De mensen verdrongen zich rond een straatlantaarn in Newcastle in het noorden van Engeland. Ze staarden naar het licht – niet omdat straatverlichting een nieuwe uitvinding was; al ruim 50 jaar baadden de straten van de stad in de gloed van gasvlammen. Maar op deze dag in februari 1879 was het gas vervangen door een gloeilamp – en het elektrische licht was betoverend.
De lamp scheen stabiel. Geen lange, griezelige schaduwen. Geen flikkering. De straatlantaarn verlichtte de stad op een manier die niemand ooit eerder gezien had – in Engeland of waar ook ter wereld.
Al hebben de meesten van ons geleerd dat Thomas Edison de gloeilamp uitvond, hij demonstreerde hem niet die dag. Hij was zelfs nog niet eens begonnen met het experimenteren met elektrisch licht.
De uitvinder was de Brit Joseph Swan. Twee maanden eerder gaf hij een lezing voor de intellectuele elite van de stad om zijn gloeilamp te demonstreren, en de respons was overweldigend – zozeer zelfs dat de scheikundige nu een lamp had geïnstalleerd in een van de drukste straten van de stad, Mosley Street.
De 51-jarige Joseph Swan stond op het punt een doorbraak te maken. Dacht hij. Maar Edison besefte welk enorm potentieel de nieuwe lichtbron had, en was vast van plan om zich de baanbrekende uitvinding eigen te maken.
30 jaar lang werkte Joseph Swan nu eens niet en dan weer wel aan de gloeilamp.
Gas is een onzichtbare moordenaar
Toen gasverlichting circa 100 jaar eerder zijn intrede deed, werd het geprezen als de grootste prestatie van de beschaving. Huizen, flats, fabrieken en ziekenhuizen werden voorheen verlicht door kaarsen en olielampen – stinkende, walmende lichtbronnen die duur waren en aldoor onderhoud nodig hadden.
Met de gasleidingen in huizen en openbare gebouwen was er maar één draai aan de knop nodig en het gas kwam eruit. Geen gedoe meer met kaarsen en olie: de energie kwam vanzelf. Je had er alleen een lucifer voor nodig.
In een paar jaar tijd werden steden als Londen, Parijs en New York omgetoverd van plekken die ’s nachts gevaarlijk en duister waren, tot moderne metropolen die nooit sliepen. Maar met het gas kwam er een nieuw gevaar op de stedeling af.
‘Een uitvinder is als een bergbeklimmer. Eerst loopt hij langs bekende paden, dan in de voetsporen van anderen. Pas als de voetstappen ophouden, pakt hij de bijl en hakt nieuwe sporen uit.’ Joseph Swan
In een hotel in Chicago kwam een man bijna om toen zijn hoed per ongeluk de gaskraan aan de muur opende. Hij merkte het niet en ging slapen. Laat in de nacht werd hij wakker met knallende hoofdpijn. Hij was verward, duizelig en had moeite met ademhalen. Er was iets mis, maar hij wist niet wat. Hij sleepte zich de gang op, waar hij in elkaar zakte. Gelukkig vonden personeelsleden hem even later. Ze draaiden de gaskraan dicht en redden zijn leven.
Was hij blijven liggen, dan zou het CO – koolmonoxide – in het gas de zuurstof in zijn bloed hebben vervangen. Hij zou bewusteloos zijn geraakt, zijn weefsels zouden zijn gaan ontbinden en de dood was onherroepelijk ingetreden.
Kolengas was zo’n goede moordenaar dat mensen er al snel zelfmoord mee pleegden. Het hotelpersoneel dacht dan ook aanvankelijk dat de man zich van het leven had willen beroven, want dat zou bepaald niet de eerste keer zijn. Pas toen ze de afdruk van de gaskraan in zijn hoed zagen, beseften ze wat er gebeurd was.
Een ander gasongeluk, ook in Chicago, kostte bijna duizenden mensen het leven. Op een dag in 1893 nam de temperatuur bij de gasfabriek in de wijk Ravenswood plotseling af. Dat betekende dat het gas niet meer door de leidingen stroomde, en dat de lichten in elke lantaarnpaal en elk huis met een knal uitgingen. Even later loste het personeel van de gasfabriek het probleem op en stroomde het gas weer.
Maar omdat de vlammen uit waren – en de meeste mensen sliepen – vervloog het gas. Gelukkig hadden de weinigen die nog wakker waren, door dat er iets mis was, en ze bonkten op de deur van ruim 5000 sluimerende bewoners. Alleen door een wonder overleefde iedereen het lek.
Niet alleen was het gas gevaarlijk – het leidde tot ongelukken, zelfmoorden en explosies bij mensen thuis – maar het vervuilde ook. Het roet van de gasvlam zette zich af op muren en plafonds – zwarte vlekken die er niet afgewassen konden worden, wat betekende dat er vaak opnieuw behangen moest worden.
Gas was dus geen goede opvolger van kaarsvet en olie. Maar met de uitvinding van elektriciteit hadden de 19e-eeuwse uitvinders een uitweg uit de duisternis.
Eerste licht gaat per ongeluk aan
Een van hen was de Brit Humphry Davy, die begin 1800 geobsedeerd raakte door een nieuwe technologie: de batterij. De uitvinder en scheikundige leerde hoe je elektriciteit kon gebruiken om elementen te isoleren. In een paar maanden tijd wist hij natrium, kalium en magnesium af te zonderen – elementen die voorheen niet in zuivere vorm beschikbaar waren.
Tijdens het experimenteren deed hij een tweede, misschien wel belangrijkere ontdekking. Toen hij twee koolstofstaafjes een paar centimeter uit elkaar plaatste en er een elektrische spanning doorheen liet lopen, begonnen ze te gloeien. Elektronen kaatsten eenvoudigweg van het ene naar het andere koolstofstaafje via de lucht, waardoor een boog van licht ontstond.
Na duizenden pogingen ontdekt Edison dat bamboevezels taai genoeg zijn en voldoende weerstand bieden om als gloeidraad te dienen.
Bamboe werd Edisons redding
1802
De Brit Humphry Davy creëert de eerste gloeilamp door stroom te zetten op een strook platina, een edelmetaal met een hoog smeltpunt. Maar het licht is te zwak en het platina brandt te snel op.
1809
Davy zet twee koolstofstaafjes onder stroom via een zelfgemaakte batterij. Elektronen springen van het ene staafje naar het andere, waardoor een boog van licht ontstaat. Maar het licht is zo weer weg.
1840
Wetenschapper Warren de la Rue plaatst dunne spiraaldraden van platina in een luchtledige glazen kolf, zodat het platina niet met de lucht reageert. Zijn lamp brandt langer dan die van Davy, maar is erg duur om te maken.
1878
Joseph Swan slaagt erin een efficiënt vacuüm en een gloeidraad met een langere levensduur te maken. Het jaar daarop demonstreert hij zijn gloeilamp aan het publiek.
1879
Edison test meer dan 3000 materialen die als gloeidraad gebruikt kunnen worden, totdat hij ontdekt dat een bamboedraad genoeg elektrische weerstand en slijtvastheid heeft. Edisons ‘bamboelamp’ kan 1200 uur gloeien.
Humphry Davy had, bijna per ongeluk, de eerste elektrische lamp gemaakt, de zogeheten booglamp. Dat we niet aan hem denken als we het licht aandoen, komt doordat de booglamp niet geschikt was voor thuis. Hij vrat stroom en was moeilijk te regelen – het licht varieerde van zwak tot extreem verblindend. De hitte ervan tastte de koolstofstaafjes ook zozeer aan dat de afstand ertussen snel toenam en het licht uitging.
Maar Humphry Davy had laten zien dat elektrisch licht een optie was.
Ongeluk achtervolgt rijkeluiszoon
Terwijl Davy’s opvolgers verder werkten aan de booglamp, groeide Joseph Swan op bij de gaslamp in een welgesteld huis in het Engelse Sunderland. Zijn vader had een ijzerbedrijf en verdiende goed aan de bloeiende industrialisatie van begin 19e eeuw. Zijn ouders konden het zich zelfs veroorloven de kinderen naar school te sturen. Alle acht.
Joseph gold als de slimste van het stel en verslond alle lectuur die hij te pakken kon krijgen, vooral over wetenschap en scheikunde. Op 14-jarige leeftijd ging hij in de leer bij twee apothekers om meer te weten te komen over de scheikundige processen van geneesmiddelen.
Maar het geluk van de jongen was op. Voordat hij zijn leertijd had voltooid, stierven beide apothekers en bleef hij plotseling achter zonder baan, opleiding of kansen. Wanhopig verhuisde hij naar Newcastle, waar de man van zijn oudere zus, die net een farmaceutisch bedrijf was begonnen, hem in dienst nam. De komst van Joseph gaf het bedrijf een belangrijke impuls. Hij had veel ideeën voor nieuwe preparaten, die hij bovendien maakte.
‘Ik heb niet 1000 keer gefaald. Ik heb 1000 manieren ontdekt die niet werken.’ Edison na het testen van duizenden plantaardige materialen voor gloeidraad
Maar de idylle was van korte duur. Op een dag reed zijn zwager de stad uit om een lading nitroglycerine te lozen, de krachtige wonderdrug die ruim 20 jaar eerder was ontdekt. Hij wilde het in de natuur dumpen, maar er ging iets mis en een explosie werd de vrachtwagenlading en de man zelf fataal.
Niet lang na de explosie stierven zijn vrouw en tweelingzonen door ziekte. De wereld van de jonge uitvinder stortte in.
Gebroken en depressief omdat hij in korte tijd zijn naasten en zakenpartner had verloren, begroef hij zich in zijn werk. Hij verhuisde, bouwde een laboratorium en begon te experimenteren. En daaruit kwam een reeks ontdekkingen voort. Zo maakte Swan het veel makkelijker en goedkoper om foto’s te ontwikkelen.
Op 21-jarige leeftijd deed hij de eerste pogingen om een elektrische gloeilamp te ontwikkelen, maar de eerste prototypes werkten nogal slecht. Het idee erachter was dat de elektrische spanning door dun materiaal moest stromen. De elektronen zouden niet vrij door de lucht springen, zoals bij de booglamp het geval was. Maar dat was makkelijker gezegd dan gedaan. Doordat de lucht in de bol vol zuurstof zat, verbrandde het dunne materiaal snel.
Swan loste dit op met een vacuüm in de lamp, waarbij het materiaal gloeide. Maar de vacuümpompen die Swan kon krijgen, werkten slecht, en de volgende 30 jaar werkte hij nu eens wel en dan weer niet aan de gloeilamp. Pas op 50-jarige leeftijd, in 1878, voltooide hij hem.
Edison ging op 12-jarige leeftijd van school en ging in de leer als telegrafist bij de spoorwegen.
Het jaar daarop nam hij patent op het idee van een vacuüm in de lamp, en om aan te tonen hoe goed zijn uitvinding was, liet hij de lamp thuis installeren. Het huis van Joseph Swan was daarmee het eerste dat geheel door elektrisch licht werd verlicht. De toekomst lachte Swan toe in elke zin van het woord – totdat de beroemde uitvinder Edison ook beweerde de gloeilamp te hebben uitgevonden.
Halfdove vuurtorenjongen
Thomas Edison was het tegendeel van Joseph Swan. Waar de Brit vriendelijk en rustig was en een grote, borstelige baard had, was de Amerikaan nors, streng en enigszins arrogant. Terwijl Swan uit een welvarend milieu kwam, groeide Edison op in schaarste. En waar Swan jaren aan de gloeilamp had gewerkt, had Edison het in een paar maanden voor elkaar. Toen de twee mannen elkaar ontmoetten, waren er dan ook wat wrijvingen te bespeuren.
Edison was het zevende en jongste kind van een vader die een vuurtoren had in Port Huron, een uur rijden ten noorden van Detroit. De plaats ligt aan een van de grootste meren van Amerika, Lake Huron, op de grens tussen de VS en Canada.
Edison werd geboren met een gehoorafwijking. Hij verveelde zich op school, omdat hij niet kon horen wat de leraar zei en omdat hij niet van stampen hield. De school kon dan ook weinig met hem.
Maar nieuwsgierig en fantasierijk als hij was, dook Edison in de boeken. Hier leerde hij veel van wat hem later van pas zou komen als uitvinder en zakenman – kennis van onder meer scheikunde, elektriciteit en wiskunde.
Edison zat slechts vijf jaar op school en stopte ermee toen hij als 12-jarige aan de slag kon bij het spoor tussen Port Huron en Detroit. Vier jaar eerder had de spoorweg telegrafen geïnstalleerd om de treinen te coördineren en te besturen, en Thomas Edison greep de kans om in de leer te gaan als telegrafist.
Aanvankelijk werkte de telegraaf door stippen en lijnen (morsecode) op stukjes papier te drukken, die de telegrafist dan aflas. Maar terwijl Edison nog in de leer was, veranderde de technologie en werd deze vervangen door ontvangers die de morsecode via geluid afleverden.
Dit bezorgde Edison, die hardhorend was, problemen, en hij begon meteen de telegraaftechnologie te verbeteren om deze beter voor hem te laten werken – een ‘Edison classic’, zo bleek, want veel van zijn latere uitvindingen waren ook verbeteringen van bestaande technologie.
In 1869 vond hij een duplex-telegraaf uit: een machine die via dezelfde draad twee berichten tegelijk kon versturen. Met de uitvinding in de hand nam hij na zes jaar als telegrafist ontslag om fulltime uitvinder te worden.
Het bleek de juiste beslissing te zijn. Tijdens zijn carrière registreerde Edison 1093 patenten – een wereldrecord dat in 2015 voor het eerst werd overtroffen door Edisons landgenoot, de astrofysicus en uitvinder Lowell Wood. Een deel van de verklaring voor Edisons verpletterende efficiëntie was, volgens zijn vele tegenstanders, dat hij moeite had het verschil te begrijpen tussen lenen en stelen – en in 1878 stal hij van de verkeerde man.
Edison wist tijdens zijn leven 1093 uitvindingen te patenteren. De meeste van zijn doorbraken vonden plaats in zijn hypermoderne laboratorium in Menlo Park, New Jersey.
Edison ‘leent’ van Swan
De grootste uitdaging van de elektrische gloeilamp was om hem goedkoop en wat betrouwbaarder te maken. Vóór Swan was het alleen gelukt om gloeilampen met draden van platina, iridium en koolstof te maken. De eerste twee waren extreem duur en zeldzaam. Koolstof daarentegen was goedkoop, maar brandde snel op. Door de draad in een vacuüm te branden, merkte Swan dat die veel langer meeging. En door papier te gebruiken dat bedekt was met koolstofpoeder, bracht hij de prijs van de draad nog verder omlaag.
Dus toen Swan in februari 1879 zijn elektrische lamp op straat in Newcastle aanzette, had die de ergste kinderziekten al gehad en scheen hij schitterend. Het enige punt was dat de draad niet langer dan 40 uur kon branden voordat de lamp barstte. Maar Edison wist daar iets op.
Voortbouwend op Swans ontwerp wist Edison een materiaal te vinden dat nog langer brandde. Zijn hele laboratorium in Menlo Park, New Jersey, werd ingezet om dit materiaal op het spoor te komen. 100 mensen werkten bijna 24 uur per dag aan het testen van materialen.
Pas nadat hij duizenden plantenvezels uit de hele wereld had getest, vond Edison de oplossing. Door papier te vervangen door ultradunne bamboevezels bedekt met koolstofpoeder slaagde hij erin de levensduur van de gloeilamp drastisch te verlengen. Zijn lamp kon wel 1200 uur branden voordat hij barstte.
Terwijl de strijd om de gloeilamp binnenshuis woedde, werden de zwakke gaslampen buiten vervangen door koolstofbooglampen die hele woningblokken in een helder wit licht lieten baden.
Oorlog breekt uit
In 1878, het jaar waarin Swan zijn lamp demonstreerde, had hij in Engeland patent aangevraagd op de uitvinding. Hij maakte echter een grote fout door alleen octrooi aan te vragen op het vacuümgedeelte – niet op het hele ontwerp. Het jaar daarop patenteerde Edison de hele gloeilamp in zowel Engeland als de VS.
Hoewel Edison heel goed wist dat zijn prestatie leunde op het harde werk van Joseph Swan, probeerde hij de gloeilamp te verkopen als zijn eigen uitvinding.
Misschien dacht hij dat hij Swan kon hebben, en vond hij dat de eer – en vooral het patent – voor de gloeilamp toekwam aan de ‘tovenaar van Menlo Park’ en de beroemdste uitvinder op aarde, en niet aan een onbekende scheikundige uit een provinciestadje in Noord-Engeland.
Zoiets haalde hij vaker uit. Thomas Edison was een even begaafde uitvinder als een cynische, gewetenloze zakenman.
Maar de geniale uitvinder had buiten de waard gerekend: Swan gaf zich niet zomaar gewonnen. En Edison stuitte nu eens een keer op hevig verzet.
Swan en Edison gooiden het op een akkoordje en richtten een gezamenlijk bedrijf op, Ediswan.
In 1882 klaagde Edison Swan aan. De aanklacht was dat Swan inbreuk maakte op het patent van Edison. Op zijn beurt klaagde Swan Edison in de VS aan wegens inbreuk op zijn octrooi. En hij kon zijn bewering hardmaken met onderzoeksnotities en aantonen hoe hij zijn uitvinding aan het publiek had gedemonstreerd.
Het bewijs was overtuigend: Edisons advocaten kozen eieren voor hun geld en adviseerden hem datzelfde te doen. Hij stemde er schoorvoetend mee in.
Vredesakkoord wordt getekend
In 1883 waren Edison en Swan eruit: ze zouden hun twee bedrijven, die waren opgericht om gloeilampen te produceren en te verkopen, samenvoegen. Al stemde Edison ermee in als een boer met kiespijn, het resultaat was indrukwekkend: The Edison and Swan United Electric Light Company Limited – kortweg Ediswan.
Tien jaar lang – tot 1893, toen alle patenten afliepen – hadden de twee een monopolie op de gloeilamp, waardoor ze allebei een vermogen verdienden.
De oorlog tussen Edison en Swan over patenten was lang niet het enige conflict waarin Edison verzeild raakte. Een paar jaar later ging hij de strijd aan met twee andere uitvinders. Deze keer ging het niet om de gloeilamp, maar om de toevoer van elektriciteit die de lamp deed branden. En opnieuw gebruikte Edison elke vuile truc die hij kon bedenken om te winnen. Maar dat is een ander verhaal.
De technologie achter de gloeilamp bleek zo succesvol dat ze meer dan 100 jaar nauwelijks veranderde. Gedurende de hele 20e eeuw werden huizen, scholen, ziekenhuizen en fabrieken verlicht door de gloeilamp. Pas eind jaren 2000 werd de gloeilamp overtroffen door een andere ingenieuze uitvinding: de ledlamp.