Лампочка, що світить уже 113 років
Середня тривалість роботи лампи розжарювання коливається в межах від 1000 до 2000 годин. Світлодіодні лампи можуть похвалитися довшим «життям» — від 25,000 до 50,000 годин, через що поступово і витісняють традиційні лампи розжарювання з ринку освітлювальних приладів.
Але все це ніщо в порівнянні з лампочкою, що самотньо висить, у підвалі каліфорнійської пожежної частини, яка безперебійно дає світло ось уже 989,000 годин, тобто майже 113 років. Експерти General electrics та фізики всього світу вже проголосили її джерелом вічного світла.
Постає питання: як таке може бути? Або це ще одне диво природи, або ознака того, як мало ми знаємо про лампи розжарювання і що сучасні екземпляри їм і в підмітки не годяться. Спробуємо розібратися.
Коротка історія електричної лампочки
Лаври винахідника електричної лампочки належать відомому Томасу Едісону (Thomas Edison, 1879), але слід сказати, що не він сам намагався створити електричне джерело світла.
У 1802 році британський хімік Гемфрі Деві (Humphry Davy) вперше отримує світло, розжаривши добела за допомогою струму тонкі смужки платини. Протягом наступних 75 років експеримент Деві служив свого роду основою для пошуків інших винахідників, які намагалися знайти спосіб витягти яскраве і довговічне світло, нагріваючи тонкі нитки того чи іншого металу.
Шотландський винахідник Джеймс Боумен Ліндсі (James Bowman Lindsay) в 1835 році зміг отримати яскраве світло, яке, за його словами, дозволило йому «читати книгу на відстані півтора фути», але він незабаром закинув експерименти в цій галузі, щоб повністю зосередитися на розробці бездротовий телеграф.
Через п'ять років команда британських учених проводила досліди знагріванням платинової нитки усередині вакуумної трубки. Незважаючи на те, що платина – це дуже дорогий метал, а отже – лампочки з платиновою ниткою були б доступні далеко не кожному, саме дизайн цієї лампочки ліг в основу патенту першої електричної лампочки у 1841 році.
Американський винахідник Джон У. Старр (John W. Starr) міг претендувати на звання першовідкривача електричної лампочки (у 1845 році він інтегрував у вже існуючий дизайн лампи вуглецеві нитки і цілком успішно), але наступного року він помер від туберкульозу, а його колеги так і не змогли довести його починання до кінця, оскільки не мали ні знання його рівня, ні досвіду. Кілька років потому Джозеф Свон (Joseph Swan) застосував досягнення Старра у своїх пошуках і в 1878 році зміг-таки зібрати перший працюючий прототип сучасної лампи і став першою людиною, яка висвітлила свій будинок за допомогою електрики.
Тим часом, американський винахідник Томас Едісон продовжив роботу над удосконаленням вуглецевих ниток. До 1880 року йому вдалося продовжити життя такої лампочки до 1,200 годин і налагодити випуск таких лампочок до 130,000 екземплярів на рік.
У розпал всіх цих подій народилася людина, яка створила в результаті ту саму «вічну» лампочку, про яку сказано у вступному абзаці.
The Shelby Electric Company
Адольф Шайє (Adolphe Chaillet) народився в 1867 році в Парижі в розпал бурхливого зростання легкої промисловості у Франції. З 11 років він почав працювати на невеликій фірмі свого батька, шведського іммігранта – у компанії з виробництва лампочок. Він швидко вчився, серйозно захопився фізикою і згодом закінчив академію наук і у Франції, й у Німеччині. Після кількох років, які Адольф провів, проектуючи волокна для великої німецькоїенергетичної компанії, він переїжджає до США.
Якийсь час він працював на вже згаданій нами General Electrics, а потім, користуючись своєю славою геніального електрика та інженера, зумів знайти фінансове забезпечення для власної компанії — Shelby Electric Company. Хоча успіх Шайє на терені виробництва ламп вже був широко відомий, все ж таки йому потрібно було з нуля доводити американській публіці, що його вироби світять яскравіше і довше. Ризикуючи власною репутацією, він зважився на сміливий експеримент: Шайє розмістив свої лампочки і лампи лідирує на ринку компанії пліч-о-пліч, підключив до мережі і поступово нарощував напругу. З цього імпровізованого змагання, яке він влаштував на публіці, Адольф вийшов переможцем і миттєво привернув увагу громадськості до свого продукту: вони єдині залишилися горіти, тоді як решта просто вибухнула.
Успіх Шайє визначив його власний винахід: закручені спіраллю вуглецеві нитки.
Перевага ламп Shelby була настільки очевидною, що не викликало сумнівів навіть у найскептичніших настроях.
У наступну декаду компанія продовжувала виводити нові продукти, але після того, як ринок освітлювальних приладів помітно розширився і нові компанії стали використовувати більш досконалі технології (вольфрамові нитки і т.д.), Shelby Electric Company не зуміли пристосуватися до умов, що змінилися, і в результаті були куплено General Electric, а випуск лампочок було зупинено.
Столітнє світло
75 років потому в 1972 році начальник пожежної інспекції каліфорнійського міста Лівермор звернувся до місцевої газети з повідомленням, яке шокувало всіх: він виявив у підвалі пожежної частини лампочку Shelby, що самотньо висіла, яка безперервно працювала впродовждесятиліть. Самі пожежники вже давно ставилися до цієї лампочки як до свого роду легенди, місцевої пам'ятки, але достеменно ніхто не знав, скільки точно ця лампочка вже горить і звідки вона узялася взагалі. Майк Данстен (Mike Dunstan), молодий репортер із газети Tri-Valley Herald, взявся за розслідування деталей цієї історії і те, що зрештою відкопав, виявилося не менш цікавим і захоплюючим.
Простеживши історію появи цієї лампочки через десятки усних оповідань та письмових свідчень, Данстен визначив, що лампочка була куплена наприкінці 1890-х років Деннісом Берналем, якому на той час належала перша енергетична компанія в місті — Livermore Power and Water Co. Після продажу компанії Денніс пожертвував цю лампочку місцевої пожежної частини. Зараз це звучить дещо комічно, але треба пам'ятати, що на той момент лише 3% усіх будинків у США висвітлювалися за допомогою електрики, і лампочки були справжнім ходовим товаром.
Спочатку кілька місяців лампочка просто лежала у кошику, де зберігався пожежний інвентар. Потім її повісили у будівлі міської мерії, але там вона пробула недовго і знову повернулася до пожежної частини. З того часу, як заявляє нинішній начальник пожежної охорони, ця лампочка гасилася дуже рідко, за винятком того періоду, коли пожежну частину перебудовували: тоді всю електрику було відключено на тиждень. Бувало, що кілька разів відключали світло, а в 1976 році лампочку взагалі перевезли в нову будову пожежної частини. Це звучить зовсім неймовірно, але за процесом повторної інсталяції лампи спостерігав цілий натовп народу. Якоїсь миті здалося, що лампочка перегоріла, але електрики покрутили рубильники, і вона знову осяяла яскравим світлом усю округу.
Ця легендарна лампочка світить і поцей день, але, за заявою очевидців, дає дуже мало світла: всього 4 вати. Однак, вся пожежна команда відноситься до цієї крихітної скляної кульки як до фарфорової ляльки. "Ніхто не хоче, щоб лампочка згасла" - якось сказав колишній начальник пожежної Гарі Стюарт. "Якщо це станеться, це буде не дуже хорошим завершенням моєї кар'єри".
Вони роблять їх не так, як раніше
Довголіття цієї лампочки пробуджувало інтерес у багатьох, і кожен намагався розкрити секрет цього пристрою. У пожежну частину навіть приїжджали із відомої телепередачі «Руйнівники легенд» (Mythbusters), але відповіді так і не знайшли.
Деякі, як, наприклад, професор електротехніки каліфорнійського університету в Берклі Девід Тсе (David Tse), налаштовані скептичніше і вважають усю історію з вічною лампочкою абсурдним вигадкою. Інші, як студент інженерного факультету Генрі Слонськи (Henry Slonsky), навпаки, переконані в правдивості історії та пояснюють такий довгий час роботи лампочки тим, що в ті далекі часи речі робилися якісніше.
У 2007 році професор фізики Дебора М. Катц (Debora M. Katz) з Аннаполіса придбала аналогічну лампочку, що висить у пожежній частині, і провела серію експериментів, намагаючись з'ясувати, що ж відрізняє її від сучасних ламп і пояснює таке завидне довголіття.
Перше, на що вона звернула увагу, це ширина нитки. Але виявилося, що і в сучасних лампах, і в лампах Shelby ширина нитки розжарювання приблизно однакова і становить 0,08 мм.
Тоді професор припустила, що справа не в ширині нитки, а в її щільності: за цим показником лампочки Shelby перевершували сучасні в 8 разів. У нинішніх зразках використовуються тонші вольфрамові нитки, які дають більше світла та тепла (від 40 до 200 Ватт). Деборапояснює: «Уявіть собі тварину з повільним метаболізмом. Це і є лампочка Shelby. Вона дає менше світла, але служить набагато довше». Катц також не виключає, що причиною довголіття може бути і той факт, що лампочку рідко вимикали. Процес включення-вимикання негативно впливає на будь-який механізм, він зношується.
Що думає промисловість?
Середня тривалість роботи сучасної лампи розжарювання складає 1500 годин. Світлодіодні лампи горять довше - 30,000 годин, але й коштують відповідно дорожче. Лампочка Shelby світить вже 113 років, тобто близько мільйона годинників. У чому могли помилитися виробники, що настільки скоротили робочий період пристрою? А може, це було зроблено спеціально?
Справа в тому, що в ті часи, на які і припав зліт Shelby Electric Company, в маркетингу спирався на довговічність товару. Тому в компанії Шайе так пишалися чудовою якістю своїх виробів. Але на початку XX століття акцент у маркетингу зміщується у протилежний полюс і починає домінувати зовсім інша риторика, яка для нас має звучати цілком звично: продукт, який не зношується, загрожує бізнесу крахом та банкрутством. Ця думка набула розвитку у навмисному, запланованому старінні продукту, коли компанія-виробник спеціально скорочує термін роботи продукту, стимулюючи повторні продажі.
У 1924 такі великі міжнародні компанії, як Osram, General Electric, Philips та деякі інші компанії заснували так званий Phoebus Cartel, організацію, яка встановлювала стандарти виробництва лампочок. Але ж так звучала публічна версія. Насправді ці компанії зайнялися вирішенням завдання із запланованого старіння. У результаті тривалість роботи лампочки було скорочено до1,000 годин (хоча десятиліття тому Едісон досяг показника о 1,200 годин), проте, хто виводив ринку продукцію, яка відповідає цим стандартам, могли бути оштрафовані.
Так тривало до початку Другої Світової війни. Але ці 20 років ця організація могла легко перешкоджати проведенню дослідження в галузі створення зносостійких ламп.
Висновок
Доказів, що вказують на те, що сучасні виробники лампочок навмисно виготовляють товари найгіршої якості, немає, тому питання про заплановане старіння сьогодні є дуже спірним.
Так чи інакше, але обсяг виробництва традиційних ламп розжарювання скорочується у всьому світі. Найбільш ефективними є галогенні лампи, світлодіодні, компактні люмінесцентні лампи, фари магнітної індукції. Ось тільки жодна з них все ще не наблизилася до рекорду тієї лампочки, яка досі висить у підвалі пожежної частини та відмовляється гаснути.