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他是19世紀的發明大咖,靠著他的發明我們才能用得上電!

“空有靈感毫無價值,

創新的關鍵,

在於他的實際可操作性。”

當他晚年回憶起自己的一生時,

首先想起的是,

自己與一隻大白鵝之間展開的“決鬥”。

而那時他只有5歲。

這位與大白鵝戰鬥的小屁孩,

名叫「維爾納·馮·西門子」

是德國19世紀著名發明家,

被譽為德國的“電氣之父”。

同時也是德國西門子公司的創始人。

1816 年12 月13 日,

維爾納出生于漢諾威奧伯古特農莊。

他的父親是克利斯蒂安·斐迪南·西門子。

他在年輕時投生於政治活動,

為了爭取德國的統一,

曾與法國拿破崙一世的部隊戰鬥過。

鬥爭失敗之後,

他租借了奧古特農莊,

當上了一名普通的農民,

維爾納共有12個兄弟姐妹,

有3個孩子夭折了,

他是家中實際上上的長子。

在維爾納5歲的時候,

大他姐姐正在牧師家學習編織,

但是牧師家的大公鵝卻常常欺負她。

直到有一天她終於受不了了,

哭哭啼啼的跑到父母面前,

說自己再也不去上編織課了。

任憑父母百般勸說,

她都表示沒人陪就堅決不去上課,

於是老西門子就想出了個權宜之計,

派維爾納作為姐姐的保鏢,

並給了他一根手杖,

認真的跟他說道:

“當公鵝來的時候,你要勇敢的迎頭走過去,

用手杖打它,它就會跑掉的。”

於是小維爾納臨危受命,

陪著姐姐上課去了。

到了牧師家的時候,

那只大公鵝發現來了個更小的小屁孩,

於是弓起雙翅,伸長脖子猛衝過來,

身後的姐姐早就已經嚇跑了,

維爾納也嚇得雙腿發軟,

但是父親的話給了他勇氣,

他按父親說的方法向鵝走過去,

揮舞著手杖一陣亂打。

手杖與鵝的脖子碰在一起,

砰砰作響,就像兩根木棍相擊。

維爾納子越打越勇,步步逼進。

大公鵝從來沒有遭到過如此頑強的抵抗,

漸漸敗下陣來,

嚇得扇動著翅膀號叫著逃跑了……

每個人在童年時期,

大概都有招貓鬥狗的“戰績”,

包括阿光,以前也被攻擊追著跑過,

但是長大後可能都忘記了或羞於提起,

但維爾納卻認為他與鵝的“戰鬥”,

是他一生中的一個重要事件,

他深情地回憶道:

“在以後我遇到人生逆境的時候,

對公鵝的勝利總是不知不覺地激勵著我,

不是逃避艱險,

而是勇敢地和它鬥爭。”

隨著孩子們的長大,

父親決定把維爾納和他弟弟漢克送進學校,

在1832年時,

維爾納兄弟兩人通過了考試,

分別進入了卡特琳學校的五年級和四年級。

在學校裡,維爾納對自然科學很感興趣,

因此曾長時間的自學數學,

並且經常插入高年級的課堂聽課。

但即使是這樣,

也沒能完全滿足他的求知欲。

都說窮人家的孩子早當家,

維爾納也不例外,

他還沒從卡特琳學校畢業,

就開始思考如何幫助父母減少壓力了。

他想著轉學道建築學專業,

因為那是一門技術專業,

將來可以掙大錢。

但是正當他為理想勤奮努力時,

卻瞭解到進入建築學校學習的費用會很昂貴,

這無疑會給父母增加很大的負擔,

不過後來教他測量的老師,

給了他一個絕妙的建議。

他勸維爾納設法進入普魯士王國的工兵部隊,

然後便可以進入炮兵工程學校,

因為在那裡可以學到建築學院中同樣的科目,

而且不需繳納學費,

退役後照樣可以從事建築專業。

這真的是真是絕路逢生,

維爾納對曲線求學的計畫鼓起了信心。

1834 年夏天,

維爾納·馮·西門子告別了卡特琳文科中學,

告別了父母和兄弟姐妹,

隻身前往普魯士首都柏林。

當時,炮兵工程學院已經有很多候補士兵在等待應召,

於是他幾經周折,先參加了炮兵部隊。

經過6個月的訓練,晉升為了上等兵。

1835年秋天,西門子終得償所願,

進入柏林聯合炮兵學院學習。

在學院度過的3年可以說是西門子一生中最幸福的時光,

他順利地通過了候補軍官、

軍官和炮兵軍官3次考試,

最後成功的擔任上了軍官。

並把大量的時間用於科學研究。

但是在1840年的時候,

年輕氣盛的維爾納因為與他人決鬥,

而被捕入獄,

好在監牢裡的生活不那麼刻板,

他竟得以在牢房裡佈置了一個小小的實驗室,

把所有時間都用來進行研究。

就在這裡,幸運之神降臨了。

他在電解試驗中獲得了驚人的成功,

在一把茶匙上面鍍了一層金。

他感到巨大的快樂,甚至忘記了自己身陷囹圄。

在禁閉期間,他改進了鍍金的方法,

並起草了一份專利申請書,

獲得了為期5年的普魯士專利。

後來國王簽署了他的赦免令,

因此重新獲得了自由。

在1844年,

維爾納有幸參觀了在巴黎舉辦的法國工業博覽會,

因此受到了很大的啟發。

回到柏林之後,

他認真回顧了自己的研究生涯,

決定放棄以前的發明,

從事嚴謹的學術工作。

從1846年開始,

他的興趣轉向電報事業,

而就是在這個領域的研究使他名垂青史。

在1847年時,

維爾納製造了一種新型的指標式電報機,

比同期的電報機擁有更加優越的性能。

並極大的提高了電報的使用效率。

此後,維爾納和企業家哈爾斯克一起,

在柏林成立了西門子哈爾斯克電報機製造公司

這也是西門子股份公司的前身。

西門子還鋪設了從柏林到法蘭克福的電報線路,

並對電報系統進行了一系列的改進,

包括發明了杜仲膠製成的絕緣保護套,

使得在地下鋪設電纜成為可能,

電報線路竣工不久,

威廉四世在法蘭克福加冕為德意志皇帝的消息,

在7小時內就傳到柏林。

雖然在當時的技術條件下,

線路的電阻使得資訊每隔30英里就要重新錄入一次,

但是已經極大的提高了資訊傳遞的速度。

1865年,

西門子建設了從倫敦到印度加爾各答的電報線路,

並把現有的其他線路整合其中。

這條總長11000公里的電報線路,

極大的縮短了資訊傳遞的時間,

從以前的30天縮短到僅需28分鐘。

相信許多光友們都知道,

邁克爾·法拉第在1831年時,

發現了電磁感應原理。

但是第一台實用型發電機,

卻是在1866年,

由維爾納·馮·西門子發明出來的。

他通過為發電機增加兩個極靴,

減少了磁散射損耗,

再將導體盤繞成線圈,

讓其在磁場中旋轉。

如此往復迴圈,導體兩端產生交流電,

極性轉換器隨後將其轉化成直流電。

而正是維爾納·馮·西門子的這個發明,

人類才真正意義上可以使用電力。

而當時著名發明家愛迪生只有19歲,

交流電之父尼古拉·特斯拉才10歲。

這項發明最為巧妙的地方是:

把生產出來的電力重新送回電磁鐵。

一遍又一遍地強化電磁鐵的磁性,

直到鐵芯完全磁化,

從而在磁場和電流之間產生一個正回饋迴圈。

也正是這項革命性的新發現,

因此大大降低了發電成本,

並顯著提高了電力產量。

而我們之所以稱之為人類科技史上的一大里程碑,

是因為即使到了21世紀,

電力生產仍然基於實用發電機的工作原理。

維爾納·馮·西門子也極有遠見的,

看到了發電機的商業潛力,

在一份給他弟弟的信中他寫到:

“這項發明如果被正確的使用,

潛力將是無比巨大的。

它將打開通往電磁學新紀元的大門,

電力將比以往更加的便宜,

從而使照明、電力冶金以及其他的小型電氣設備,

都將變得更加實用。”

發電機的普及加快了電氣化時代的開啟,

在之後的幾年裡,

電氣設備不斷推陳出新。

維爾納·馮·西門子也不斷創造出許多新發明,

這些發明都秉承了他實用型的特點。

1879年西門子展示了世界上第一條電氣化鐵路,

僅僅過了一年,

西門子又發明了世界上第一台電梯,

可以乘坐四人,時速1.8公里。

在1881年,他還製造了世界上第一輛有軌電車。

1882年,

西門子向世人展示了世界上第一輛無軌電車

——Electromote。

除了在科學上有所建樹,

維爾納·馮·西門子也積極的推動專利權的保護。

在1863年至1877年間,

他參與制定了關於技術創新的,

商業權利保護的法律框架,

這一法案極大的推動了德國工業技術的發展。

除此之外,

西門子也格外的注重對於青年工程師的培養。

他在電氣工程學會的設立過程中,

發揮了關鍵的作用,

該協會鼓勵在理工大學中設立電氣工程專業。

在1887年維爾納·馮·西門子慷慨的捐助,

並建立了德國首個國家級基礎研究機構

——帝國技術物理研究所。

1890年維爾納將公司的領導權,

移交給弟弟卡爾以及兒子阿諾爾德和威廉,

完成了公司的權力過渡。

1892年12月6日,

維爾納·馮·西門子在夏洛滕堡去世,

終年76歲。

對於發明創造,

維爾納·馮·西門子這樣說到:

“空有靈感毫無價值,

創新的關鍵在於他的實際可操作性。”

維爾納·馮·西門子的創新發明,

推進了電氣化時代的開啟,

為後來愛迪生改進電燈,

尼古拉·特斯拉發明穩定的交流電,

以及如今科技的蓬勃發展,

打下了堅實的基礎。

在學校裡,維爾納對自然科學很感興趣,

因此曾長時間的自學數學,

並且經常插入高年級的課堂聽課。

但即使是這樣,

也沒能完全滿足他的求知欲。

都說窮人家的孩子早當家,

維爾納也不例外,

他還沒從卡特琳學校畢業,

就開始思考如何幫助父母減少壓力了。

他想著轉學道建築學專業,

因為那是一門技術專業,

將來可以掙大錢。

但是正當他為理想勤奮努力時,

卻瞭解到進入建築學校學習的費用會很昂貴,

這無疑會給父母增加很大的負擔,

不過後來教他測量的老師,

給了他一個絕妙的建議。

他勸維爾納設法進入普魯士王國的工兵部隊,

然後便可以進入炮兵工程學校,

因為在那裡可以學到建築學院中同樣的科目,

而且不需繳納學費,

退役後照樣可以從事建築專業。

這真的是真是絕路逢生,

維爾納對曲線求學的計畫鼓起了信心。

1834 年夏天,

維爾納·馮·西門子告別了卡特琳文科中學,

告別了父母和兄弟姐妹,

隻身前往普魯士首都柏林。

當時,炮兵工程學院已經有很多候補士兵在等待應召,

於是他幾經周折,先參加了炮兵部隊。

經過6個月的訓練,晉升為了上等兵。

1835年秋天,西門子終得償所願,

進入柏林聯合炮兵學院學習。

在學院度過的3年可以說是西門子一生中最幸福的時光,

他順利地通過了候補軍官、

軍官和炮兵軍官3次考試,

最後成功的擔任上了軍官。

並把大量的時間用於科學研究。

但是在1840年的時候,

年輕氣盛的維爾納因為與他人決鬥,

而被捕入獄,

好在監牢裡的生活不那麼刻板,

他竟得以在牢房裡佈置了一個小小的實驗室,

把所有時間都用來進行研究。

就在這裡,幸運之神降臨了。

他在電解試驗中獲得了驚人的成功,

在一把茶匙上面鍍了一層金。

他感到巨大的快樂,甚至忘記了自己身陷囹圄。

在禁閉期間,他改進了鍍金的方法,

並起草了一份專利申請書,

獲得了為期5年的普魯士專利。

後來國王簽署了他的赦免令,

因此重新獲得了自由。

在1844年,

維爾納有幸參觀了在巴黎舉辦的法國工業博覽會,

因此受到了很大的啟發。

回到柏林之後,

他認真回顧了自己的研究生涯,

決定放棄以前的發明,

從事嚴謹的學術工作。

從1846年開始,

他的興趣轉向電報事業,

而就是在這個領域的研究使他名垂青史。

在1847年時,

維爾納製造了一種新型的指標式電報機,

比同期的電報機擁有更加優越的性能。

並極大的提高了電報的使用效率。

此後,維爾納和企業家哈爾斯克一起,

在柏林成立了西門子哈爾斯克電報機製造公司

這也是西門子股份公司的前身。

西門子還鋪設了從柏林到法蘭克福的電報線路,

並對電報系統進行了一系列的改進,

包括發明了杜仲膠製成的絕緣保護套,

使得在地下鋪設電纜成為可能,

電報線路竣工不久,

威廉四世在法蘭克福加冕為德意志皇帝的消息,

在7小時內就傳到柏林。

雖然在當時的技術條件下,

線路的電阻使得資訊每隔30英里就要重新錄入一次,

但是已經極大的提高了資訊傳遞的速度。

1865年,

西門子建設了從倫敦到印度加爾各答的電報線路,

並把現有的其他線路整合其中。

這條總長11000公里的電報線路,

極大的縮短了資訊傳遞的時間,

從以前的30天縮短到僅需28分鐘。

相信許多光友們都知道,

邁克爾·法拉第在1831年時,

發現了電磁感應原理。

但是第一台實用型發電機,

卻是在1866年,

由維爾納·馮·西門子發明出來的。

他通過為發電機增加兩個極靴,

減少了磁散射損耗,

再將導體盤繞成線圈,

讓其在磁場中旋轉。

如此往復迴圈,導體兩端產生交流電,

極性轉換器隨後將其轉化成直流電。

而正是維爾納·馮·西門子的這個發明,

人類才真正意義上可以使用電力。

而當時著名發明家愛迪生只有19歲,

交流電之父尼古拉·特斯拉才10歲。

這項發明最為巧妙的地方是:

把生產出來的電力重新送回電磁鐵。

一遍又一遍地強化電磁鐵的磁性,

直到鐵芯完全磁化,

從而在磁場和電流之間產生一個正回饋迴圈。

也正是這項革命性的新發現,

因此大大降低了發電成本,

並顯著提高了電力產量。

而我們之所以稱之為人類科技史上的一大里程碑,

是因為即使到了21世紀,

電力生產仍然基於實用發電機的工作原理。

維爾納·馮·西門子也極有遠見的,

看到了發電機的商業潛力,

在一份給他弟弟的信中他寫到:

“這項發明如果被正確的使用,

潛力將是無比巨大的。

它將打開通往電磁學新紀元的大門,

電力將比以往更加的便宜,

從而使照明、電力冶金以及其他的小型電氣設備,

都將變得更加實用。”

發電機的普及加快了電氣化時代的開啟,

在之後的幾年裡,

電氣設備不斷推陳出新。

維爾納·馮·西門子也不斷創造出許多新發明,

這些發明都秉承了他實用型的特點。

1879年西門子展示了世界上第一條電氣化鐵路,

僅僅過了一年,

西門子又發明了世界上第一台電梯,

可以乘坐四人,時速1.8公里。

在1881年,他還製造了世界上第一輛有軌電車。

1882年,

西門子向世人展示了世界上第一輛無軌電車

——Electromote。

除了在科學上有所建樹,

維爾納·馮·西門子也積極的推動專利權的保護。

在1863年至1877年間,

他參與制定了關於技術創新的,

商業權利保護的法律框架,

這一法案極大的推動了德國工業技術的發展。

除此之外,

西門子也格外的注重對於青年工程師的培養。

他在電氣工程學會的設立過程中,

發揮了關鍵的作用,

該協會鼓勵在理工大學中設立電氣工程專業。

在1887年維爾納·馮·西門子慷慨的捐助,

並建立了德國首個國家級基礎研究機構

——帝國技術物理研究所。

1890年維爾納將公司的領導權,

移交給弟弟卡爾以及兒子阿諾爾德和威廉,

完成了公司的權力過渡。

1892年12月6日,

維爾納·馮·西門子在夏洛滕堡去世,

終年76歲。

對於發明創造,

維爾納·馮·西門子這樣說到:

“空有靈感毫無價值,

創新的關鍵在於他的實際可操作性。”

維爾納·馮·西門子的創新發明,

推進了電氣化時代的開啟,

為後來愛迪生改進電燈,

尼古拉·特斯拉發明穩定的交流電,

以及如今科技的蓬勃發展,

打下了堅實的基礎。