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Thomas Alva Edison war ein amerikanischer Erfinder und Geschäftsmann, der als Amerikas größter Erfinder beschrieben wird. Er entwickelte viele Geräte in Bereichen wie Stromerzeugung, Massenkommunikation, Tonaufzeichnung und Kinematografie. Diese Erfindungen, zu denen das Phonograph, die Filmkamera und frühe Versionen der elektrischen Glühbirne gehören, haben sich weit verbreitet auf die moderne industrialisierte Welt ausgewirkt. Er war einer der ersten Erfinder, der die Prinzipien der organisierten Wissenschaft und Teamarbeit auf den Erfindungsprozess anwandte und mit vielen Forschern und Mitarbeitern arbeitete. Er gründete das erste industrielle Forschungslabor.
Edison wuchs im amerikanischen Mittleren Westen auf; früh in seiner Karriere arbeitete er als Telegrafist, was einige seiner frühesten Erfindungen inspirierte. 1876 gründete er seine erste Laboreinrichtung in Menlo Park, New Jersey, wo viele seiner frühen Erfindungen entwickelt wurden. Später gründete er ein botanisches Labor in Fort Myers, Florida in Zusammenarbeit mit den Geschäftsmännern Henry Ford und Harvey S. Firestone und ein Labor in West Orange, New Jersey, das das weltweit erste Filmstudio, die Black Maria, enthielt. Er war ein produktiver Erfinder und hielt 1.093 US-Patente auf seinen Namen sowie Patente in anderen Ländern. Edison heiratete zweimal und bekam sechs Kinder. Er starb 1931 an Komplikationen von Diabetes.
Frühleben
Thomas Edison wurde 1847 in Milan, Ohio geboren, wuchs aber in Port Huron, Michigan auf, nachdem die Familie dort 1854 hinzog. Er war das siebte und letzte Kind von Samuel Ogden Edison Jr. 1804–1896, geboren in Marshalltown, Nova Scotia und Nancy Matthews Elliott 1810–1871, geboren in Chenango County, New York. Seine patrilineare Familienlinie war holländisch über New Jersey; der Nachname war ursprünglich „Edeson".
Edison wurde von seiner Mutter, die früher Lehrerin war, im Lesen, Schreiben und Rechnen unterrichtet. Er besuchte die Schule nur wenige Monate. Ein Biograph beschrieb ihn jedoch als sehr neugieriges Kind, das die meisten Dinge durch eigenes Lesen lernte. Als Kind faszinierte ihn die Technologie und er verbrachte Stunden damit, Experimente zu Hause durchzuführen.
Edison entwickelte im Alter von 12 Jahren Hörprobleme. Die Ursache seiner Taubheit wird auf Scharlachfieber in der Kindheit und wiederkehrende unbehandelte Mittelohrentzündungen zurückgeführt. Er erfand anschließend aufwendige erfundene Geschichten über die Ursache seiner Taubheit. Da er auf einem Ohr völlig taub und auf dem anderen kaum hörte, wird berichtet, dass Edison einen Musikplayer oder ein Klavier anhörte, indem er seine Zähne ins Holz biss, um die Schallwellen in seinen Schädel aufzunehmen. Mit zunehmendem Alter glaubte Edison, dass sein Hörverlust ihm half, Ablenkungen zu vermeiden und sich leichter auf seine Arbeit zu konzentrieren. Moderne Historiker und medizinische Fachleute haben vorgeschlagen, dass er möglicherweise ADHS hatte.
1875 immatrikulierte er sich im Alter von 28 Jahren in einen vierjährigen Chemiekurs an der The Cooper Union for the Advancement of Science and Art.
Frühe Karriere
Thomas Edison begann seine Karriere damit, Süßigkeiten, Zeitungen und Gemüse in den Zügen zu verkaufen, die von Port Huron nach Detroit fuhren. Er machte einen Gewinn von 50 Dollar pro Woche im Alter von 13 Jahren, von dem der größte Teil zum Kauf von Geräten für elektrische und chemische Experimente verwendet wurde. Er wurde Telegrafist, nachdem er den dreijährigen Jimmie MacKenzie vor einem Zug rettete. Jimmies Vater, Stationsagent J. U. MacKenzie von Mount Clemens, Michigan, war so dankbar, dass er Edison als Telegrafisten ausbildete. Edisons erste Telegrafie-Stelle außerhalb von Port Huron war in Stratford Junction, Ontario, auf der Grand Trunk Railway. Er wurde für eine Beinahe-Kollision verantwortlich gemacht. Er studierte auch qualitative Analyse und führte chemische Experimente im Zug durch, bis er den Job aufgab.
Edison erhielt das Alleinrecht, Zeitungen auf der Strecke zu verkaufen, und mit Hilfe von vier Assistenten setzte er den Grand Trunk Herald in Druck und druckte ihn, den er mit seinen anderen Zeitungen verkaufte. Dies begann Edisons lange Serie von unternehmerischen Unternehmungen, da er seine Talente als Geschäftsmann entdeckte. Diese Talente führten ihn schließlich dazu, 14 Unternehmen zu gründen, darunter General Electric, immer noch eines der größten börsennotierten Unternehmen der Welt.
1866 zog Edison im Alter von 19 Jahren nach Louisville, Kentucky, wo er als Angestellter der Western Union am Nachrichtendraht des Associated Press Bureau arbeitete. Edison forderte die Nachtschicht an, was ihm viel Zeit für seine zwei Lieblingsbeschäftigungen gab – Lesen und Experimentieren. Letztendlich kostete ihn die letztere Beschäftigung seinen Job. Eines Nachts 1867 arbeitete er mit einer Blei-Säure-Batterie, als er Schwefelsäure auf den Boden verschüttete. Sie lief zwischen den Dielen und auf den Schreibtisch seines Bosses darunter. Am nächsten Morgen wurde Edison entlassen.
Sein erstes Patent war für den elektrischen Abstimmungsrekorder, U.S. Patent 90,646, das am 1. Juni 1869 erteilt wurde. Da die Maschine wenig Nachfrage fand, zog Edison kurz darauf nach New York City. Einer seiner Mentoren in jenen frühen Jahren war ein Mitarbeiter namens Franklin Leonard Pope, Telegrafist und Erfinder, der dem verarmten jungen Mann erlaubte, im Keller seines Hauses in Elizabeth, New Jersey zu leben und zu arbeiten, während Edison für Samuel Laws beim Gold Indicator Company arbeitete. Pope und Edison gründeten 1869 im Oktober ihr eigenes Unternehmen und arbeiteten als Elektroingenieure und Erfinder. Edison begann 1874 mit der Entwicklung eines vielfachen Telegrafie-Systems, das zwei Nachrichten gleichzeitig senden konnte.
Menlo Park-Laboratorium 1876–1886
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung
Edisons wichtigste Innovation war die Gründung eines industriellen Forschungslabors 1876. Es wurde in Menlo Park, einem Teil des Raritan Township, der jetzt zu Ehren Edisons Edison Township heißt, in Middlesex County, New Jersey, mit Mitteln aus dem Verkauf von Edisons Vierfach-Telegraf gebaut. Nach seiner Demonstration des Telegrafen war sich Edison nicht sicher, ob sein ursprünglicher Plan, ihn für 4.000 bis 5.000 Dollar zu verkaufen, richtig war, also bat er Western Union um ein Gebot. Zu seiner Überraschung erhielten sie ein Angebot von 10.000 Dollar – 226.000 Dollar in heutigen Dollars – das er dankbar annahm. Der Vierfach-Telegraf war Edisons erster großer finanzieller Erfolg, und Menlo Park wurde die erste Institution, die mit dem ausdrücklichen Ziel gegründet wurde, ständige technologische Innovation und Verbesserung zu erzeugen. Edison wurde rechtlich den meisten dort produzierten Erfindungen zugeschrieben, obwohl viele Mitarbeiter unter seiner Leitung Forschung und Entwicklung durchführten. Seine Mitarbeiter wurden grundsätzlich angewiesen, seine Anweisungen bei der Durchführung von Forschungen zu befolgen, und er trieb sie hart an, um Ergebnisse zu produzieren.
William Joseph Hammer, ein beratender Elektroingenieur, begann im Dezember 1879 für Edison zu arbeiten und begann seine Aufgaben als Laborassistent. Er unterstützte Experimente zum Telefon, Phonograph, Elektrobahn, Eisenerzabscheider, elektrischer Beleuchtung und anderen sich entwickelnden Erfindungen. Hammer arbeitete jedoch hauptsächlich an der Glühlampe und wurde mit Tests und Aufzeichnungen dieses Geräts beauftragt (siehe Hammer Historical Collection of Incandescent Electric Lamps). 1880 wurde er zum Chefingenieur der Edison Lamp Works ernannt. Im ersten Jahr produzierte das Werk unter dem Geschäftsführer Francis Robbins Upton 50.000 Lampen. Nach Angaben von Edison war Hammer „ein Pionier der Glühlampenbeleuchtung". Frank J. Sprague, ein fähiger Mathematiker und ehemaliger Marineoffizier, wurde von Edward H. Johnson rekrutiert und schloss sich der Edison-Organisation 1883 an. Einer von Spragues Beiträgen zum Edison-Labor in Menlo Park war die Erweiterung von Edisons mathematischen Methoden. Entgegen der weit verbreiteten Ansicht, dass Edison keine Mathematik verwendete, zeigt die Analyse seiner Notizbücher, dass er ein scharfsinniger Anwender der mathematischen Analyse war, die von seinen Assistenten wie Francis Robbins Upton durchgeführt wurde, zum Beispiel die Bestimmung der kritischen Parameter seines Elektrobeleuchtungssystems einschließlich des Lampenwiderstands durch eine Analyse des Ohmschen Gesetzes, des Jouleschen Gesetzes und der Wirtschaft.
Fast alle von Edisons Patenten waren Gebrauchsmuster, die 17 Jahre lang geschützt waren und Erfindungen oder Prozesse mit elektrischer, mechanischer oder chemischer Natur umfassten. Etwa ein Dutzend waren Designpatente, die ein dekoratives Design bis zu 14 Jahre lang schützen. Wie bei den meisten Patenten waren die von ihm beschriebenen Erfindungen Verbesserungen gegenüber früheren Arbeiten. Das Phonograph-Patent beschrieb dagegen beispiellos das erste Gerät, das Töne aufzeichnen und wiedergeben konnte.
In nur etwas über einem Jahrzehnt hatte sich Edisons Menlo Park-Laboratorium auf zwei Stadtblöcke erweitert. Edison sagte, er wolle, dass das Labor „einen Bestand an fast jedem erdenklichen Material" hat. Ein 1887 gedruckter Zeitungsartikel enthüllt die Ernsthaftigkeit seiner Behauptung und besagt, dass das Labor „achttausend Arten von Chemikalien, jede Art von Schraube, die es gibt, jede Größe von Nadel, jede Art von Schnur oder Draht, Haare von Menschen, Pferden, Schweinen, Kühen, Kaninchen, Ziegen, Nerzen, Kamelen ... Seide in jeder Textur, Kokons, verschiedene Arten von Hufen, Haie Zähne, Hirschhörner, Schildpatt ... Kork, Harz, Lack und Öl, Straußenfedern, einen Pfauenschwanz, Jet, Bernstein, Gummi, alle Erze ..." und die Liste geht weiter.
Über seinem Schreibtisch zeigte Edison ein Schild mit dem berühmten Zitat von Sir Joshua Reynolds: „Es gibt kein Mittel, zu dem ein Mensch nicht greifen wird, um die echte Arbeit des Denkens zu vermeiden." Dieses Motto wurde angeblich an mehreren anderen Orten in der Anlage angebracht.
In Menlo Park hatte Edison das erste industrielle Labor geschaffen, das sich mit der Schaffung von Wissen und dann der Kontrolle seiner Anwendung befasste. Edisons Name ist auf 1.093 Patenten registriert.
Phonograph
Edison begann seine Karriere als Erfinder in Newark, New Jersey, mit dem automatischen Wiederholer und seinen anderen verbesserten Telegrafie-Geräten, aber die Erfindung, die ihm zunächst größere Aufmerksamkeit brachte, war das Phonograph 1877. Diese Leistung war für die breite Öffentlichkeit so unerwartet, dass sie fast magisch wirkte. Edison wurde als „Der Zauberer von Menlo Park", New Jersey, bekannt.
Sein erstes Phonograph nahm auf Zinnfolie rund um einen gerillten Zylinder auf. Trotz seiner eingeschränkten Soundqualität und der Tatsache, dass die Aufzeichnungen nur wenige Male abgespielt werden konnten, machte das Phonograph Edison berühmt. Joseph Henry, Präsident der National Academy of Sciences und einer der renommiertesten Elektrowissenschaftler in den USA, beschrieb Edison als „der erfindungsreichste Erfinder in diesem Land ... oder in jedem anderen". Im April 1878 reiste Edison nach Washington, um das Phonograph vor der National Academy of Sciences, Kongressmitgliedern, Senatoren und US-Präsident Hayes zu demonstrieren. Die Washington Post beschrieb Edison als ein „Genie" und seine Präsentation als „eine Szene ... die in der Geschichte leben wird". Obwohl Edison 1878 ein Patent für das Phonograph erhielt, unternahm er wenig, um es zu entwickeln, bis Alexander Graham Bell, Chichester Bell und Charles Tainter in den 1880er Jahren ein Phonograph-ähnliches Gerät produzierten, das wachsbeschichtete Pappzylinder verwendete.
Kohlemikrofon für Telefone
1876 begann Edison mit der Verbesserung des Mikrofons für Telefone – damals „Transmitter" genannt – durch die Entwicklung eines Kohlemikrofons, das aus zwei Metallplatten besteht, die durch Kohlekörner getrennt sind und ihren Widerstand mit dem Druck von Schallwellen ändern würden. Ein stetiger Gleichstrom wird zwischen den Platten durch die Körner geleitet, und der unterschiedliche Widerstand führt zu einer Modulation des Stroms und erzeugt einen unterschiedlichen elektrischen Strom, der den unterschiedlichen Druck der Schallwelle reproduziert.
Bis zu diesem Punkt arbeiteten Mikrofone, wie sie von Johann Philipp Reis und Alexander Graham Bell entwickelt wurden, dadurch, dass sie einen schwachen Strom erzeugten. Das Kohlemikrofon funktioniert durch Modulation eines Gleichstroms und anschließende Verwendung eines Transformators, um das erzeugte Signal auf die Telefonleitung zu übertragen. Edison war einer von vielen Erfindern, die an dem Problem arbeiteten, ein brauchbares Mikrofon für Telefonie zu schaffen, indem es einen elektrischen Strom modulierte, der hindurch geleitet wurde. Seine Arbeit war zeitgleich mit Emile Berliners lose-kontakt Kohletransmitter, der einen späteren Patentfall gegen Edison über die Kohletransmitter-Erfindung verlor, und David Edward Hughes Studie und veröffentlichtes Papier zur Physik von lose-kontakt Kohletransmittern, das Hughes nicht patentieren wollte.
Edison verwendete das Kohlemikrofon-Konzept 1877, um ein verbessertes Telefon für Western Union zu schaffen. 1886 fand Edison einen Weg, um ein Bell Telephone-Mikrofon zu verbessern, das Kohle mit losem Kontakt verwendete, mit seiner Entdeckung, dass es viel besser funktionierte, wenn die Kohle geröstet wurde. Dieser Typ wurde 1890 in Gebrauch genommen und wurde in allen Telefonen zusammen mit dem Bell-Empfänger bis in die 1980er Jahre verwendet.
Elektrisches Licht
1878 begann Edison mit der Arbeit an einem System der elektrischen Beleuchtung, von dem er hoffte, dass es mit Gas und Öl konkurrieren könnte
