En cinq minutes
Thomas Edison était un inventeur américain qui a donné au monde le phonographe, une ampoule électrique pratique et l'un des premiers réseaux publics d'électricité. Il a aussi contribué à mettre au point les premiers appareils de cinéma et une batterie d'accumulateurs durable, et il détenait plus de 1 000 brevets américains. Sa plus grande innovation fut pourtant une méthode : un laboratoire fonctionnant en équipe, qui a fait de l'invention un travail régulier et organisé.
Edison a travaillé à l'époque où l'électricité, l'acier et la chimie transformaient l'industrie, une période souvent appelée la seconde révolution industrielle. Pour mieux comprendre comment les idées et la technique ont changé ce siècle, lisez notre article de référence, Les idées qui ont façonné le XIXe siècle. Edison en représente le versant technique.
Trois points à retenir :
- Il n'a pas inventé la première lumière électrique, mais il en a conçu une que les foyers ordinaires pouvaient utiliser, avec le système électrique pour la faire fonctionner.
- Il a inventé le phonographe, la première machine capable d'enregistrer le son et de le restituer.
- Il a perdu la « guerre des courants » : c'est le courant alternatif, et non son courant continu, qui est devenu la norme pour le transport d'électricité sur de longues distances.
Jeunesse : de vendeur de journaux à télégraphiste
Thomas Alva Edison est né le 11 février 1847 à Milan, dans l'Ohio, et a grandi à Port Huron, dans le Michigan. Il n'est allé à l'école que très peu de temps. Sa mère, Nancy, lui a fait la classe à la maison, et il a beaucoup lu et mené des expériences seul.
Enfant, il vendait des journaux et des friandises dans les trains. Il y imprimait même un petit journal et y gardait des produits chimiques pour ses expériences. Adolescent, il est devenu télégraphiste et a voyagé de ville en ville. Le télégraphe était la haute technologie de l'époque, et ce métier lui a appris comment fonctionnent les circuits et les machines électriques.
Son premier brevet, obtenu en 1869, portait sur un enregistreur électrique de votes. Les législateurs auxquels il était destiné ne s'y sont pas intéressés, et Edison en a tiré une leçon qu'il a gardée toute sa vie : n'inventer que ce que les gens achèteront vraiment. Il a ensuite amélioré le téléscripteur boursier, une machine qui transmet les cours des actions par les lignes télégraphiques, et a vendu ses droits pour environ 40 000 dollars. Cette somme lui a permis de financer son propre atelier à Newark, dans le New Jersey.
Menlo Park : l'usine à inventions
En 1876, Edison a ouvert un laboratoire plus vaste à Menlo Park, dans le New Jersey. Il réunissait en un même lieu un atelier de mécanique, un laboratoire de chimie et une bibliothèque, et on le décrit souvent comme l'un des premiers véritables laboratoires de recherche industrielle. Les journaux l'ont vite surnommé « le sorcier de Menlo Park ».
Cette sorcellerie relevait surtout du travail d'équipe. Edison a embauché des mécaniciens et des scientifiques de talent, parmi lesquels l'expérimentateur Charles Batchelor et le physicien de formation Francis Upton. Ils essayaient idée après idée, tenaient des carnets détaillés et perfectionnaient chaque modèle pas à pas. Edison choisissait les problèmes, imprimait le rythme et s'occupait des affaires.
C'est la méthode qui comptait. Une entreprise pouvait payer une équipe pour inventer de façon délibérée, et d'autres sociétés ont ensuite copié ce modèle dans leurs propres services de recherche. C'est pourquoi les historiens placent souvent son laboratoire au-dessus de n'importe laquelle de ses machines.
Le phonographe (1877)
La première invention de Menlo Park à devenir célèbre dans le monde entier fut le phonographe. Une aiguille fixée à une fine membrane gravait des sillons dans une feuille d'étain enroulée autour d'un cylindre actionné à la manivelle. Lorsque l'aiguille suivait ensuite les sillons, le son revenait. Les premiers mots enregistrés étaient ceux de la comptine « Mary Had a Little Lamb ». Edison a présenté la machine à la fin de 1877 et obtenu un brevet au début de 1878.
Le public était stupéfait. Edison l'imaginait d'abord surtout pour la dictée de bureau et la conservation des voix, pas pour la musique. Des améliorations ultérieures, dont les cylindres de cire et, à partir de 1887, le gramophone à disque plat d'Emile Berliner, ont fait du son enregistré une véritable industrie musicale.
L'ampoule et le système électrique
« Edison a inventé l'ampoule » est une affirmation courante, et elle n'est qu'à moitié exacte. Les lampes à arc et les premières ampoules existaient avant lui, et l'inventeur britannique Joseph Swan travaillait sur une ampoule à la même époque. Edison a réussi à fabriquer une lampe qui durait assez longtemps et consommait assez peu de courant pour les foyers ordinaires, et à bâtir tout le système autour d'elle.
L'idée clé était un mince filament à forte résistance placé dans une ampoule de verre dont on avait retiré presque tout l'air. Cette forte résistance signifiait que chaque lampe consommait peu de courant, si bien que de fins fils de cuivre, bon marché, pouvaient alimenter de nombreuses lampes. En octobre 1879, l'équipe d'Edison a allumé une ampoule à filament de fil de coton carbonisé. Au cours de l'année suivante, elle a testé de nombreux matériaux et découvert que le bambou carbonisé durait beaucoup plus longtemps, plus de 1 000 heures lors des essais. Le bambou du Japon, cultivé près de Yawata, à Kyoto, figurait parmi les variétés utilisées.
Une ampoule seule ne pouvait pas se vendre. Les sociétés d'Edison ont donc aussi construit des générateurs, des câbles souterrains, des fusibles, des douilles et des compteurs pour mesurer la consommation. Le 4 septembre 1882, la centrale de Pearl Street, dans le bas de Manhattan, a commencé à fournir du courant continu à ses clients. Elle était modeste, mais elle montrait que l'électricité pouvait se vendre comme un service public, à l'instar de l'eau ou du gaz.
La guerre des courants
Le système d'Edison reposait sur le courant continu (CC), qui circule dans un seul sens. Le courant continu perd beaucoup d'énergie dans les longs fils, de sorte qu'une centrale ne pouvait desservir qu'une courte distance, environ un mille, et qu'une ville aurait eu besoin de nombreuses centrales. Le courant alternatif (CA), lui, pouvait être élevé à haute tension grâce à un transformateur, transporté loin, puis abaissé pour l'usage.
George Westinghouse a soutenu le courant alternatif et, en 1888, il a acquis des brevets de Nikola Tesla, qui avait brièvement travaillé pour Edison en 1884. Edison et ses alliés affirmaient que le courant alternatif était dangereux et ont défendu publiquement cette thèse. En 1890, New York a procédé à la première exécution sur la chaise électrique, avec du courant alternatif. Malgré tout, les avantages du courant alternatif étaient difficiles à égaler. L'Exposition universelle colombienne de Chicago, en 1893, a été éclairée au courant alternatif de Westinghouse, et le projet hydroélectrique des chutes du Niagara, au milieu des années 1890, s'en est servi.
L'entreprise d'Edison a elle aussi évolué. En 1892, ses sociétés d'électricité ont fusionné avec un concurrent, Thomson-Houston, pour former General Electric, et son nom a disparu de la raison sociale. La nouvelle société fournissait également du courant alternatif. L'autre versant de cette histoire est raconté dans Nikola Tesla et la guerre des courants.
Les dernières années : cinéma, batteries et West Orange
En 1887, Edison a ouvert un laboratoire encore plus grand à West Orange, dans le New Jersey. Son équipe, avec William K. L. Dickson à la tête du travail sur le film, y a mis au point le Kinétoscope, un meuble dans lequel un seul spectateur à la fois regardait des images animées par un œilleton. Un studio de cinéma appelé la Black Maria a été construit en 1893, et le premier salon de Kinétoscope a ouvert à New York en avril 1894. D'autres inventeurs, dont les frères Lumière en France, ont rapidement projeté des films sur un écran devant tout un public, et la société d'Edison a suivi avec des projecteurs.
Edison a aussi travaillé sur un accumulateur alcalin, destiné surtout aux véhicules électriques, ainsi que sur le ciment et le traitement du minerai de fer. Tous ses projets n'ont pas été rentables, et son entreprise de minerai a perdu de l'argent. Il est mort à West Orange le 18 octobre 1931, à l'âge de 84 ans.
Ce qui tombe aux examens
- Seconde révolution industrielle (à partir des années 1870 environ) : l'électricité, le pétrole, l'acier et la chimie ont nourri la croissance, surtout aux États-Unis et en Allemagne. Edison (lumière électrique, centrale), Alexander Graham Bell (téléphone, 1876) et Alfred Nobel (dynamite, 1867) en sont les exemples classiques.
- Edison contre Tesla et Westinghouse : courant continu contre courant alternatif. Le courant alternatif l'a emporté parce que les transformateurs permettaient un transport à longue distance peu coûteux.
- Le laboratoire de recherche industrielle : un exemple classique de la façon dont l'invention est devenue organisée et liée aux entreprises dans les États-Unis du Gilded Age.
- Erreur fréquente : dire qu'Edison a inventé la première ampoule. Il faut lui attribuer la lampe pratique et durable, ainsi que le système qui l'alimentait.
Pour une réponse de type AP sur l'importance d'Edison, reliez trois éléments : une technologie nouvelle, les grandes entreprises et une nouvelle façon d'organiser la recherche. Edison illustre les trois.
À lire ensuite
- Les idées qui ont façonné le XIXe siècle : l'article de référence sur ce thème, qui replace la technique d'Edison à côté des idées politiques et scientifiques de son temps.
- Nikola Tesla et la guerre des courants : l'autre versant de l'histoire, et pourquoi le courant alternatif l'a emporté.
- Qu'est-ce que le nationalisme ? : durant les mêmes décennies, la puissance industrielle est devenue une mesure de la puissance nationale.
