Edison kähvelsi kirkkaimman älynväläyksensä

Kaasu oli näkymätön tappaja

Kun kaasuvalaistus alkoi satakunta vuotta aiemmin tehdä tuloaan, sitä ylistettiin ihmiskunnan upeimmaksi saavutukseksi. Asuintaloja, huoneistoja, tehtaita ja sairaaloita oli siihen asti valaistu steariinikynttilöillä ja valaanrasvalampuilla – savuttavilla ja lemuavilla valonlähteillä, jotka olivat sekä kalliita että perään katsottavia.

Kun taloihin ja julkisiin rakennuksiin alettiin asentaa kaasuputkistoja, kaasua alkoi saada hanaa kääntämällä. Kynttilöitä ja traania ei enää tarvinnut raahata asuntoihin, kun kaasu virtasi sinne kuin itsestään. Enää tarvitsi vain sytyttää se liekkiin.

Lontoon, Pariisin ja New Yorkin kaltaiset suurkaupungit muuttuivat vain muutamassa vuodessa pimeistä ja öisin vaarallisista asuinpaikoista moderneiksi metropoleiksi, jotka eivät koskaan nukkuneet. Kaasun mukana kaupunkilaisten kimppuun hiipi kuitenkin myös uudenlainen uhka.

Eräs mies melkein kuoli chicagolaisessa hotellissa avattuaan seinällä olleen kaasuhanan vahingossa hatullaan. Hän ei huomannut asiaa vaan asettui nukkumaan, ja yöllä hän heräsi jyskyttävään päänsärkyyn. Hänen olonsa oli sekava, häntä huimasi, eikä henkikään kulkenut. Hän tajusi, että jokin oli pielessä, mutta ei osannut aavistaa, mistä oli kysymys. Hän onnistui silti raahautumaan käytävälle ja tuupertui sinne. Onneksi henkilökunta löysi hänet pian, haistoi kaasun, sulki hanan ja pelasti näin miehen hengen.

Jos mies olisi jäänyt sänkyynsä, kaasun sisältämä häkä olisi syrjäyttänyt hapen hänen veressään. Hän olisi mennyt tajuttomaksi, hänen kudoksensa olisivat alkaneet hajota, ja lopulta hänet olisi korjannut kuolema.

Kaasu osoittautuikin niin tehokkaaksi tappajaksi, että siitä tuli nopeasti suosittu tapa tehdä itsemurha. Henkilökuntakin uskoi aluksi miehen yrittäneen tappaa itsensä, sillä se ei olisi suinkaan ollut ensimmäinen kerta tuossa hotellissa. Vasta kun he huomasivat hänen hatussaan kaasuhanan jättämiä jälkiä, he tajusivat tapahtuneen.

Toinen kaasutapaturma – niin ikään Chicagossa – oli maksaa tuhansien ihmisten hengen. Eräänä päivänä vuonna 1893 Ravenswoodin kaupungiosan kaasuaseman lämpötila putosi äkillisesti. Sen seurauksena kaasu lakkasi virtaamasta putkissa ja kaikki katulamput ja kotienkin valaisimet sammuivat. Hetkeä myöhemmin kaasulaitoksen väki sai ongelman korjattua, ja kaasu alkoi jälleen virrata.

Koska liekit olivat kuitenkin sammuneet – ja suurin osa väestä oli nukkumassa – kaasua tulvi putkista ulos. Harvat hereillä olleet kuitenkin huomasivat, että jokin oli pielessä, ja saivat kaupunginosan yli 5 000 asukasta valveille. Kaikki säilyttivät kuin ihmeen kaupalla henkikultansa.

Sen lisäksi, että kaasu oli vaarallista ja aiheutti onnettomuuksia, itsemurhia ja räjähdyksiä, se myös sotki paikkoja. Kaasuliekin noki iskostui seiniin ja kattoihin ja synnytti pikimustia laikkuja, jotka eivät lähteneet pois pesemälläkään ja pakottivat vaihtamaan tapetteja alinomaa.

Kaasu ei siis ollut varteenotettava korvaaja steariinille ja traaniöljylle, mutta sähkön keksiminen tarjosi 1800-luvun idearikkaille keksijöille tien pimeydestä valoon.

Ensimmäinen valo syttyi sattumalta

Yksi keksijöistä oli englantilainen Humphry Davy, joka huumaantui 1800-luvun alussa täysin uudesta teknologiasta: akusta. Keksijä-kemistiä kiinnosti suuresti se, kuinka sähköä voitaisiin hyödyntää alkuaineiden eristämisessä. Muutaman kuukauden aikana hänen onnistui eristää esimerkiksi natriumia, kaliumia ja magnesiumia – alkuaineita, joita ei ollut aiemmin pystytty luomaan puhtaassa muodossaan.

Kokeidensa yhteydessä Davy teki toisen ja ehkä jopa tärkeämmän havainnon. Kun hän asetti kaksi hiilisauvaa parin senttimetrin päähän toisistaan ja johti niihin jännitteen, ne alkoivat hehkua. Elektronit yksinkertaisesti hyppäsivät halki ilmojen yhdestä hiilisauvasta toiseen – ja synnyttivät valokaaren.

Humphry Davy oli liki sattumalta kehittänyt maailman ensimmäisen sähköisen lampun, niin kutsutun valokaarilampun. Syy siihen, ettemme ajattele häntä napsauttaessamme valokatkaisijaa, löytyy siitä, että valokaarilamppu ei soveltunutkaan kotikäyttöön. Se kulutti valtavasti virtaa ja sitä oli vaikea säädellä, sillä sen kirkkaus vaihteli hyvin himmeästä häikäisevään. Lampun lämpö myös söi hiilisauvoja nopeasti, minkä vuoksi niiden välinen etäisyys venyi nopeasti niin suureksi, että valo sammui.

Humphry Davy oli kuitenkin osoittanut, että sähkövalo oli mahdollinen.

Epäonni vainosi yläluokkaista poikaa

Samalla kun Davyn seuraajat yrittivät saada hehkulamppua toimimaan, kasvoi Joseph Swan kaasulampun valossa hyväosaisessa perheessä Englannin Sunderlandissa. Hänen isänsä omisti suuren rauta-alan yrityksen ja ansaitsi hyvin teollistumisen myrskyisinä alkuaikoina 1800-luvun alussa. Toisin kuin monilla muilla perheillä Swaneilla oli varaa lähettää lapsensa kouluun. Kaikki kahdeksan.

Josephia pidettiin koko sisarusparven nokkelimpana, ja hän imikin itseensä kaiken mahdollisen luettavan, minkä sai käsiinsä – ennen kaikkea luonnontieteisiin ja varsinkin kemiaan liittyvän. Niinpä hän pääsi 14-vuotiaana kahden apteekkarin oppiin, ja siellä hän oppi paljon uutta lääkkeiden valmistamiseen liittyvistä kemiallisista prosesseista.

Sitten vihreällä oksalla kasvaneen pojan elämään alkoi kuitenkin hiipiä epäonnea. Kumpikin häntä opettaneista apteekkareista kuoli ennen hänen valmistumistaan joten hän jäi työttömäksi vailla koulutusta ja mahdollisuuksiakin. Epätoivoisena hän muutti Newcastleen, missä hänen isosiskonsa mies palkkasi hänet tuoreeseen lääkealan yritykseensä. Josephin saapuminen toi yritykselle valtaisan nosteen, sillä hänellä oli kasapäin ideoita uusiksi tuotteiksi, joita hän kehitti ja valmisti.

Idylli kuitenkin särkyi pian. Eräänä päivänä lankomies lähti kaupungista mukanaan vaunukuormallinen nitroglyseriiniä, väkevää ihmeainetta, joka oli keksitty reilut parikymmentä vuotta aiemmin. Hän halusi kipata sen luontoon, mutta jokin meni pieleen ja koko kuorma miehineen päivineen katosi valtavassa räjähdyksessä.

Pian räjähdyksen jälkeen Swanin vaimo ja kaksospojat kuolivat sairauteen ja nuoren keksijän maailma romahti.

Menetettyään sekä rakkaansa että liikekumppaninsa lyhyen ajan sisällä murtunut ja masentunut Swan uppoutui työhönsä. Hän muutti toiselle paikkakunnalle, perusti laboratorion ja alkoi tehdä kokeita. Hän tekikin monenlaisia mielenkiintoisia havaintoja ja onnistui keksimään esimerkiksi aiempaa helpomman ja edullisemman tavan kehittää valokuvia.

Swan oli tehnyt ensimmäiset hehkulamppuviritelmänsä jo 21-vuotiaana, mutta ensimmäiset prototyypit toimivat suhteellisen huonosti. Hehkulamppu perustui siihen, että sähkövirta kulkisi ohuen aineen läpi, eikä elektronien ei pitänyt hypätä ilmojen halki samaan tapaan kuin valokaarilampussa. Se oli kuitenkin helpommin sanottu kuin tehty, sillä lampun sisällä olevan hapen vuoksi ohut hehkulankamateriaali paloi poroksi alta aikayksikön.

Swan kuitenkin keksi pulmaan ratkaisun: lampun sisällä olevan tyhjiön, jossa aine pääsi loistamaan. Swanin käsiinsä saamat tyhjiöpumput olivat kuitenkin kelvottomia, joten hän hylkäsi hehkulamput ja palasi niiden ääreen toistuvasti seuraavien 30 vuoden aikana. Onnistumisen hetki koitti vasta 50 vuoden iässä vuonna 1878.

Vuotta myöhemmin Swan sai patentin lampun tyhjiölle, ja todistaakseen keksintönsä nerokkuuden hän asennutti niitä omaan kotiinsa. Niin Joseph Swanin kodista tuli maailman ensimmäinen yksinomaan sähkövalolla valaistu talo. Tulevaisuus näytti siis kaikin puolin valoisalta – aina siihen saakka, kun maailmankuulu keksijä Thomas Edisonkin väitti keksineensä sähkölampun.

Majakanvartijan puolikuuro poika

Thomas Alva Edison oli ihmisenä kaikin puolin Joseph Swanin vastakohta. Siinä missä britti oli tyylikkäästi pukeutuva, tuuheapartainen ja miellyttäväluonteinen, Edison oli karski, sileäposkinen ja ylimielisen oloinen. Swan oli syntyjään hyväosaisesta kodista, kun taas Edison oli varttunut niukoissa oloissa. Swan oli yrittänyt ratkoa sähkölampun arvoitusta jo vuosikymmeniä, mutta Edison oli suoriutunut siitä vain muutamassa kuukaudessa. Miesten väliset eroavaisuudet olivat ilmiselviä, ja kun he kohtasivat toisensa, heidän välilläänkin alkoi kipinöidä.

Edison oli perheensä seitsemäs ja nuorin lapsi, ja hänen isänsä toimi majakanvartijana Port Huronin pikkukaupungissa satakunta kilometriä Detroitista pohjoiseen. Kaupunki sijaitsee Isoihinjärviin kuuluvan Huronin rannalla Yhdysvaltain ja Kanadan välisellä rajalla.

Edisonilla oli nuoresta asti kuulovamma. Koulussa hän pitkästyi osin siksi, ettei kuullut opettajan puhetta, ja osin siksi, että siellä opeteltiin lähinnä asioita ulkoa. Siksi hänet leimattiin outolinnuksi, johon oppi ei vain tarttunut.

Koska Edisonilla kuitenkin riitti luonnostaan uteliaisuutta ja mielikuvitusta, hän uppoutui kirjoihin. Niistä hän ammensi oppia asioista, joista oli hänelle sittemmin hyötyä keksijän ja liikemiehen ammateissa – kemiasta, sähköstä ja matematiikasta.

Edison kävi koulua vain lyhyen aikaa, ja hän lopetti sen 12-vuotiaana mennäkseen töihin Port Huronin ja Detroitin väliseen junayhtiöön. Sinne oli neljä vuotta aiemmin asennettu lennättimet junien koordinointia ja ohjausta varten, ja Edison tarttui tilaisuuteen päästäkseen sähköttäjän oppiin.

Aluksi lennätin painoi morsekoodin pisteitä ja viivoja paperille, jolta sähköttäjä niitä tulkitsi. Jo Edisonin ollessa opissa teknologia kuitenkin vaihtui sähköisiin vastaanottimiin, joissa morsekoodi kulki äänen välityksellä.

Se oli huonokuuloiselle Edisonille ongelma, ja hän alkoikin oitis parannella lennätinteknologiaa itselleen sopivammaksi. Se oli ensimmäinen ”Edisonin klassikko” eli olemassa olevan keksinnön parantaminen.

Vuonna 1869 Edison onnistui keksimään niin kutsutun dupleksi- eli kaksoislennättimen, joka pystyi lähettämään samanaikaisesti kahta viestiä samassa johdossa. Tuon keksinnön myötä hän heitti hyvästit sähköttäjän uralle, irtisanoutui työstään kuuden vuoden jälkeen ja ryhtyi täysipäiväiseksi keksijäksi.

Päätös osoittautui oikeaksi. Uransa aikana Edison rekisteröi 1 093 patenttia – se oli maailmanennätys, jonka rikkoi vasta hänen maanmiehensä, astrofyysikko ja keksijä Lowell Wood vuonna 2015. Yksi selitys Edisonin murskaavalle tehokkuudelle oli hänen monien vihamiestensä mukaan se, että hän ei oikein ymmärtänyt lainaamisen ja varastamisen välistä eroa – ja vuonna 1878 hän tuli varastaneeksi väärältä mieheltä.

Edison ”lainasi” Swanilta

Vaikeinta hehkulampuissa oli saada niistä sekä halpoja että luotettavia. Swan oli onnistunut valmistamaan vain sellaisia hehkulamppuja, joiden lanka oli platinaa, iridiumia tai hiiltä. Niistä kaksi ensimmäistä olivat harvinaisia ja todella kalliita aineita. Hiili taas oli edullista, mutta sepaloi nopeasti loppuun. Swan havaitsi, että jos hehkulanka palaa tyhjiössä, se kestää paljon pidempään, ja käyttämällä hienojakoisella hiilijauheella päällystettyä paperilankaa hän onnistui pudottamaan hehkulangan hintaa entisestään.

Kun Swan sitten sytytti hehkulamppunsa Newcastlen kadulla helmikuussa 1879, se loisti moitteettomasti. Pahimmat lastentaudit oli siis selätetty. Teknologia oli käyttökypsä ja selkeä. Ainoa ongelma oli se, että lanka kesti käyttöä vain 40 tunnin ajan, mutta Edison onnistui ratkaisemaan senkin pulman.

Jalostamalla Swanin keksintöä Edison onnistui löytämään materiaalin, joka paloi aiempaa pidempään. Hän valjasti koko laboratorionsa Menlo Parkissa etsimään oikeaa ainetta, jolloin sata henkilöä paiski töitä aiheen parissa lähes ympärivuorokautisesti.

Ratkaisu löytyi vasta sen jälkeen, kun oli testattu yli 6 000 kasvikuitua eri puolilta maailmaa. Hehkulampun palamisaika piteni oleellisesti, kun paperilanka vaihdettiin hiilijauheella pinnoitettuun, superohueen bambukuituun. Sen ansiosta hänen hehkulamppunsa paloi loppuun vasta 1 200 tunnin käytön jälkeen.

Sota syttyi

Kun Swan oli vuonna 1878 esitellyt hehkulamppunsa toimintaa ensimmäistä kertaa, hän oli myöskin hakenut sille patenttia Englannissa. Hän teki kuitenkin pahan virheen siinä, että haki patenttia vain hehkulampun tyhjiöosalle eikä koko rakenteelle. Edison kuitenkin patentoi koko hehkulampun vuotta myöhemmin sekä Englannissa että Yhdysvalloissa.

Vaikka Thomas Edison tiesi vallan hyvin tulostensa perustuvan Joseph Swanin kovalle työlle, hän yritti rummuttaa hehkulamppua omana keksintönään.

Kenties Edison laski sen varaan, että onnistuisi kyllä peittoamaan Swanin mainepelissä, jolloin kunnia – ja etenkin patentti – hehkulampun keksimisestä lankeaisikin Menlo Parkin velholle ja maailman mahtavimmalle keksijälle eikä jollekin tuntemattomalle Pohjois-Englannin peräkylän kemistille.

Edison oli käyttänyt samaa reseptiä aiemminkin menestyksekkäästi. Edison oli yhtä lailla kyyninen ja häikäilemätön liikemies kuin lahjakas ja ainutlaatuinen keksijäkin.

Tällä kertaa Edison kuitenkin erehtyi. Swan ei nimittäin antanut tuumaakaan periksi, ja kerrankin Edison kohtasi veroisensa vastustajan.

Vuonna 1882 Edison nosti kanteen Swania vastaan patenttioikeuden loukkaamisesta. Swan kuittasi nostamalla vastaavan kanteen Edisonia vastaan Yhdysvalloissa, ja hän pystyi esittämään sen tueksi tutkimusmuistiinpanoja ja muuta dokumentaatiota siitä, kuinka hän oli esitellyt keksintöään julkisesti.

Todisteet olivat vastaansanomattomia, ja Edisonin asianajajat aavistivat, mihin suuntaan juttu kääntyisi. Niinpä he neuvoivat häntä sopimaan asian, mihin hän pitkin hampain suostuikin .

Rauhansopimus allekirjoitettiin

Vuonna 1883 Edison ja Swan pääsivät jonkinlaiseen yhteisymmärrykseen, joka ei silti varmasti ollut Edisonin mieleen. Sopimuksen mukaan kahden keksijän yritykset fuusioitaisiin yhtiöksi, joka valmistaisi ja myisi hehkulamppuja. Näin syntyi The Edison and Swan United Electric Light Company Limited, josta käytettiin arkisempaa nimeä Ediswan.

Niin kaksikolla oli kymmenen vuoden ajan – vuoteen 1893, jolloin patentit raukesivat – hehkulamppumonopoli, mikä teki sekä Edisonista että Swanista varakkaita herroja.

Edisonin ja Swanin patenttikiista ei suinkaan ollut ainoa selkkaus, jossa Edison oli mukana. Joitakin vuosia myöhemmin hän päätyi seuraavaan sotaan kahden muun keksijän kanssa. Sillä kertaa kysymys ei ollut hehkulampusta vaan sähköstä, joka sai sen hehkumaan. Ja jälleen Edison käytti kaikkia likaisia temppuja peitotakseen vastustajansa, mutta se on kokonaan toinen tarina.

Hehkulampputeknologia osoittautui niin toimivaksi, että se ei juuri muuttunut yli sataan vuoteen. Kodit, koulut, sairaalat ja tehtaat valaistiin hehkulampuilla käytännössä koko 1900-luvun ajan. Vasta 2000-luvun puolella hehkulamppu alkoi antaa tilaa seuraavalle nerokkaalle keksinnölle: led-lampulle.