EDISON - NHÀ SẢN XUẤT CÔNG NGHỆ
Thomas Alva Edison (1847 - 1931) - nhà sáng chế người Mỹ nổi tiếng, nhất là trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Sự phát triển năng khiếu của ông chịu nhiều ảnh hưởng của bà mẹ, một người phụ nữ gốc Anh, thông minh và có học thức. Chính bà là người thày ban đầu của Edison.
Từ khi lên bảy, Edison sống tại Port Huron, bang Michigan. Từ năm 12 tuổi, Edison bắt đầu sống tự lập: làm người bán báo trên tàu hoả chạy trên tuyến Port Huron và Detroit. Đó là nơi ông phát hành một tờ báo hoả xa độc đáo, tờ The Herald, được sắp chữ và in ấn ngay trên tàu. Cũng tại đó, trong một toa hàng, Edison đã lập phòng thí nghiệm đầu tiên của riêng mình. Đồng thời, ông ra sức tự học, nhờ thư viện công cộng Detroit. Năm 1861, ông bắt đầu làm báo vụ viên tại Port Huron, rồi lần lượt tại Strattford (Canada), Adrian (bang Michigan), Fort-Vein, Indianopolis, Memphis, Cincinnati, Louisville,v.v…(cho đến 1967). Thời gian này ở Edison bắt đầu xuất hiện khuynh hướng sáng tạo (chẳng hạn, sáng chế máy chuyển tiếp điện báo), song là điều khiến ông gặp nhiều phiền toái. Từ 1868, Edison làm việc tại Boston trong tập đoàn Công ty Điện tín Thương mại miền Tây, nơi ông tiếp tục thử nghiệm hệ thống điện báo hai chiều (song công) mà ông đã sáng chế ra ngay từ 1864. Năm 1869, ông làm việc tại Công ty Điện báo Low và năm 1870, sau khi sáng chế ra máy điện báo truyền chữ (với sự cộng tác của Poppy), Edison được mời làm cán bộ kỹ thuật trong tập đoàn. Từ lúc này, ông đã tiến hành rộng rãi hoạt động sáng chế. Edison đã chuyển đến Newark, bang New Jersey, nơi ông lập một xưởng kỹ thuật điện lớn với khoảng 300 nhân công để chế tạo các máy điện và điện báo, cộng với hai phòng thí nghiệm. Từ 1876, Edison chuyển tới Menlo Park, gần New York, nơi ông lập những nhà máy và phòng thí nghiệm nổi tiếng, cho ra đời phần lớn những sáng chế thiên tài. Năm 1887, Edison chuyển sang hoạt động chủ yếu tại phòng thí nghiệm đặc biệt tại Orange, bang New Jersey.
Trong vô số sáng chế của ông, có ý nghĩa nhất là các hệ thống điện báo truyền chữ tự động cho phép truyền điện tín hai chiều và bốn chiều; phát triển đèn điện sợi đốt và hệ thống phân phối điện chiếu sáng; cải tiến kỹ thuật máy phát điện; hoàn thiện điện thoại về chất nhờ ống nói bột than và điện thoại tầm xa. Sáng chế quan trọng nhất của Edison là máy ghi âm với hàng loạt phiên bản, bắt nguồn từ công trình phát triển của ông năm 1878. Ngoài ra, ông còn sáng chế ra phương pháp dùng nam châm điện để tách sắt khỏi quặng, được ứng dụng trên quy mô lớn tại Mỹ. Không thể thống kê hết nhưng sáng chế của Edison. Song có thể nói rằng hầu như trong mọi lĩnh vực kỹ thuật điện, ông đều có ít nhất một sáng chế hoặc một cải tiến nào đó. Sáng chế cuối cùng của Edison, thực hiện từ 1897, là acquy kiềm, cho dung lượng lớn với khối lượng nhỏ. Mọi sáng chế của ông đều thể hiện tính đơn giản và thiết thực, cũng như tính kiên trì, mà xuất phát từ đó ông luôn theo đuổi mục tiêu tự đặt ra (chẳng hạn, công trình phát triển máy ghi âm đã được thực hiện từ 1878 tới tận 1986).
Với hơn một nghìn sáng chế được cấp bằng, phần nhiều rất hữu ích, ông được coi là nhà sáng chế lớn nhất trong mọi thời đại. Song có lẽ ít nhà lý luận và thực nghiệm khoa học nào lại gây lúng túng cho giới phân loại danh nhân khoa học nhiều như Edison. Có thể coi ông là một nhà khoa học, như Michael Faraday (1791 - 1867) - cả hai đều sáng chế ra máy móc. Song họ rất khác nhau. Với Faraday, máy móc chỉ là phương tiện thí nghiệm, chẳng hạn, bộ khung dây và nam châm nhằm tìm hiểu quy luật điện từ. Còn với Edison bản thân chiếc máy là mục đích hoạt động - ông sáng chế không chỉ để lấy bằng sáng chế mà còn đem bán. Đó là khác biệt cơ bản với Faraday, khiến ông dường như gần gũi hơn với James Watt (1736 - 1819) - một nhà sáng chế. Tuy nhiên, mặc dù máy hơi nước là một sáng chế vĩ đại - nguồn động lực đầu tiên do con người kiểm soát, có tác dụng nhân bội sức mạnh cơ bắp con người, được coi là sáng chế mở đầu cho cách mạng kỹ thuật, tạo tiền đề cho cách mạng công nghiệp ngay sau đó. Song trong khi cả cuộc đời Watt gắn với máy hơi nước, thì Edison sáng chế vô số máy móc, công cụ và vật dụng. Tức là, khác với Watt, Edison không chỉ sống nhờ sản xuất hàng hoá do máy móc tạo ra, mà chủ yếu bằng sản xuất sáng chế. Edison đã tạo dựng cả cơ sở lý luận thực nghiệm, với phương pháp thử và sai nổi tiếng được coi là kinh điển, lẫn cơ sở vật chất cho cái bây giờ được gọi là nghiên cứu và phát triển (hay triển khai). Với những phòng thí nghiệm và nhà máy sản xuất sáng chế, Edison trước hết là một nhà công nghệ vĩ đại, người đi tiên phong trong sản xuất công nghệ. Những năm 1950, sau khi ông nằm xuống hai thập kỷ, cuộc cách mạng công nghệ đã mở đầu ngay tại quê hương ông, với mốc xác định là sáng chế ra máy điện tử - phương tiện nhân mạnh gấp bội sức mạnh trí tuệ con người. Song căn cứ vào những gì Edison đã làm, có ý kiến cho rằng có thể đẩy mốc khởi đầu cách mạng công nghệ lên ít nhất 50 năm, lúc giao thời giữa hai thế kỷ XIX và XX.
Bà mẹ người thày
Mẹ Edison, bà Nancy Elliot Edison là cô giáo. Khi lên bảy, gia đình Edison sống tại Port Huron, bang Michigan. Tại đó, Edison đã đến trường ba tháng - thời gian đi học chính thức duy nhất ông từng qua.
Vì có cái đầu lớn song dài thuột, các bác sĩ cho rằng bé Edison có vấn đề về thần kinh. Các thày giáo cho Edison là đần độn vì cậu muốn phải có câu trả lời cho một câu hỏi. Tuy nhiên, bà mẹ hiểu rằng con mình hỏi nhiều đến thế vì muốn biết chính xác các sự vật hoạt động ra sao. Bà khuyến khích tính ham hiểu biết của con. Lúc 12 tuổi, với sự giúp đỡ của mẹ, Edison đã đọc được nhiều cuốn sách, như Sự suy tàn và sụp đổ của đế chế La Mã của Gibson, Lịch sử Anh Quốc của Hume và Từ điển các khoa học. Cậu cũng bắt đầu thực nghiệm hoá học và có phòng thí nghiệm riêng trong tầng hầm.
Thời gian này, cha Edison là một nhà buôn lương thực thành đạt tại Port Huron. Không cần phải đi làm, song Edison muốn có tiền riêng, để mua hoá chất và đồ thí nghiệm. Năm 13 tuổi, Edison bán báo trên đoạn đường sắt Grand Trunk giữa Port Huron và Detroit. Giữa các chuyến đi, cậu dành thời gian đọc các sách khoa học và khảo cứu tại thư viện.
Để theo đuổi thí nghiệm hoá học, Edison đã lập phòng thí nghiệm trong một toa hàng. Trên xe, cậu cũng bắt đầu ra báo riêng, với một máy in từng được dùng để in tờ rơi quảng cáo. Edison vừa là thợ xếp chữ, thợ in, chủ bút, chủ báo kiêm trẻ bản báo cho tờ báo mà cậu gọi là Người đưa tin (The Herald). Cậu không chỉ đưa tin địa phương mà cả những sự kiện trong nước và quốc tế. Nhiều bản tin về các trận đánh trong Nội chiến Nam - Bắc Mỹ đã ra mắt, đem lại thành công cho tờ báo. Thời báo London đã có lần nói đến báo này, chỉ ra rằng đây là tờ báo đầu tiên trên thế giới được in ấn ngay trên xe lửa đang chạy.
Sáng chế đầu tiên
Ở tuổi 21, Thomas Edison đã được cấp bằng sáng chế đầu tiên. Đó là máy đếm phiếu bầu bằng điện có thể sử dụng tại Hạ viện Hoa Kỳ. Máy làm việc hoàn hảo, song các ông nghị không mua. Họ không muốn nhanh chóng đếm phiếu bầu làm gì. Trái lại, họ thường dùng mẹo điểm danh để gây chậm trễ (cản trở việc thông qua luật).
Kinh nghiệm này dạy cho nhà sáng chế trẻ một bài học. Ông quyết định theo đuổi một quy tắc giản dị: ''Trước hết phải đoán chắc một vật dụng được người ta muốn hay cần, rồi cứ thế mà làm''. Khi nằm xuống ở tuổi 84, Edison đã được cấp 1.093 bằng sáng chế, phần nhiều là những sáng chế hữu dụng và hữu ích nhất từng có.
Nhà máy “sản xuất” sáng chế tại West Orange
Năm 1887, Edison lập một phòng thí nghiệm mới tại West Orange, bang New Jersey, mà ông gọi là ''nhà máy sản xuất sáng chế”. Năm 1914, nhà xưởng bị cháy trụi. Edison bình tĩnh tiếp nhận tổn thất. ''Mọi sai lầm của ta đã được thiêu huỷ'', ông nói. ''Trong nhà máy mới, ta có thể bắt đầu công việc với một tấm bảng đá mới, sạch tinh tươm''.
Trong Chiến tranh Thế giới I, Edison lãnh đạo Cục Tư vấn Hải quân và chỉ đạo nghiên cứu các cơ cấu ngư lôi và dụng cụ chống ngầm. Năm 1920, phần lớn nhờ ông gợi ý, Quốc hội Mỹ đã quyết định lập Viện thí nghiệm Hải quân, tổ chức chuyên nghiên cứu và phát triển quân sự đầu tiên.
Tháng Mười 1929, 50 năm sau khi sáng chế ra đèn điện, người Mỹ đã tuyên dương Edison trong Lễ kỷ niệm vàng ngày bóng đèn điện ra đời. Khung cảnh của sự kiện là tượng đài ''nơi sinh vĩnh cửu của bóng đèn'', do Henry Ford sáng tác tại Dearborn, bang Michigan, trong viện Edison. Đó là nơi trưng bày phòng thí nghiệm Menlo Park và ga xe lửa, nơi em bé bán báo Edison bị ''quăng ra đường''.
Edison từ trần ngày 18 tháng 10 năm 1931 và được chôn cất tại Orange, bang New Jersey. Năm 1955, Phòng thí nghiệm West Orange và căn nhà 23 buồng của ông được xếp loại di tích lịch sử quốc gia. Phòng thí nghiệm được giữ nguyên như lúc Edison còn sống. Nó gồm có thư viện, các giấy tờ và mô hình ban đầu của nhiều sáng chế của ông.
Bóng đèn điện
Mục tiêu của ông là sáng chế một cái đèn có thể tỏa sáng nhờ nhiệt do dòng điện chạy qua. Ông đã chế tạo dây tóc đèn bằng nhiều vật liệu chịu nhiệt. Ông đã đặt dây tóc vào trong bóng đèn thuỷ tinh. Để nhiệt khỏi thiêu dây tóc ra tro, Edison rút không khí khỏi bóng đèn. Khi dùng dây tóc bạch kim trong bóng đèn chân không, Edison đã thành công phần nào. Song để hạ giá thành, ông cần một chất liệu làm dây tóc không đắt tiền, điều làm ông mất nhiều tháng, tốn hàng ngàn đô la.
Ngày 21 tháng 10 năm 1879, Edison đã tạo ra kỷ nguyên bóng đèn hiện đại. Trong phòng thí nghiệm tại Menlo Park, chiếc dây tóc bằng than sợi bông to sáng suốt 40 giờ trong bóng thuỷ tinh rút chân không. Đây là bóng đèn điện có ý nghĩa thương phẩm đầu tiên. Tiếp tục nghiên cứu tìm dây tóc tốt hơn, dường như ông đã đi đến sợi tre các bon hoá. Ông cử người đến các rừng rậm nhiệt đới tìm mua tre, và suốt chín năm hàng triệu bóng đèn Edison đã được chế tạo với dây tóc tre. Tuy nhiên, dây tóc hiện đại bằng sợi vonphram đã được phát triển đúng lúc.
Edison cũng dành nhiều công sức cải tiến máy phát điện cho hệ thống chiếu sáng. Ngoài ra, ông còn phát triển cả một hệ thống phân phối điện và xây dựng một nhà máy điện tập trung.
Những trải nghiệm của nghề báo vụ
Ở tuổi 15, một hôm chợt thấy một toa trần sắp nghiến lên em bé đang chơi trên đường ray, Edison vội lao vào cứu. Để trả ơn, cha đứa bé, một nhân viên nhà ga đã dạy Edison học báo vụ: Edison đã nhanh chóng thuộc mã Morse và cách thu phát điện tín. Năm 16 tuổi, Edison trở thành báo vụ viên. Lúc rảnh, Edison tháo ra từng mảnh rồi lắp lại một chiếc máy điện báo cũ kỹ. Rốt cuộc, Edison hiểu cách hoạt động của máy.
Một trong những sáng chế đầu tay của Edison là máy chuyển tiếp điện báo, có tác dụng tự động chuyển bức điện sang tuyến hai. Máy thứ hai làm việc chậm hơn máy đầu. Khi mức điện đến máy đầu với tốc độ nhanh quá, thì Edison có thể cho phát chậm lại bằng cách chuyển nó qua máy hai. Đây là khởi nguồn cho một số sáng chế quan trọng được Edison phát triển sau này. Song, vào lúc đó tất cả những gì nó đem lại cho cậu là bị trưởng phòng điện báo khiển trách. Trưởng phòng cho rằng Edison đã phí thời gian của công ty cho những “đồ chơi” như thế.
Cải tiến máy đánh dấu hối phiếu
Tại Boston năm 1869, ở tuổi 21 Edison được cấp bằng sáng chế cho chiếc máy đếm phiếu bầu thất bại về thương mại. Đến NewYork với ý tưởng một máy in thông báo chứng khoán, Edison gặp tiến sĩ Samuel Laws, người đã có một chiếc ''máy đánh dấu hối phiếu'' đang hoạt động. Sau khi chiếc máy nguyên thuỷ bị hỏng, Edison đã sửa chữa, rồi được Tiến sĩ Laws thuê làm công. Bất ngờ điều này giúp ông phát triển được một máy đánh dấu hối phiếu hoạt động hoàn hảo. Sáng chế hữu dụng cho các văn phòng mua bán cờ phiếu này được Edison cho rằng đáng giá vài trăm đô la, song Laws đã mua với số tiền 40.000 đô la.
Khoản tiền 40.000 đô la đã được dùng để mở một phòng thí nghiệm và một nhà máy tại Newark, nơi Edison bắt đầu tạo ra nhiều sáng chế đáng tiền. Song trước khi tới 30 tuổi sức khoẻ của Edison suy sụp và buộc phải rời bỏ nhà máy.
Pháp sư trại Menlo Park
Sau khi bình phục, Edison mở một phòng thí nghiệm tại Menlo Park, bang New Jersey. Tại đó, trong thời gian từ 1876 tới 1886, ông đã dành toàn tâm cho sáng chế và nhanh chóng được cả thế giới biết đến là “pháp sư trại Menlo Park”. Chỉ trong một năm (1882), Edison đã đăng ký 141 sáng chế, trong đó có 75 sáng chế được cấp bằng. Những sáng chế chính của ông là bóng đèn điện, máy ghi âm, máy chiếu phim, máy điện báo tự động đa chiều, ống nói bột than, máy đánh dấu hối phiếu và acquy kiềm. Không phải mọi sáng chế của Edison đều thực hiện dễ dàng. Có những sáng chế, ông phí mất hàng năm và chi hàng triệu đô la.
Tiếng “Hello!”
Máy điện thoại đầu tiên của Bell là máy vừa phát vừa thu. Người ta nói qua máy rồi áp tai vào máy để nghe trả lời. Máy tái hiện tiếng nói không tốt và bị lạo xạo Edison đã sáng chế ra một máy phát bột than giúp tiếng nói trong và mạnh hẳn lên. Ông cũng sáng chế máy thu có chứa một màng phấn kích thước cỡ khuy áo, được dùng khá nhiều năm, đặc biệt tại Anh.
Khi sử dụng máy điện thoại đầu tiên, người ta quay chuông rồi nói vào máy, ''Ông bà sẵn sàng hầu chuyện chưa?'' hoặc hỏi một câu tương tự. Edison đã tìm cách cải tiến. Người ta kể, trong một lần thử ông nhấc máy rồi nói: ''Hello!'' (nghĩa là xin chào, ta gọi là ''Alô''). Câu chào này nhanh chóng trở thành một cách thức mở đầu cuộc gọi phổ biến.
Máy ghi âm
Ở tuổi 30, Edison đã sáng chế ra máy ghi âm. Máy ghi âm của Edison gồm một trụ cuốn tráng màng thiếc, một chiếc kim nhọn được tỳ vào trụ tráng thiếc, quay tròn. Tỳ vào kim là một tấm màng và loa. Khi Edison nói vào miệng loa, tiếng ông khiến màng rung, làm mũi kim rạch một rãnh trên lá thiếc. Khi đặt kim lên rãnh, máy sẽ tái hiện lời nói ban đầu của Edison.
Trong buổi trình diễn đầu, các trợ lý thí nghiệm đã sửng sốt nghe tiếng nói vang từ máy: ''Mary có một con cừu non''. Hồi lâu họ không tin nổi, nghĩ ông đang đùa. Edison đã bỏ ra trên 3 triệu đô la để hoàn thiện máy ghi âm.
Cuộc sống gia đình
Năm 1871, Edison cưới người vợ đầu, Mary G. Stillwell. Bà đã làm việc trong phòng thí nghiệm của ông. Họ có ba người con - Marion, Thomas và William. Edison đặt biệt danh cho hai đứa con đầu là ''Chấm'' và ''Vạch''. Bà Edison qua đời năm 1884, và nhà sáng chế cưới bà Mina Miller năm 1886. Họ cũng có với nhau ba người con - Madeline, Charles và Theodore. Sau này, Charles trở thành Thống đốc bang New Jersey.
Edison đi lại đó đây trong bộ đồ lao động xoàng xĩnh và đôi tay bị axít ăn nham nhở. Hầu hết thời gian ông để vợ con ăn một mình, vì lẽ Edison chỉ ăn khi thấy đói và nghỉ khi thấy mệt. Ông thường xuyên làm việc mười bảy, mười tám giờ mỗi ngày và bị công việc thu hút đến nỗi hiếm khi biết được rằng đêm hay ngày.
Là một con người bình thường, Edison không tránh khỏi những hạn chế thời đại. Chẳng hạn, máy chiếu phim dạng ''thùng chiếu'' của ông mới chỉ phục vụ được từng người. Hoặc ông khăng khăng lao vào hệ thống cấp điện chiếu sáng một chiều mà chưa thấy được tiềm năng đầy hứa hẹn của điện xoay chiều - sự vật sẽ tạo ra một thế giới điện khí hoá đầy ánh sáng. Song cái nổi lên ở Eđison, nói đúng hơn, một bí mật khác cắt nghĩa thành công của Edison là tính nhẫn nại vô bờ bến. Edison từng nói: ''Thiên tài là hai phần trăm thi hứng và chín mười tám phần trăm mồ hôi”. Óc sáng tạo mạnh mẽ, tính lạc quan kiên định và tính tự chủ hoàn hảo là những đặc điểm góp phần phân biệt Edison với những người bình thường khác.
