, przeprowadził ponad 1600 eksperymentów poszukując takiego materiału na żarzące się włókno, który by dawał silne i jasne światło, a jednocześnie zapewniał długi okres nieprzerwanego świecenia. Pierwsze badane włókna mimo zamknięcia w próżniowej bańce przepalały się po kilku minutach lub najwyżej po godzinie.

Budowa żarówki: 1 – szklana bańka, 2 – gaz obojętny, 3 – żarnik wolframowy, 4 i 5 – druty kontaktowe, 6 – podpórka, 7 – słupek, 8 – gwint kontaktowy, 9 – trzonek gwintowany, 10 – krążek izolacji cieplnej, 11 – stopa kontaktu elektrycznego-podpórka. Źródło: Wikipedia

Rozwiązanie znaleziono 21 października 1879 roku. Podobno tego dnia Edisonowi urwał się guzik od marynarki. Widząc wystające nitki z japońskiej bawełny – postanowił zwęglić je (miał w tym już dużą wprawę) i zastosować jako żarnik w żarówce. Początkowo delikatne zwęglone nitki rozpadały się, ale przy trzeciej próbie włókno umieszczono w próżniowej bańce szklanej, włączono prąd – i czekano, jak się zachowa.

Mijały godziny a włókno nieprzerwanie świeciło! Uczestnicy eksperymentu padali ze zmęczenia, a włókno wciąż świeciło! Zgasło (przepaliło się) dopiero po 48 godzinach.

Źródło: Wikipedia

To był przełomowy moment. Dalszymi ulepszeniami udało się wydłużyć czas świecenia do ponad stu godzin, więc wynalazek był gotów do tego, by go zaprezentować światu. Prezentacja nastąpiła w Sylwestra 1879 roku. Edison zaprosił do Menlo Park wielu gości, których olśnił (dosłownie) widokiem 800 świecących żarówek rozwieszonych na drzewach. Przypominam, że Luwr oświetlono szesnastoma świecami Jabłoczkowa…