追光记——照明极简史

刘萝卜锅

品质源于技术 服务源于态度

这是阿什卡微信公众号第867篇原创文章

首发于2021年4月14日

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如果以开始制造石器为标志，那么人类在200万年前就出现了。在接下来的100万年间，我们过着纯天然的夜生活——只有月光、星光和山洞外神秘的目光，抚慰着我们的梦乡。

100万年前，人类学会了采集野火、保留火种，开始享受浪漫的篝火之夜。

烧柴，是人类有意识控制的第一种化学反应。

柴被氧化，化学能转化为光能和热能，光热系统1.0的构建，让人类一举取得了烹饪、取暖、照明、娱乐四大历史性突破。

人类第一次控制了一种自然现象，技能点全面提升。但护火、续火成了比还房贷还重要的生产生活活动。

薪火相传的日子，就这样提心吊胆地过了80多万年，直到一个小祖宗把木头玩糊了，又不知哪个小祖宗玩石头玩出了火花——燧石取火、钻木取火两项黑科技解放了生产力。

人工取火，搭配简易的火把，便携式、可移动、更节能的光热系统2.0，照亮了人类的前程。

火把虽好，但用作照明的时候，依然损失大量的热，不够节能环保。

到了15000年前，有的祖宗把苔藓浸满动物油、植物油，放进石窝或者贝壳，需要的时候点燃——第一盏专职照明的灯出现了。

这是照明的第一次技术革命。采光、取热两条技术路线，从此进入各自的细分领域。

然而，在那个很难吃饱肚子的时代，对绝大多数祖宗来讲，油脂和糖一样，是宝贵的能量来源，把油放在灯盏里偶尔烧一烧，依旧略显奢侈。

大约七千年前，油灯的核心科技——灯芯出现了。利用植物纤维的毛细现象，慢慢吸取灯盏里的油脂，从而使火焰可以集中在一点，缓慢持续地燃烧、发光。这是照明的第二次技术革命。

大约5000年前，围绕灯芯技术，古埃及和希腊发展出了蜂蜡制成的蜡烛。

蜂蜡虽然不罕见，但用它当燃料来照明，供应商蜜蜂表示压力山大。所以这时的蜡烛也属于奢侈品，帝豪尊享，非比寻常。

直到宋代，中国人找到了另一个供应商白蜡虫，昔日王谢堂前蜡，这才飞入寻常百姓家。

灯芯技术，极大降低了照明的耗油量，让油脂灯走进了普通人家，一用就是几千年。

低成本，拉近了贫富人群享用新科技的差距。就算收入低于城市最低标准线，也可以偶尔点一点油灯。

不过，贫富差距，依然造成了夜生活的不平等。

富人的夜是光明的，堕落可灯红酒绿，奋发可挑灯夜读。

穷人的夜是原装的，堕落找不着路，奋发看不起书。除非，你有个不在乎隐私的好邻居。

在世界各地，凡是有石油冒出来的地方，人们都会利用它来照明、取暖。但地下冒油这种事，可遇不可求，不具备普遍的、技术上的意义。

刘萝卜锅

从纯天然动植物身上榨取油脂，产量又低，污染又大，还破坏生态平衡。

工业革命以后，照明用油脂从生物油向化石能源转变，于是很多动物供应商躲过了种族灭绝，比如高端奢华灯油提供者抹香鲸。

1784年，煤气开始作为照明燃料。1790年，英国的威廉·默多克通过干馏煤获得了煤气。1792年，他又发明了煤气灯。

1859年，随着世界上第一口工业油井的诞生，石油被源源不断地开采出来，炼制出来的石蜡、煤油、柴油之类，都可以用来照明，而且价格便宜量又足。

不管油灯、蜡烛发展到多么高级，它都是以灯芯、油脂为核心的古老技术。

化石能源直接燃烧的照明技术，解决了油脂的来源，极大降低了经济、环境成本——居然比烧纯天然油脂环保，是不是挺反直觉的？

这是能源转型的飞跃，而不是照明技术的飞跃。

照明技术的飞跃，从牛顿开始埋下了伏笔。



1666年，牛顿发现，纯洁的白光，其实最不纯，而是七色可见光的混合体。

1800年，英国的赫歇尔发现了红外线。第二年，德国的里特发现了紫外线。

1873年，麦克斯韦方程预言了电磁波的存在，可见光、紫外线、红外线什么的，都属于电磁波，区别只是波长不同。

这就是说，解决人类的照明问题，我们只需要可见光。是不是废话？

1821年，英国的戴维发现，电能可以转化为光能。从这以后，一波电灯的发明者陆续出现。

但是，让电灯达到实用，并走进千家万户的，众所周知是爱迪生。他用钨丝解决了灯泡寿命问题，并且解决了供电问题，让电灯被越来越多的家庭接受。

电灯，这是照明技术的第三次革命。



电能转换为光能，发展为人类照明的主流技术。接下来要发展的，就只是发光效率、使用寿命了。



通电后，如何让电能尽可能多地转换为可见光，尽量不要转为微波、红外线、紫外线等其他电磁波——节能又健康，成了照明技术追求的主要目标。

研究这个问题，需要建立“黑体”模型，而黑体辐射生发的“紫外灾变”问题，经典物理表示无能为力。普朗克发现，必须把能量看成一份一份的，才搞得定它——你知道，这引发了“量子论”的产生。



当然，这是另一个话题。总之，新型电灯的迭代，主要就体现在可见光发光效率上——

1939年，纽约世博会上，GE公司展示了白光荧光灯，这就是今天依然在使用的“日光灯”。



1953年，美国的埃尔默·弗里德里希发明了卤素灯泡，之后被不断改进。这种高效的强光照明工具，作为车灯、探照灯等，被广泛用于强光照明场景。

1976年，GE公司又研制出紧凑型的荧光灯，也就是风靡一时的节能灯。

1996年，日本的Nichia公司研制出白光LED灯，成为可见光转化效率最高的照明灯具，一举取代了节能灯的应用场景，成为新生代照明大咖。



下一代暗夜天使，会是谁呢？

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卢沟桥

您的文笔真是很好，学习

卢沟桥

向你学习

刘萝卜锅

卢沟桥 发表于 2021-4-26 09:51
您的文笔真是很好，学习

谢谢哦