В отличие от других изобретателей Эдисон создавал не просто отдельные продукты, но целые системы. Сначала он придумывал целое, а затем разрабатывал необходимые детали, обеспечивая их идеальное сочетание друг с другом. «Не только лампы должны давать свет, а динамо-машины генерировать ток, – писал он позднее о своем плане подачи электричества в качестве коммунальной услуги. – Лампы должны быть адаптированы к току динамо-машины, а динамо-машины должны быть сконструированы так, чтобы предоставлять лампам электричество требуемых характеристик; таким образом, все части системы должны быть сконструированы с учетом всех других частей, поскольку в некотором смысле все части образуют единую машину». К счастью для Эдисона, у него под рукой была хорошая модель. Во многих городах успешно действовали системы газового освещения, изобретенные в начале века, где природный газ (топливо для ламп) поставлялся от центральных газовых заводов к месту использования. Свет, который на протяжении веков давали обыкновенные свечи и керосиновые лампы, стал услугой, поставляемой централизованно. Задача Эдисона заключалась в том, чтобы заменить газовые системы освещения электрическими.
Теоретически в качестве источника освещения электричество обладало многими преимуществами по сравнению с газом. Его было легче контролировать, и, обеспечивая свет без применения открытого огня, оно было более чистым и безопасным. Газовое освещение поглощало кислород из помещений, выделяло токсичные пары, от него чернели стены и загрязнялись шторы, нагревался воздух, часто происходили сильные взрывы. Хотя первоначально газовое освещение воспринималось как «воплощение чистоты», как отмечает Вольфганг Шивельбуш[11] в своей книге «Ночь, лишенная очарования» (Disenchanted Night), посвященной истории систем освещения, недостатки такого освещения с ростом масштабов его применения становились все более очевидными. Люди стали воспринимать его «грязь и негигиеничность» как необходимое зло. Сам Эдисон считал газовое освещение «варварством и расточительством». Он называл его «светом для темных веков».
И все-таки для использования электроэнергии в качестве источника освещения все еще существовали серьезные технологические ограничения. Во-первых, лампы накаливания в современном их виде еще не были изобретены. Единственным известным источником устойчивого электрического света была электрическая дуга, при которой ток пропускается через газ между двумя электродами. Дуговые лампы горели с такой яркостью и выделяли столько тепла, что их нельзя было оставлять в комнатах и в других закрытых помещениях – только в просторных общественных местах. Во-вторых, еще не существовало способа передачи электричества от центральной станции. Каждой дуговой лампе требовался собственный источник энергии. «Как свеча и керосиновая лампа, – писал Шивельбуш, – освещение дуговыми лампами основывалось на доиндустриальном принципе автономного питания». Каким бы плохим ни было газовое освещение, электрический свет не мог составить ему серьезную альтернативу.
Чтобы построить свой «единый комплекс», Эдисону предстояло совершить технологический прорыв, который коснулся бы всех основных компонентов системы. Он должен был придумать способ производить электроэнергию эффективно и в больших количествах, способ безопасной передачи тока в дома и офисы, способ учета потребляемого каждым клиентом электричества и, наконец, способ превращения тока в управляемый, надежный источник света, подходящий для жилых помещений. Кроме того, следовало удостовериться, что при продаже электричества по цене газового освещения можно будет получать прибыль.
Это была сложная задача, но ему и его помощникам в Менло-Парк удалось решить ее невероятно быстро. За два года они разработали все основные компоненты системы. Они изобрели всем известную лампу Эдисона: запечатав тонкую медную нить внутри небольшого стеклянного вакуумированного сосуда, создали, как поэтически выразился один репортер, «небольшой шар солнечного света, настоящую лампу Аладдина». Они разработали новую мощную динамо-машину, которая была в четыре раза больше своего крупнейшего предшественника. Свое творение они назвали «Джумбо» в честь популярного циркового слона того времени. Они усовершенствовали параллельную схему, позволяющую множеству ламп работать независимо друг от друга, с раздельными регуляторами и на одном проводе. Они создали счетчик, который мог отследить, сколько электроэнергии использовал потребитель. В 1881 году Эдисон поехал в Париж, чтобы продемонстрировать небольшую рабочую модель своей системы на Международной электротехнической выставке, которая состоялась во Дворце промышленности на Елисейских Полях. Он также представил чертежи первой в мире центральной генерирующей станции, которую собирался построить в двух складских помещениях на Перл-стрит на нижнем Манхэттене.
