에디슨은 과학 발명을 시작한 이후로 큰 성공을 거두었다고 할 수 있으며, 실제로 30대에 만족하고 있다. 그러나 오랫동안 마음속에 남아 해결되지 않았던 문제가 있는데, 바로 전기를 어떻게 활용하여 사람들의 노동부담을 줄이는가이다.

1878년 늦여름, 에디슨은 멘로 파크에서 전기의 잠재적인 활용을 다시 고려하고 있었습니다. 1877년 가을 초에 그는 백열등으로 여러 가지 실험을 했으나 당시 많은 사람들이 이 분야를 탐구하고 있었기 때문에 에디슨은 이 분야의 연구를 포기했습니다. 물론 축음기의 발명도 그가 백열전구 연구를 떠난 이유 중 하나였다.

에디슨이 전등을 연구하던 시절, 사회의 조명 문제는 기본적으로 가스등으로 해결됐다. 그러나 가스등은 밝기가 부족하고, 누출이 쉽고, 공급 시스템이 열악한 등 고유의 단점을 가지고 있습니다. 나중에 누군가가 가스등을 대체하기 위해 아크 램프를 개발했지만 실험 결과 널리 사용되지 않는 것으로 나타났습니다. 그 이유는 첫째, 빛이 눈부시고, 둘째, 탄소 기둥 사이의 거리가 너무 멀기 때문이었습니다. 지속적으로 조정하십시오. 셋째, 탄소 기둥이 점화된 후 질식하는 냄새와 검은 연기가 발생합니다. 이에 따라 실내조명으로는 사용할 수 없는 것으로 판단됩니다. 그러나 이러한 아크 램프의 단점에도 불구하고 일부 국가에서는 1850년대 이후 내비게이션 비콘이나 거리 조명 등으로 아크 램프를 제한적으로 사용해 왔습니다.

조명에 대한 가스 독점을 깨기 위해 노력하는 사람들이 많습니다. 그러나 그들은 모두 이론과 실제 사이의 거대한 격차를 어떻게 메울 것인가의 문제에 직면해 있습니다. 이론적으로 전등을 만드는 데 필요한 것은 탄소나 다른 재료로 만들 수 있는 얇은 필라멘트뿐입니다. 필라멘트를 유리 용기에 밀봉하고 공기를 제거하면 전류가 흐르면서 필라멘트가 백열등을 방출할 수 있습니다. 그러나 실제로는 쉽게 타지 않는 필라멘트를 만들기 위한 재료를 찾고, 유리 용기의 진공도가 좋은지 확인하는 것이 필요합니다. 이러한 필요조건이 명확해지더라도 실험실의 우수한 장비에서는 이상적인 전등을 만들기는 어렵다. 게다가 상업적인 대규모 생산을 구현하기 위해서는 시급히 해결해야 할 문제도 많다.

1878년 가을, 에디슨은 첫 번째 실험을 수행하면서 50가지가 넘는 다양한 원료를 테스트하여 필라멘트로 만들어 탄화시킨 후 진공에서 빛을 발산하는 데 집중했다는 결론을 내렸습니다. 전등의 문제가 해결되었다는 것은 오직 한 가지 방법, 즉 필라멘트의 저항이 높아야 하고 열 방출이 느려야 한다는 것입니다.

그 후 에디슨은 많은 노력을 기울였으나 탄소선 실험은 성공할 기미가 보이지 않아 백금이나 백금 유사 금속으로 눈을 돌렸습니다. 이 재료들이 높은 저항과 느린 열 방출이라는 요구 사항을 충족했기 때문입니다.

수많은 실험 끝에 백금 필라멘트는 다른 금속 중에서 가장 이상적인 필라멘트인 것으로 보입니다. 그래서 10월 초에 에디슨은 백금선 "전등"에 대한 특허 출원을 제출했습니다.

최초의 백열등 특허 출원 이후 에디슨은 승리를 예감했다. 하지만 그는 앞으로 많은 어려움이 있다는 것을 잘 알고 있었기 때문에 더 열심히 일하기 시작했습니다. 그는 자신의 수학적 기초만으로는 충분하지 않다는 것을 깨달았습니다. 백열등을 성공적으로 설계하고 이를 조명 시스템의 핵심 부분으로 만들려면 일련의 복잡한 계산을 수행해야 했습니다. 따라서 연말이 되기 전에 그는 두 명의 수학자를 고용했고, 엄격한 계산 끝에 그들은 에디슨의 직관이 옳았다는 것을 증명했습니다. 전기 램프는 가스 램프의 경쟁자가 되기 전에 100옴 이상의 저항을 가져야 합니다.

1~2년 후 에디슨은 백열등 제조 분야에서 첫 번째 성과를 거두었습니다. 1879년 가을, Edison은 10만 분의 1 대기압의 진공을 생성할 수 있는 새로운 Springer 공기 펌프를 받았습니다. 진공 조건의 개선으로 인해 에디슨은 본능적으로 탄소 필라멘트를 실험용 필라멘트 재료로 사용했습니다. 에디슨은 처음부터 탄소 필라멘트가 가장 이상적인 필라멘트 소재라고 믿었습니다. 그는 이전의 진공 상태가 충분하지 않고 탄소 필라멘트가 너무 빨리 녹는다는 이유로 이 소재를 포기했습니다.

10월 16일부터 5일간의 탐사 끝에 최종 돌파가 이뤄졌다. 이번에 에디슨은 면사를 니켈판에 새겨진 U자형 홈에 넣고 몇 시간 동안 탄화시켰습니다. 그와 그의 조수 Batchelor는 탄화된 탄소선이 너무 얇고 부서지기 쉬웠기 때문에 전구에 넣기 전에 실수로 두 번이나 부러졌습니다.

세 번째에는 드디어 탄소 필라멘트를 전구에 넣은 뒤, 전구에서 가스를 빼고 밀봉한 뒤 전류를 통과시키는 모습이 등장했습니다!

에디슨이 늘었습니다. 첫 번째 전구는 몇 시간 동안 계속해서 불이 붙었고, 두 번째 전구는 40시간 동안 계속 불이 붙었고, 이틀 동안 계속해서 테스트를 하여 에디슨은 그 어려움을 극복했다는 것을 알았습니다. 그는 "제 생각에 우리는 그것을 만들 수 있는 방법을 찾은 것 같습니다. 지금 40시간 동안 지속될 수 있다면 며칠 안에 100시간 동안 지속되도록 만들 수 있습니다."

2주 안에 에디슨은 신청서를 제출했습니다. 탄소필라멘트전등 특허출원. 다음 몇 주에 걸쳐 Menlo Park에서 전구 제조 작업이 시작되었습니다. 에디슨은 전구의 크기와 모양을 계속 바꾸고, 필라멘트 도입 방법과 전구 밀봉 방법을 바꾸는 등 실험을 계속했기 때문에 당시 제조된 전구가 모두 동일하지는 않았습니다. 게다가 에디슨의 동료들은 이 전구의 복제품을 많이 만들었고, 일부는 실험실에 걸려 있었고, 일부는 에디슨의 집, 배철러 씨의 집, 지역의 저렴한 호텔로 보내졌습니다. 그런 다음 이 조명을 실험실의 발전기에 연결하기 위해 전주를 세웠습니다. 거리 위에 매달린 전구도 있습니다. 해가 지고 나면 전깃불만 밝게 빛나고, 걸어서 오거나 말을 타고 올 수 있는 주변 시골 사람들도 이 신기한 풍경을 즐기기 위해 모여들었다.

에디슨은 자신의 활동을 홍보하는 데 매우 능숙했습니다. 이는 훌륭한 사업가의 본능일 뿐만 아니라 진심 어린 열정이기도 했습니다. 미국 전역의 주요 신문이 전등의 발명에 관한 수많은 보도를 게재하자 에디슨은 즉시 기회를 포착하여 크리스마스 이후에 실험실을 대중에게 공개할 것이라고 발표했습니다. 그 결과, 펜실베이니아 철도는 멘로 파크에 전용선을 설치했습니다. 며칠 만에 에디슨은 놀라운 광경을 목격했습니다.

방문객의 끊임없는 유입으로 인해 20~30명의 기술자를 수용하는 연구실이 일주일 동안 운영을 중단했습니다. 이 방문객들은 반경이 수 마일에 달하는 이 작은 마을을 온갖 종류의 차량으로 가득 채웠고 수천 명의 남성, 여성, 어린이가 이곳에 모여들면서 사방에서 왔습니다. 동시에 사업을 하고자 하는 은행가, 중개인, 자본가, 관광객 및 대리인들이 기차에서 내렸습니다.

이 위대한 인물과 이야기를 나누고 싶어하는 방문객도 많습니다. 일부 방문객들은 '경고 표시'에 대한 만류를 무시하고 무단으로 기계를 가지고 놀기 시작했으며, 이 가운데 값비싼 공기 펌프와 기타 장비가 파손되기도 했습니다. 1월 3일까지 13개의 전구가 분실되었으며, Edison은 이제부터 방문객이 허가 없이 실험실에 들어갈 수 없다고 발표해야 했습니다.

이러한 부작용을 제외한다면 멘로파크 전시는 일반 전시가 달성할 수 없는 효과를 달성했다고 할 수 있다. 백열등이 실제로 가능하다는 사실, 이에 의해 촉발된 실내 혁명이 불가피하다는 사실, 가스와 아크 조명의 시대가 종말을 고하고 있음을 사람들에게 증명했습니다. 이제부터 밤은 다채로워질 것이다.