Edison taisteli vastavirtaan
Keksijä ja yrittäjä Thomas Edison oli onnistunut kaupallistamaan lukuisia tasavirtasähköön liittyviä keksintöjään, kun näyttämölle ilmestyi uusi uhka: vaihtovirta. Hän aloitti määrätietoisen loanheittokampanjan kukistaakseen kilpailijansa.
Yhdysvaltalainen Edison uskoi, että nerous on prosentin verran inspiraatiota ja 99-prosenttisesti kovaa työtä.
William Kemmlerin keho jäykistyi, kun sähkövirta kytkettiin. Tuhannen voltin jännite kulki Kemmlerin läpi, ja kun pyöveli 17 sekunnin jälkeen kytki virran pois, huoneessa leijui palaneen lihan käry.
Oli 6. elokuuta 1890, ja historian ensimmäinen sähkötuolilla tehty teloitus oli päättynyt Auburnin vankilassa New Yorkissa. Lääkäri julisti Kemmlerin kuolleeksi tutkimatta ruumista sen tarkemmin ja oli juuri lähdössä, kun katsojien joukosta yhtäkkiä kuului: ”Hyvä Jumala! Hän elää!”
Joku oli huomannut Kemmlerin rintakehän yhä nousevan ja laskevan, ja hänen kasvoillaan olevan maskin alta alkoi pursuta vaahtoa.
”Kytkekää virta uudelleen!” lääkäri karjaisi, mutta elektrodit oli jo irrotettu Kemmlerin päästä ja selästä. Vanginvartija ryhtyi kuumeisesti asettamaan niitä uudelleen paikoilleen ja valmistelemaan generaattoria. ”Jumalan tähden, tappakaa hänet, jotta tämä loppuu!” kuului epätoivoinen huuto.
Sitten alkoi toinen yritys. Tällä kertaa Kemmleriin kytkettiin 2 000 volttia usean minuutin ajaksi. Verisuonet repeilivät hänen ihonsa alla, ja selässä oleva elektrodi poltti lihaa aina selkärankaan asti.
Sietämätön löyhkä sai yhden paikalla olleista toimittajista pyörtymään, ja monet muut oksensivat, ennen kuin karmaiseva tapahtuma lopulta oli ohi.
Yhdysvaltojen suurin keksijä
Avovaimonsa kirveellä tappaneen William Kemmlerin teloitus vuonna 1890 oli yksi irvokas kohtaus niin kutsutussa sähkövirtojen sodassa, jota keksijä Thomas Edison kävi kilpailijoitaan vastaan. Tuo sota tuhosi lopulta hänen huolellisesti rakennetun maineensa Yhdysvaltojen suurimpana keksijänä.
Edison syntyi köyhään perheeseen vuonna 1847 ja kävi koulua vain 12 viikkoa kunnes meni töihin. Hän alkoi myydä lehtiä ja osoitti jo nuorena yrittäjäntaitoja palkkaamalla pian neljä avustajaa ja hankkimalla yksinoikeuden myydä lehtiä kotikaupungissaan Michiganissa. Vapaa-ajallaan hän opiskeli itsenäisesti ja teki kemiallisia kokeita.
15-vuotiaana Edison oli tarpeeksi oppinut saadakseen paikan lennättimestä, ja siitä lähtien hän omistautui täysin tekniikalle. Hän ryhtyi keksijäksi ja muun muassa paranteli lennätintä, sai useita puhelimeen liittyviä patentteja ja rakensi fonografin, jolla saattoi tallentaa ja toistaa ääntä.
Vuodesta 1878 Edison keskittyi sähköön, ja kahdessa vuodessa hän ja hänen oman yrityksensä kasvava henkilökunta kehittivät maailman ensimmäisen käyttökelpoisen hehkulampun, luotettavan sähkögeneraattorin ja toimivan maahan kaivettavien kuparisten sähköjohtojen eristyksen. 33-vuotiasta Edisonia pidettiin ihmeidentekijänä.
Nyt Edison oli valmis uudistamaan koko Yhdysvaltojen valaistuksen. Hänen ensimmäinen koelaitteistonsa valmistui joulukuussa 1880, ja kaksi vuotta myöhemmin New Yorkin sydämessä syttyivät ensimmäiset sähkövalot. Sähköinen aikakausi oli alkanut.
Edison johti tuolloin laajaa yritysimperiumia, jolla oli yli tuhat patenttia. Menestys ei perustunut vain hänen omiin ideoihinsa ja liikeälyynsä, vaan hän oli myös taitava tunnistamaan nuoria nousevia kykyjä ja sitomaan heidät yritykseensä voidakseen tienata heidän kekseliäisyydellään.
Varsinkin Manner-Euroopasta tulleet siirtolaiset olivat tervetulleita Edisonin luo. Heitä virtasi Yhdysvaltoihin 1800-luvun loppupuolella, ja koska heidän oli pakko ansaita jostain ruokarahaa, heitä oli helppo palkata pilkkahinnalla.
Yksi tällainen siirtolainen oli 28-vuotias serbialainenNikola Tesla, jonka Edison otti siipiensä suojiin vuonna 1884. Edison ei osannut aavistaakaan, että nuori serbi vielä riistäisi häneltä paikan sähköisen aikakauden edelläkävijänä.
Tesla sai ilmestyksen puistossa
Nikola Tesla oli ollut kiinnostunut sähköstä jo 3-vuotiaasta, jolloin hän kissaansa Macakia silitellessään oli saanut aikaan staattisesta sähköstä aiheutuvia kipinöitä.
Sähköstä tuli Teslalle elämäntehtävä, kun hän insinööriopiskelijana Grazin teknisessä yliopistossa tutustui alkeelliseen sähkömoottoriin. Hän tuijotti epätasaisesti käyvää ja kipinöitä syljeskelevää konetta ja vannoi, että hän rakentaisi koneesta oman versionsa, joka toimisi kunnolla.
Tesla pohdiskeli asiaa vuosikausia, kunnes hän yhtäkkiä koki ilmestyksen ollessaan iltakävelyllä ystävänsä kanssa Budapestin puistoissa. ”Idea ilmeni minulle kuin salama, ja sillä hetkellä ratkaisu oli päivänselvä”, Tesla muisteli myöhemmin.
Tesla luonnosteli nopeasti laitteen, joka toimi samalla periaatteella kuin nykyiset sähkömoottorit, joita käytetään kaikkialla ilmastointilaitteista teollisuuskoneisiin. Hän ihasteli työtään: ”Eikö se olekin kaunis? Eikö se olekin jalo? Eikö se olekin yksinkertainen!?”
Teslan nuoruudessa tutkijoita kiinnosti eniten tasavirta, jossa virta kulkee virtapiirissä koko ajan vain yhteen suuntaan. Hänen sähkömoottorinsa perustui kuitenkin vaihtovirtaan, jonka suunta muuttuu 50 kertaa sekunnissa.
Vuonna 1882 Edisonin työläiset kaivoivat ensimmäiset sähköjohdot New Yorkiin.
Edison torjui vaihtovirran
Edisonin työntekijänä New Yorkissa Teslan oli keskityttävä tasavirtaan, jota Edisonin voimala tuotti. Tasavirralla oli kuitenkin suuria rajoituksia, ja Tesla turhautui pahasti kuukausien kuluessa.
Edison halusi syöttää sähköjohtoihinsa 110 voltin tasavirtaa, jotta sitä voitiin käyttää suoraan asiakkaiden kotien valaisimissa.
Pienen jännitteen vuoksi voimalasta voitiin kuitenkin siirtää sähköä vain 800 metrin säteelle, minkä jälkeen johtoverkon vastus kasvoi liian suureksi. Edison halusi sähköistää koko Amerikan, mutta hänen tekniikallaan siihen olisi tarvittu voimaloita aina puolentoista kilometrin välein.
Edisonin suurin kilpailija sähkömarkkinoilla oli keksijä-yrittäjä George Westinghouse, joka puolestaan toimitti asiakkailleen vaihtovirtaa.
Hänellä ei ollut samanlaisia ongelmia sähkönsiirrossa, koska hän saattoi muuntajan avulla kasvattaa sähkön jännitettä viisin-, kymmen- tai jopa kaksikymmenkertaiseksi ja siirtää sähköä pitkiä matkoja suurjännitejohtoja pitkin.
Kukaan ei kuitenkaan ollut vielä rakentanut käyttökelpoista sähkömoottoria, joka voisi hyödyntää vaihtovirtaa teollisesti, kun taas Edisonin sähköllä voitiin käyttää lämmittimiä ja suuria koneita.
Pitkään harkittuaan Tesla rohkeni tehdä Edisonille ehdotuksen: hän halusi rakentaa sähkömoottorin, jonka myötä myös vaihtovirtaa voisi hyödyntää taloudellisesti.
Edisonin vastaus oli tyly. Tesla kertoi Edisonin todenneen, ettei ollut kiinnostunut vaihtovirrasta, ”jolla ei ole tulevaisuutta ja jonka kimpussa puuhastelevat vain hukkasivat aikaansa”.
Edison oli rakentanut yrityksensä tasavirran varaan ja suojannut liiketoimintansa kilpailijoilta lukemattomilla patenteilla. Jos hän olisi nyt siirtynyt vaihtovirtaan, hän olisi joutunut rakentamaan kaiken alusta.
Tesla joutui epäsuosioon, ja kun hän ei saanutkaan Edisonilta mielestään ansaitsemaansa bonuspalkkiota, hän irtisanoutui raivoissaan.
Tesla sähkökokeen aikana laboratoriossaan.
Kampanja vaihtovirtaa vastaan alkoi
Vuonna 1887 Edison alkoi tuntea kilpailijoiden hönkivän niskaansa, kun nämä rakensivat voimaloita ja asensivat katuvalaisimia, jotka muistuttivat muuten hänen omiaan mutta hyödynsivätkin vaihtovirtaa.
Edison aloitti todellisen sodan vaihtovirtaa vastaan kirjoittamalla 83-sivuisen julistuksen, jonka kannessa luki jykevin kirjaimin ”VAROITUS”.
”On fakta, että kaikki suurjännitettä, esimerkiksi 500:n tai 1 000 voltin jännitettä käyttävät järjestelmät ovat hengenvaarallisia”, Edison kirjoitti ja esitti väitteensä tueksi lehdistä poimimiansa artikkeleita kuolemantapauksista.
”Tämän suurjännitejärjestelmän uhriluettelon rinnalla meillä on Edisonin pienjännitejärjestelmän kunniakas historia, josta ei löydy yhtäkään kuolemantapausta”, Edison ylpeili.
Edison jätti mainitsematta, että oikosulun sytyttämä tulipalo oli tuhonnut pankkiiri J. P. Morganin kirjoituspöydän Edisonin asentaessa pienjännitejärjestelmäänsä ensimmäistä kertaa yksityiskotiin. Samoin häneltä ”unohtui”, että hänen yrityksensä kaupungin katujen alle kaivamat sähköjohdot aiheuttivat alkuun hevosille sähköiskuja.
Edison sai kakkosmiehen
Edison pyrki häikäilemättä lietsomaan pelkoa vaihtovirtaa kohtaan – ja näytti myös onnistuvan siinä. Vuonna 1888 sensaationnälkäiset toimittajat ja huolestuneet kansalaiset alkoivat kirjoittaa lehtiin kauhukertomuksia hengenvaarallisesta vaihtovirrasta.
”Kuolema johdoissa” otsikoi eräs lukija yhden räikeimmistä lukijakirjeistä, jonka New York Evening Post julkaisi 5. kesäkuuta. Siinä lueteltiin useita suurjännitejohdoista johtuneita kuolemantapauksia ja varoiteltiin, että vaihtovirran ”uhriluettelo saattaa kasvaa joka päivä”.
Kirjoittaja jylisi: ”Vaihtovirtaa ei voi kuvailla muuten kuin että se on kirottua.” Hän vaati yli 300 voltin jännitteistä vaihtovirtaa kokonaan kiellettäväksi – mikä olisi käytännössä ajanut kaikki Edisonin kilpailijat markkinoilta.
Kirjoittaja oli Harold P. Brown, itseoppinut keksijä, joka haaveili seuraavansa Edisonin jalanjäljissä.
Ei tiedetä, tunsivatko miehet toisensa entuudestaan, mutta tuon lukijakirjeen jälkeen Edison palkkasi Brownin ja antoi tälle käyttöön laboratorion ja kaksi apulaista, jotta tämä voisi jatkaa ristiretkeään vaihtovirtaa vastaan. Sähkövirtojen sota siirtyi uuteen vaiheeseen.
Edisonin uusi apuri valitsi sodassa aseekseen eläinkokeet. Hän usutti pikkupoikia ottamaan kiinni ja tuomaan hänelle kulkukoiria, joista hän maksoi 25 senttiä kappaleelta. Sitten hän teki niillä sähkökokeita.
Kuukauden kuluessa Brown selvitti kokeissaan, että koiran saattoi tappaa jo 300 voltin vaihtovirralla, kun taas tasavirta muuttui hengenvaaralliseksi vasta 1 000 voltissa.
Tasavirta oli siis turvallisempaa, ja sen hän halusi myös tehdä suurelle yleisölle selväksi julkisessa demonstraatiossa.
Eläinkoe päättyi kaaokseen
- heinäkuuta 1888 toimittajia ja kiinnostuneita kaupunkilaisia kerääntyi Manhattanilla sijaitsevaan luentosaliin. Ihmisten asetuttua paikoilleen Brown astui salin eteen 27 kiloa painavan labradorinnoutajan kanssa, pani koiralle kuonokopan ja tunki sen häkkiin.
Sitten hänen avustajansa kiinnittivät koiran jalkoihin elektrodeja. Kun kaikki oli valmista, Brown kytki 300 voltin tasavirran kulkemaan koiran läpi ja nosti jännitteen pian 400 volttiin.
Koira uikutti kivusta. ”Monet poistuivat salista, koska he eivät kestäneet julmaa esitystä”, raportoi eräs paikalla ollut toimittaja. Brown nosti jännitteen aina 1 000 volttiin asti, ja koira vikisi, ulvoi ja kiemurteli katsojien anellessa kovasydämistä Brownia lopettamaan.
Koira oli edelleen elossa, kun Brown lopulta sammutti virran, mutta julma koe ei ollutkaan vielä ohi. Seuraavaksi avustajat kytkivät koiran vaihtovirtageneraattoriin. Kun kaikki oli valmista, Brown syötti elektrodeihin 330 voltin vaihtovirtaa, ja hetkessä koira lysähti hengettömänä maahan.
Brownin tarkoitus oli ollut tehdä paljon muitakin kokeita vaihtovirralla, mutta hänen oli luovuttava niistä, sillä yleisö kihisi kiukusta ja yksi eläinsuojelija protestoi suureen ääneen.
Kaiken huipuksi koe ei edes ollut antanut kiistatonta todistetta vaihtovirran vaarallisuudesta, sillä koirahan oli ollut jo tasavirtakäsittelyn jäljiltä aivan henkihieverissä Brownin siirtyessä vaihtovirtaan. Niinpä hänen oli pakko tehdä uusia kokeita.
Jo neljän päivän kuluttua Brown oli jälleen näyttämöllä. Sarjamurhaajan tehokkuudella hän päästi päiviltä 28-kiloisen sekarotuisen, 41 kiloa painavan aikuisen newfoundlandinkoiran ja yhden pienemmän koiran – ja kaikki vaihtovirralla.
”Järjestimme loistavan näytöksen, josta voit pian lukea kaikista lehdistä”, Brown kirjoitti tyytyväisenä eräälle Edisonin työntekijälle.
Edison esitti vaihtovirtaa teloituksiin
Edisonia pidettiin Yhdysvalloissa yleisesti tunnustettuna sähköasioiden asiantuntijana. Niinpä eräs työryhmä New Yorkissa kääntyikin hänen puoleensa ja pyysi häntä arvioimaan, olisiko sähkö parempi ratkaisu kuolemaantuomittujen teloituksissa kuin hirttäminen.
Edison ei kannattanut kuolemantuomiota, mutta hän vastasi, että ihminen voitaisiin tappaa nopeasti ja lähes kivuttomasti sähkön avulla.
”Tehokkaimpia ovat niin sanotut vaihtovirtakoneet, joita tässä maassa valmistaa ensisijaisesti George Westinghouse”, Edison kirjoitti.
”Näistä koneista lähtevän sähkön johtaminen ihmiskehon läpi aiheuttaa silmänräpäyksessä kuoleman jo pienimmästäkin kontaktista.”
Brown kehitti sähkötuolin
Teloitusmenetelmiä pohtiva työryhmä oli Edisonille kuin taivaan lahja. Nyt hänellä oli loistava tilaisuus vakuuttaa yhdysvaltalaiset Westinghousen tuottaman sähkön hengenvaarallisuudesta.
Edison päätti yrittää vaikuttaa työryhmän päätökseen avustajansa Harold P. Brownin kautta järjestämällä demonstraation, johon teloitustyöryhmän jäsenet kutsuttiin. Edison saapui itse paikalle valvomaan tapahtumaa, jossa kaksi vasikkaa ja lopuksi 560-kiloinen täysikasvuinen hevonen tapettiin 700 voltin vaihtovirralla.
”Kokeet osoittivat, että vaihtovirta on tappavin voima, jonka tiede tuntee,” New York Times -sanomalehti raportoi seuraavana päivänä.
Esitys vaikutti juuri niin kuin Edison oli toivonutkin. Teloitustyöryhmä päätti, että 1. tammikuuta 1889 alkaen New Yorkin osavaltion kuolemaantuomitut teloitettaisiin vaihtovirralla.
Brown kehitti tarkoitusta varten aivan uuden laitteen, ”sähkötuolin”. Tappavaa sähköä tuoliin tuottaisi tietysti Westinghousen valmistama generaattori. Edison yritti jopa vakiinnuttaa Westinghousen nimen uuden teloitusmenetelmän nimeksi.
William Kemmlerin teloituksen piti olla vaihtovirran vastaisen sodan huipennus. ”Se tapahtuu niin nopeasti, että tuomittu ei ehdi juurikaan kärsiä”, Edison ennusti ennen päivää, joka todistaisi vaihtovirran vaarallisuuden.
- elokuuta 1890 tapahtumat eivät kuitenkaan edenneet suunnitelmien mukaan, ja Kemmlerin pitkä kuolinkamppailu sähkötuolissa oli kuin alkusoitto Edisonia itseään odottavalle alamäelle.
Vaihtovirta valaisi maailmannäyttelyn
Vaikka Edison turvautui yhä rajumpiin keinoihin, kesällä 1890 näytti lopullisesti siltä, että hän oli häviämässä sähkövirtojen sodan.
Westinghouse myi enemmän valaistusjärjestelmiä kuukaudessa kuin mitä Edison oli myynyt koko vuotena, ja Westinghouse oli saanut vahvan liittolaisen Edisonin entisestä työntekijästä Nikola Teslasta.
Uuden esimiehensä alaisuudessa Tesla ryhtyi rakentamaan vaihtovirtamoottoria, jonka Edison oli aiemmin tylysti torjunut. Laite valmistui kolme vuotta myöhemmin, ja loistelias esitys Chicagon maailmannäyttelyn avajaisissa vuonna 1893 varmisti, että tulevaisuuden sana sähkömarkkinoilla oli vaihtovirta.
Yleisö kohahti ihastuksesta, kun presidentti Grover Cleveland julisti näyttelyn avatuksi ja käynnisti napin painalluksella sähköllä toimivan ja valaistun suihkulähteen, josta ryöppysi vettä 30 metrin korkeudelle ilmaan
Ihastus sen kuin kasvoi, kun illalla sytytetyt kymmenettuhannet hehkulamput valaisivat näyttelyrakennukset kauniisti yötaivasta vasten. ”Oli kuin olisin yhtäkkiä kokenut taivaisen näyn”, kommentoi eräs katselija.
Koko näyttelyalueen valaistus oli Teslan ja Westinghousen työtä. Lisäksi he esittelivät näyttelyssä lukuisia kehittämiään vaihtovirtalaitteita.
Kun Nikola Tesla vuonna 1893 kehitti tehokkaan vaihtovirtamoottorin, yhdysvaltalaiset tehtailijat alkoivat ostaa suurjännitesähköä.
Edison käänsi selkänsä sähkölle
Kaksi vuotta myöhemmin, vuonna 1895, Westinghouse sai juhlia lopullista voittoa sähkövirtojen sodassa, kun hän vihki käyttöön vesivoimalan Niagaran putouksilla.
Vesimassat tuottivat vaihtovirtaa, jota syötettiin 30 kilometrin päähän Buffalon kaupunkiin asti.
Siihen aikaan Edison oli jo menettänyt yrityksensä General Electric Companyn hallinnan käytännössä pankkiiri J. P. Morganille, joka pakotti yrityksen siirtymään vaihtovirtaan.
Edisonin oli vaikea hyväksyä uutta tilannetta. ”Olen tullut siihen tulokseen, etten ole koskaan tiennyt mitään sähköstä”, hän ilmoitti.
”Nyt haluan tehdä jotain, mikä on niin paljon suurempaa kuin kaikki tähän asti tekemäni, että ihmiset unohtavat minun nimeni koskaan liittyneen mihinkään sähköiseen.”
Nerokkaan keksijän katkera toive ei toteutunut. Vaikka Edison jatkoi ahkerasti kokeita elokuvien, äänentallennuksen, röntgenkuvauksen ja akkujen parissa, hänen nimensä muistetaan tänäkin päivänä yhä ensisijaisesti siitä, että hän kehitti ensimmäisenä käytännöllisen ja toimivan hehkulampun.