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人类如何战胜黑暗:从篝火到智能灯泡
从火花到LED——跨越千年的历程
轻轻一按开关,房间便被光明笼罩。这太寻常了,以至于我们常常忘记:150年前,随着夜幕降临,生活便陷入停滞。人们日出而作、日落而息。人类是如何战胜黑暗的?这场胜利又如何改变了我们的生活?
文章要点:
- 直到19世纪,人工照明仍是一种昂贵的奢侈品——蜡烛的价格相当于肉类;
- 煤油灯成为首个大众化的光源,但极其易燃;
- 电灯于1879年问世,在50年内改变了人类的生活节奏;
- 煤气灯是蜡烛与电力之间的过渡阶段;
- 现代LED灯比白炽灯耗能低十倍。
当夜晚真正黑暗时
想象一下:窗外暮色降临,你却没有开关,甚至连火柴都没有。生火是一门艺术,保存火种则是生存的必需。我们的祖先就是如此生活了数千年。
最早的照明工具是篝火,但家中无法生火,于是出现了火把——由松木制成的细小木条。白桦树火把燃烧明亮但很快,一晚可能就要烧掉一大捆;松木火把产生大量烟雾却能持续更久。
将火把插入特制的灯架——金属支架带夹子中。必须在灯架旁放一个水盆,以防火灾。掉落的炭火星会在水中嘶嘶作响,烟雾则从天花板排走,覆盖横梁一层黑灰。
在富裕家庭中使用的是油灯——带灯芯的陶盘。油脂价格昂贵:橄榄油、亚麻籽油,甚至鲸脂。灯发出微弱摇曳的光,但能持续数小时。
有趣的是,“从黎明到黄昏工作”这一说法正是由此而来。人工照明如此昂贵,人们几乎完全按太阳作息。日落即止,日出而始。
来自网站:kleschyova.blogspot.com蜡烛时代:光如肉价
蜡烛起源于古罗马,但在中世纪才得以普及。制作材料为蜂蜡或动物脂肪——两者都价格不菲。蜂蜡烛燃烧明亮且几乎无味,但非常昂贵;动物脂肪制成的则便宜些,但却冒烟并有异味。
14世纪时,在英格兰,一磅蜡烛的价格相当于一磅肉。想想看:一个晚上的照明费用相当于全家人一顿晚餐的开销。难怪蜡烛只在特殊场合才使用。
大多数人使用自制的动物脂肪蜡烛。用牛或羊的脂肪融化后,将灯芯浸入其中。过程繁琐:一根蜡烛需浸15至20次。
到了18世纪,出现了鲸蜡——来自抹香鲸头部的一种蜡状物质。这种蜡烛燃烧更亮、持续时间更长,但价格更高。鲸鱼捕捞业的繁荣很大程度上归功于对鲸蜡的需求。
有趣的是:蜡烛的质量反映了人的社会地位。富人使用精美的蜂蜡蜡烛装饰在烛台中;中产阶级则用动物脂肪蜡烛;穷人则珍惜每一滴蜡,尽可能地在最小的光线下使用。
煤油革命:为大众带来光明
1853年,波兰化学家伊格纳齐·卢卡西维茨发明了煤油灯。这在照明史上是一次真正的革命。煤油比蜡烛燃烧更亮、不冒烟,且相对便宜。
煤油灯迅速风靡全球。到1860年代,无论乡村小屋还是城市公寓都普遍使用煤油灯。终于有了明亮的光源!
煤油灯结构简单:储油罐、灯芯和保护火焰的玻璃罩。玻璃不仅防风,还能增加气流使煤油燃烧更亮。
出现了多种类型:台灯、壁灯和吊灯。富人使用装饰精美的带彩色灯罩的灯具;学生宿舍则用简单的“七线灯”——灯芯宽度为七条线的灯具。
但煤油灯也有严重缺陷。经常爆炸引发火灾;需要定期加注燃料、修剪灯芯和清洗玻璃罩。而且气味……煤油味弥漫四周。
有趣的是:“熬到深夜”一词正是由煤油灯而来。终于可以不花光家财地读书或工作到深夜。
来自网站:tiv1.am煤气灯:城市之光
与煤油并行发展的是煤气照明。1792年,苏格兰人威廉·默多克在康沃尔郡用煤气点亮了自家房屋。1813年,伦敦成为首个拥有煤气路灯的城市。
煤气由煤矿生产并通过管道输送至灯座。煤气灯比煤油灯更亮,且无需频繁维护。不过每天晚上要点燃、清晨熄灭。
路灯工成为城市中最浪漫的职业之一。日落时,他们手持长竿在街巷中点燃煤气灯。在雾气弥漫的伦敦,他们是真正的英雄——没有他们,城市将陷入黑暗。
在富裕家庭中,煤气也被引入室内。煤气灯提供良好的照明,但危险性高——泄露可能引发爆炸或中毒。此外,煤气燃烧会消耗氧气并释放二氧化碳。
1835年,俄罗斯在圣彼得堡首次引入煤气照明。到1876年,莫斯科和圣彼得堡的中心街道已遍布煤气灯。但距离电力照明还很遥远。
来自网站:tvc.ru电力奇迹:新时代的开始
1879年10月21日,美国发明家托马斯·爱迪生成功测试了白炽灯泡,燃烧了13.5小时。这是照明史上转折点。
最初的白炽灯泡并不完美:仅能使用40至50小时,发出黄光且价格昂贵。但十年后情况大为改观:灯泡寿命可达数百小时,电力设施也逐渐普及。
1882年,爱迪生在纽约建立了世界上第一座发电站。尽管仅服务一个街区,但这拉开了电气时代的序幕。富人们争相订购电力照明——这不仅方便,还彰显身份。
电力在各方面都优于煤气和煤油:安全、便捷、清洁。无需加油、清洗玻璃罩或担心爆炸。只需轻轻一按开关,灯光即亮。
俄罗斯于1886年在圣彼得堡建立了第一座发电站。它照亮了涅瓦大街及周边街道。莫斯科在1888年才通电。但直到革命后,电力照明才真正普及。
有趣的是:起初许多人惧怕电。传言说电力会伤眼,电线散发有害电流。一些人宁愿使用传统的煤油灯。
来自网站:adme.media苏联电气化:照亮每间房屋
1920年通过的GOELRO计划设定了雄心勃勃的目标:在15年内实现全国电气化。“共产主义就是苏维埃政权加上全国电气化”,列宁如是说。
到1935年,苏联已建成数十座发电站。电力不仅进入城市,也深入乡村。列宁灯成为新生活的象征——一个简单的玻璃球改变了数百万家庭的生活。
乡村电气化是个渐进过程。起初电力只供应俱乐部和集体农庄的管理机构,随后是先进生产者家庭。直到1960年代才实现每家每户通电。
电力彻底改变了农村生活。现在人们可以在冬季夜晚工作、晚上阅读、收听广播。孩子们可在明亮灯光下做作业。女性也摆脱了烟熏火燎的煤油灯。
在城市中,电气化进展更快。到1940年,大多数城市公寓已通电。但灯泡功率较低——25至40瓦被视为正常。即便如此,对曾使用煤油灯的人来说,这已是奇迹。
荧光时代:办公室的冷白光
1938年,荧光灯被发明。它在相同能耗下能提供数倍亮度。这是照明领域的一次新革命。
荧光灯迅速在办公室、医院和学校普及。其冷白色光线非常适合工作场所。到1960年代,“日光”已成为现代的象征。
苏联在50年代开始大规模生产荧光灯。工厂车间、大学和商店都使用它们。但在家中却不太受欢迎——外观太普通,且开启较慢。
出现了多种类型:直管形、环形和紧凑型。每种都有特定用途。长管用于办公室,环形用于台灯,紧凑型用于家庭。
但荧光灯也有缺点:以100赫兹频率闪烁,易疲劳眼睛。含汞,破碎时危险。且开启缓慢——尤其在寒冷天气。
卤素优雅:80年代的明亮光
1980年代,卤素灯流行起来。它们发出明亮的白光且体积小巧。非常适合局部照明——展示柜、画作和工作台。
在家中,卤素灯用于打造现代风格。嵌入式天花板射灯、优雅的台灯和家具照明——卤素灯为照明设计带来新可能。
但卤素灯发热严重且耗能高。还对电压波动敏感,容易烧坏。更换卤素灯成为仪式——不能用手直接接触玻璃球。
在剧院和工作室中,卤素灯是灯光师的主要工具。它们提供定向光束、易于调节并营造氛围。许多专业人士至今仍偏爱卤素灯。
LED革命:未来之光
2014年,蓝色LED的发明者获得诺贝尔物理学奖。正是这种蓝光让白色灯光成为可能,并开启了LED照明时代。
LED灯在各方面都优于以往光源:耗电是白炽灯的十分之一,寿命是其25倍,不发热且瞬间点亮。此外LED灯可任意调节颜色和亮度。
通过智能手机控制的智能LED灯可以创建灯光场景。早晨为清醒的冷光,晚上为温暖放松的光线。可设置自动开关、音乐同步或模拟日出。
城市中LED照明帮助节省电力。将普通路灯换成LED灯可大幅降低能耗。此外LED不吸引昆虫,对生态友好。
在家庭中,LED灯打开新可能:楼梯、家具和镜子的照明。RGB LED灯带让普通房间变成宇宙飞船。而Filament LED灯则看起来像爱迪生时代的灯具,但耗能低十倍。
照明如何改变世界
战胜黑暗是文明的重要成就之一。人工照明不仅改变了生活,也重塑了人类的本质。
- 在电力普及前,人们按日出而作、日落而息。工作从黎明开始到黄昏结束。冬天时间短,夏天则更长。电灯使工作日固定不变,不再受季节影响。
- 夜间城市生活因照明而成为可能。剧院、餐厅和俱乐部——所有娱乐产业都依赖人工光源。夜班工厂、24小时商店和医院值班——现代文明从不停歇。
- 教育也受到影响。现在可以随时学习和工作。家庭作业、读书、备考——这一切都因明亮的电光成为可能。
- 我们对时间的认知也改变了。过去夜晚是休息和睡觉的时间,现在许多人最活跃的时段是晚上。猫头鹰与夜莺——这亦是照明的影响。
光明的另一面
但战胜黑暗也有副作用。
- 光污染已成为大城市严重问题。强烈的街道和建筑灯光掩盖了星光,大都市居民只能看到最亮的星。
- 持续照明干扰人体生物钟。褪黑素——睡眠激素仅在黑暗中分泌。晚上强光妨碍入睡,缺乏睡眠引发健康问题。
- 环保人士警告:人工照明干扰候鸟迁徙,破坏动物繁殖周期,并影响植物生长。许多昆虫飞向灯光而死亡。
- 照明能耗约占全球总发电量的15%。这是巨大的资源消耗和碳排放。虽然LED灯节省了能源,但问题依然严峻。
从火把到LED——跨越千年的历程。但最重要的变化发生在过去150年中。电力照明改变了世界,超越了许多其他发明。
今天我们将光视为理所当然。轻轻一按开关,我们很少想到人类从篝火走向LED灯的漫长历程。但偶尔关掉灯,在黑暗中坐一会儿——感受祖先的生活,体会我们称之为“照明”的奇迹。







