（第10回）インスツルメンツの歴史 計測と制御の機器を中心に「エジソンの逃した発明」
横河電機

松 本 栄寿エジソンが一本の金属棒を、フィラメントと離して白熱電球の中にいれたとき、彼は真空の中かあって当たり前の存在なのだが当時は奇想天外なものであった。

ら電気の流れを取り出すことができた。これはエ発明には２種類ある。それまでの製品に何らかジソン効果の発見と言うより、電子の無限とも言の改良を施したもの、それと発明当時はオモチャえる可能性を引き出したのである。電話、ラジオ、と評価されるだけで、とうてい売り物にもならな蓄音機、レーダー、テレビなどを作り出す大きないし、使いどころもないと思われるものである。

一歩であった。中のフィラメントが無限の自由電使い方は後から追いかける。よく「必要は発明の子の供給したのだが、あまりにも時代に先駆けて母」と言うが、この時は「発明は必要の母」である。

いたのだろうか。エジソンは今日のエレクトロニ

エジソンの蓄音機ができてから具体的に何に使クスにつながる、アクティブ素子真空管とそれにうか、使い方を生みだすマーケティングが改めて無線通信の発明を逃した 1）。

必要となった。秘書に口述記録させたり、人々の遺言として最後の言葉をのこす道具などがまず考

発明はどうしてえられた用途であった。ジャズや交響曲を録音し20 世紀は電気の世紀と言われる。毎日の快適て人々がその環境にひたるなど思いも浮かばなかな生活は 19 世紀から 20 世紀にかけての発明・発った。ウォークマンだって直ぐには受け入れられ見、電気の実用化のおかげといえよう。その中になった。

はエジソンの素晴らしい発明がある。白熱電球、初めからやる価値のないと思われたこと、失敗蓄音機、活動写真（映画）などであった。今ではすることがわかっていることに挑戦して、その結果、大発明、大発見となったこともある。1901
年の 12 月、イギリスとニューファンドランドの間で、マルコーニが大西洋横断の無線電信に成功した。海底電線なしに大陸間の通信が可能となった。彼がこの快挙を行ったときは電離層の存在がまだ知られていなかったから、科学のオーソリテ
ィは例外なくそんな試みは不成功に終わると予言したという。当時の科学理論によれば、電波は直進するので、球形の地球上の遠くはなれた二点間を結ぶことは説明できなかった。事実成功した後でも、英国電気学会の会長がそれを認めなかったようである。
あるいは実験中に本来の目的でない現象に気づいたとき、それに着目して新しい発見をすることもあるが、気を配らず深く追求せずに見過ごした

図１
72

エジソン効果と電球ために大発見、大発明を逃したものがある。いやオートメーションインスツルメンツの歴史

ノーベル賞級の発明発見にはそのようなチャンスbが多い。最初のノーベル物理学賞受賞者レントゲ

dンの X 線発見も偶然に見つけたことがキッカケであった。

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エジソンと真空e´

19 世紀後半にはアーク灯にかわる照明、白熱G電球の実現をめぐってアメリカでもイギリスでも多くの発明家が競いあっていた。アーク灯は眩しすぎて室内の照明にはむかないこと、それに放電電極が摩耗するし複雑な制御機構が必要であった。人々はより扱いやすく目にやさしい光を求めたのである。エジソンが白熱電球に成功したのは、10,000 OHMS

図２
エジソン効果の実験

ABれまでであるが。

真空を追求したことと、長持ちするフィラメント一時、英国エジソン社の技術顧問をつとめたを造ったことにあった。京都八幡の真竹をフィラフレミングが、無線受信器のコヒーラの不具合にメントに採用したエジソンは華々しい成功を収め悩んだとき、ふとエジソン効果を思いだしその効た。だが、フィラメントは健在なのに、電球のガ果から２極管を造りだした。エジソンが電球にいラスの内側がしだいに黒ずんで、暗くなってくるれた金属板を円筒状にして、フィラメントの周り現象に悩んでいた。

を囲んだのである。1904 年のことである。フレ

1880 年頃のことである。エジソンは黒化現象

ミングはロンドン大学の教授で、当時はマルコーの原因を調べようとして、カーボン・フィラメンニ社の顧問であり、エジソン社と双方の事情に詳

トとは別に１本の金属棒を中にいれた。中の状態しかった。現代にのこるフレミングの右手・左手を知ろうとしたのである。ところがその針金とフの法則は有名である。当時、実験に使われた計測ィラメントを外側で電線で結んでガルバノメータ

器は何だろうか、ガルバノメータ、それにせいぜを間にいれると、ガルバノメータが動く、つまりい初歩的なエアトン型の電流計であった。

電流が流れるのに気づいた。さらに金属棒を板にしたり、その位置を変えたりしてみて状態をさぐ

エジソンと無線った。当時の理論家は電流が真空を流れることはエジソンはワイヤレス電信器の実験をしていないと言い切った。エジソンの実験は信頼できなる。電波方式でない無線通信法に静電誘導法、電いと批判したのである。

磁誘導法、導電法があると言われている。エジソ

エジソンは真空中を流れる電流はフィラメント

ンの方式は静電誘導といわれている。1885 年のの温度や、電球の明るさに比例するとして、明る特許 465971 には、空間電極アンテナが描かれてさに応じた指示計、発電機の制御装置として特許いる。エジソンは 1875 年頃から、実験中に離れ2）を申請している 。しかしうまく動作しなかった。

たところにある電極にスパークがとぶ現象に気づ

のち 1885 年、英国人プリースがエジソンの実験いていた。これにヒントを得た方法を実験して、3）に関心をもち、エジソン効果と名付けた 。さら電気通信の特許を申請した。ヘルツが 1888 年にに詳細に実験をくり返し、フィラメントのプラス電磁波を実証する３年前のことである。彼はとく側に金属棒をつないだときに電流がながれ、マイに水面を隔てた、船舶間、船舶と陸上との通信にナスにつないだときには流れないことなどを確認有効であるとした。地球の湾曲を避けて、途中のしている。この実験が後にフレミングの発想に結吸収物、家屋、樹木、妨害物の影響を受けないよびついていく。いくら真空中でも熱電子が移動すうにできるだけ電極アンテナ部を高くする必要がることを発見したのは J.J.トムソン、1897 年でああると述べている 4）。

る。理論は遅れてやってくると言ってしまえばそVol.48 No.4（2003 年 4 月号）

誘導コイルの二次側は高く置いた電極導体に他73端はアースにつないだ。受信側は導体とダイダイ物の関心を引きつけたことだろう。エジソンは自ヤフラム型のサウンダーをつなぎ、電話型の受話分の PR にも熱心であったので、エジソン効果の器に接続してた。また、上部に導電フィルムを貼現象を見つけたときにも 1884 年のフィラデルフった気球を空中にあげて中継する方法まで考えてィア電気博覧会で披露している。その場を訪れたいた。1886 年には走行中の列車から乗客がメッ英国人プリースはじめ多くの学者の関心を引きつセージを送れる装置を、ペンシルベニア州の鉄道けたのも事実もある。

で実験した。通信はある程度成功して空間電信と1884 年当時は、米国内の最長の電話線でもボ呼んだ。奇妙なことに往路は通信できても、反対ストン・ニューヨーク間 380 キロにすぎなかっ方向の復路ではうまく行かなかった 5）。だが、エた。交流変圧器はまだ発明されていなかった。マジソンはそれ以上無線を追求しなかった。

ルコーニは 10 歳の少年で、電気の国際単位も明後日、エジソンは空間電極特許を後にマルコー

確でなかった。原子がもっとも小さい粒子であっニに譲っている。マルコーニはこの特許を自分でて、目にも見えないその構造は知られていなかっ使うつもりはなかったが、第三者にわたってそれた。電気の理論が発達するのはこれからであった。

が障害になることを恐れたからといわれている。

このころから電力産業は急速に発展し、しばしばエジソンもマルコーニも理論家ではなく、むしろ博覧会で電気が大きなテーマとなった。エジソン

直感にたよる技術者であってお互いに相手を高くの近くに研究所をもっていたエドワード・ウエス評価していた。

トンは、ダイナモ、白熱電球などを開発していてしかし、いま考えると当時は、電波を出すにもエジソンの競争相手であったが、やがて電気計器検出する方法も火花放電しかなかった。ヘルツのの専門企業をおこし成功する。ニュージャージー

実験もそうであった。現代のように増幅素子、検州はエジソン、ウエストン、電話のベル、とそれ出素子があって微弱な信号を増幅や検出できる方ぞれ電気の先端技術を競う人々の活躍する地域で法がなく、人間の感覚器官では代用できないからあった。ニュージャージーは、ニュヨーク市から通信の開発には大変な困難があったのも無理はな

ハドソン湾を渡った対岸に位置し、いまでもい。微弱な信号を感ずるモノがあればもっと速くATT のアーカイブスや研究機関がある。
技術の発明・発見を眺めてみると、アイデアだ

無線通信は日の目をみていたかも知れない。

けでは駄目である。そのアイデアを実現する素エジソンの残したモノ材・材料の進歩が必要になることが分かる。1858

エジソンはエジソン効果を自分で解決できなか

年大西洋海底電信が失敗したとき、原因を追及し
No. 465,971.

Cた功績はなんだろうか。エジソン効果に多くの人

1Fig.1

T. A. EDISON.
ELECTRICAL INDICATOR.
Patented Oct. 21, 1884.
No. 307,031.
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1

Fig.3

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図３74ekc cLdbA 5C3FbE

4

エジソンの指示計（明るさを知る）
米国特許 307,031

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図４K
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Patented Dec. 29, 1891.

Fig.1

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T. A. EDISON.
MEANS FOR TRANSMITTING SIGNALS ELECTRICALLY.

ったし、その応用にも手が届かなかったが、残しエジソンの無線、米国特許 465,971
オートメーションインスツルメンツの歴史ていくと、電線の仕様がはっきりしなかったこと、抵抗の標準もなかったことが明らかになった。電線素材の銅の純度も問題となったし、電線の電気伝導度にはどんな不純物が影響するのかも不明であった。ウエストンが精密電気計器をつくり、シャント抵抗を造るときもマンガニン素材がキーであった。
エジソンの電球では、真空度をどこまで上げるか、最初 10 万分の１の真空度では望みの寿命が達成できず、100 万分１の真空度を達成して長寿命電球が完成した。しかしカーボンフィラメントの素材を求めて世界中を探し求めた。その結果選ばれたのが京都八幡の竹で、タングステンに置き換わるまで使われた。フレミングの２極管、それに続くドフォレストの３極管でも内部の真空度が

図５
エジソンの設計ノート（エジソン記念館蔵）決め手になる。むしろ初め、オーディオン時代は内部にガスがあるほうが良いとされていた。しか研究者対象の書籍（The Paper of Thomas Edison）し、電力を扱える真空管にはさらに白熱電球よりとしてまとめる。現在まで４冊がジョンズホプキも高真空が必要であることが分かった。純度へのンス大学から発行されている。

追求は現代でもつづいている。半導体、IC の素（3） 一般人を対象に図解本、スライドなどを材シリコンには、小数点以下９が 10 個も並ぶケ発行する。

タ違いの純度が求められてきた。それを達成した

計画者によれば、エジソンについて書かれた著ときに、初めて発明が実現できることは歴史が物

作は非常に多いが、エジソンの文書を細かに調査語っている。

した結果に基づく研究はなかった。このプロジェ

このような歴史をたどるにはどのような手段がクトからはエジソンの研究家や技術史研究者にとあるだろうか。エジソンの場合は、第６回でふれって、はかり知れない資料が得られるとともに、たウエストオレンジのエジソン国立記念館であアメリカの電気工業成立史の実像が明らかになるる。ここは、エジソンが 40 歳の時に建てた研究と期待されている。

工場跡である。２度目の妻ミナをむかえた住まい

プロジェクトはスミソニアン協会、国立公園グレンモント・ハウスもすぐ近くに建っている。

局、ニュージャージー歴史委員会、ラトガース大

現在はモノが 40 万点、それにアーカイブスには学のもとで、作業は 21 世紀まで持ち込まれ現在500 万ページの文書が残されている。エジソン個もつづいている。

人と企業の通信文、研究ノート・特許などがあって、エジソン直筆の設計ノートをのぞき見ることもできる。これらの史料は貴重である反面、あまりにも膨大であったために、死後 50 年以上も放置されたままであった。それらをまとめようと、1978 年に「エジソン ペーパプロジェクト」が発足した。
全体は３種の媒体として発行される。
（1） 通信文、ノート、特許などから 30 万ページをマイクロフィルムに撮影する。
（2） 500 万頁の資料のなかから、15 〜 20 冊をVol.48 No.4（2003 年 4 月号）＜参 考 文 献＞
１）Harold G. Bowen, The Edison Effect , The Thomas
Alva Edison Foundation, Inc.9/14,（1951）
２）米国特許 307031（1884/10/21, 1883/11/15 申請）電気指示計
３）William Henry Preece, Glow-Lamps raised to High
Incandescence , Proceedings of Royal Society ,219/230, (Mar.26, 1885)
４）米国特許 465,971（1891/12/29, 1885/5/23 申請）電気的信号電送法５）Francis Jehl; Menlo Park Reminiscences , Edison
Institute, 89/93,（1990）
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