灯泡的奥秘：节能与寿命的博弈

　　永动机一直让人们着迷，这种一劳永逸的机器吸引着人们去探索。然而，日常普普通通的灯泡其实就类似这种机器，它的寿命也可以达到100年之久。吉尼斯世界纪录中记载的照明时间最长的灯泡是只“百年灯”，它从1901年开始就在加州利弗莫尔市的一个消防站中使用，但其照明效果有限，额定 功率 仅为4瓦，只比蜡烛的火苗亮一点而已。

　　《经济学人》称，“百年灯”长寿秘诀就是很少熄灭。大部分灯泡的自然磨损是灯丝在 开关 灯过程中反复热胀冷缩而造成的。随着时间的增加，钨丝灯也会逐渐挥发并在灯泡中产生许多烟尘，进而灯丝功能降低， 亮度 下降。

　　白炽灯的亮度与使用时间之间的关系十分复杂，简单来说，取决于使用电压、生产质量以及开关灯的频率。如果电压降低5%，那么灯泡的寿命将提高2倍以上，但亮度也会随之降低20%。因此，人们可以根据需要来选取合适的电压与亮度组合。例如，剧院使用的泛光灯可调高亮度，但这以缩短寿命为代价。

　　此外，灯泡的温度越高，其亮度越大，而灯泡的最高温度取决于钨灯丝的熔点。电影院放映灯泡的运转温度只比灯丝的熔点低50度，每50个小时左右就必须更换一个，但其效率高达每瓦特35 流明 （光束的能量单位）。相比之下，传统100瓦灯泡的效率仅为17流明/瓦，60瓦灯泡约为14流明/瓦，但寿命却高达750-1000小时。

　　白炽灯一个致命的弱点是其90%的耗电以热量而非光的形式发散，用电效率仅为2%。因此，全世界目前都在大力推广节能灯的使用， LED灯 的效率超过10%，寿命一般从5-25年不等。

　　据统计，照明消耗的电力约占全美居民用电量的9%。使用节能灯或LED灯代替白炽灯，每年可减少1.5亿吨二氧化碳排放，相当于路面减少500万辆汽车。

　　目前，全世界各国纷纷着手逐步淘汰白炽灯的使用。在美国，2007年颁布的《能源独立和安全法》要求从2012年-2015年的普通照明效率提高30%，这就要求到2012年停止销售传统白炽灯，但该要求并不具有强制性。事实上，当美国销售的所有普通照明灯都能达到45流明/瓦的效率时，这一目标才能有望实现，而较为可能的时间是2020年。

　　节能灯也存在一些缺点，如虽然寿命长达1万小时、可节约40美元的电费，但购买节能灯的初始价格偏高，点亮时间长、开关频繁可能导致寿命缩短等。