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《百科知识》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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电话的发明者贝尔

2018-06-26 22:00:00

  美国宇航员罗纳德·约翰·加兰说:“我们正在经历着人类历史上前所未有的变革时期。”对于进入“新时代”的国人来说,在“变革时期”如何走“伟大复兴”之路?这是一个必须认真思考并付诸行动的问题。本刊从今年02A开始,介绍历史上的10个重大技术发明,看一看先贤们是如何用“努力”来“改变世界”的,这也许会对我们有所启发。

  来之不易的电话

  在美国波士顿法院路109号门口钉着的一块青铜牌子上写着:“1875年6月2日,电话机在这里诞生。”世界上第一台电话机,就是由出生于苏格兰爱丁堡的美国发明家亚历山大·贝尔和他的助手沃特森在此时此地发明的。

  “以往,人们只有大喊大叫才能让百码以外的人听到。”百年以后,约翰·布鲁克在《电话,第一个世纪》一书中说:“现在,我们一声轻语都能让世界各地的人听到。”他描述的这番情景,也许在古代那些具有丰富想象力的、创作“顺风耳”神话的作者也难以想象。

  那么,贝尔怎么想到要发明电话呢?原来,此时的电报虽然风行全球,但是仍然有不能直接传递语言等缺点,所以对远距离快速通信工具的改进,就引起了许多发明家的兴趣。贝尔就是其中之一。

  从贝尔的祖辈起,他的家庭就研究语言学,所以贝尔知道语言是声波的振动。他曾研究过聋人用的一种“可视语言”。按照他的设想,可以在纸上复制出语言声波的振动,以便聋人从波形曲线看出“话”来。但是,由于识别曲线很不容易,所以这一设想没有实现。不过,他在实验中却偶然发现了一个有趣的现象:在电流导通和截止的时候,螺旋形的线圈发出了噪声—好像发送莫尔斯电码的“滴答”声。

  有心人贝尔当然不会放过这一奇怪的偶然现象:“在讲话的时候,如能使电流的变化模拟出声波的变化,那电流不就能传送声音了么?”他受此启发,头脑中出现了一个新颖大胆的设想。

  “你只要多读几本《电学入门》之类的书,你的这个妄想就会自然消失!”当26岁的贝尔把这个设想告诉几位电学专家的时候,其中一位就这么泼了冷水。还有人用轻蔑的口气嘲笑他是“想让导线说话的疯子”。

  然而,贝尔并没有打退堂鼓—他坚信“神话是飞翔的现实”。1873年3月,他专程去华盛顿,把这个想法告诉当时德高望重的大电学家亨利,征求他的意见。“学吧!并且吸取别人的经验。”亨利这样鼓励他。于是,贝尔回到波士顿之后就专心学习电学知识,并在当年夏天辞去波士顿大学语言学教授职务,正式实验研究电话机。

  1873年的一天,贝尔碰巧邂逅了18岁的年轻电气技师沃特森。沃特森对贝尔的理想终将实现坚信不疑,表示一定全力相助,这对贝尔的鼓励很大。他俩一见如故之后,成了终身的战友。

  一年多过去了,电话机仍然没有完全成功。但是,他俩已经在1874年夏天感悟到振动膜片是电话机的关键部件。

  夜幕又降临了,贝尔又在锁眉沉思。这时贝尔突然听到沃特森在叫他:“先生!您听!”贝尔转过头去,困惑不解地望着助手。这时沃特森用手指着窗外,神色惊喜地说:“先生,您听!”贝尔这才听到隐隐约约地从远处传来了叮叮当当的吉他声—像山泉般在夜空里荡漾。贝尔凝听着、凝听着……

  “有啦!有啦!沃特森,你真行!”突然,贝尔豁然顿悟,连声说。

  原来,他俩的送话器和受话器灵敏度都很低,所以声音极其微弱,很难辨别—当时没有现在的电子放大设备。吉他的共鸣,启发了这两个聪明的年轻人。他们马上设计草图,动手试制,终于发明了电话。

  “沃特森先生,快来呀!我需要你!”这是他俩通话的第一个内容。原来,在操作的时候,贝尔不小心把硫酸溅到腿上。由于疼痛,他就情不自禁地对着话筒向隔壁房间的沃特森求救。没有想到,贝尔的求救声竟成了人类第一次通电话的内容。沃特森听到贝尔的声音之后,立即回话:“贝尔,我听见了!听见了!”这时两人欣喜若狂,互相大喊对方。

  1876年2月14日,贝尔为他发明的电话机申请了专利。同年3月6日(另说3日或7日),这个编号为174465的专利获得批准。

  专利之争与5丝米的距离

  但是,就在贝尔申请这项发明专利后,德国理科教师、发明家约翰·菲利普·莱斯却向美国最高法院控诉贝尔,说电话机的发明权应归他所有—在1859~1860年,他就能把声音传到100米远,并且于1861年秋在法兰克福物理协会以及1864年在吉森召开的自然科学研究者工作大会上展出过他的“电话装置”。

  法院的调查表明,莱斯的确在贝尔之前已经研制成功了“电话装置”。但是,它只能进行单向传送,不能双方相互交谈。因此,法院断定它还不能称之为电话机。

  贝尔却对自己的发明直言不讳,说他曾经参考过莱斯的实验装置。但是,贝尔发现了莱斯装置中的不足,将莱斯装置中所有的间歇电流改变为连续的直流电,从而解决了话声短促多变的问题。接着,他比莱斯更加细心,把莱斯装置上的一颗螺丝钉往前拧了半圈—仅仅5丝米(约0.5毫米)的距离,于是声音就能够相互传递了。

  最后,法院判决的结果是莱斯败诉,电话机的发明权归属贝尔。

  仅仅5丝米的距离,就让莱斯与一项影响深远的伟大发明擦肩而过,并使贝尔在一群发明家中成了唯一的焦点所在。

  电话发明以后的发展道路并不平坦。例如,美国东方联合电报公司花10万美元买了他的发明权却不买他的电话机。又如,电话走进英国的道路也非坦途。英国邮政管理局总工程师普利斯曾认为:“它不会在英国流行,因为伦敦有足够多的小邮差。”

  可喜的是,贝尔并没有因为受挫而放弃努力。1876年6月25日,贝尔在费城的世界博览会上演示他的电话。他还在次年7月9日成立了自己的公司—今天的美国电话电报公司(AT&T Inc.)即贝尔公司的前身……

  电话的发展势不可挡

  1877年4月4日,小查理·威廉姆斯在萨默维尔市的居所和波士顿的办公室之间架设了电话线。这是历史上第一部私人电话。同年,第一份用电话发出的新闻稿被发送到波士顿的《世界报》—标志着电话被公众采用。

  1877年5月17日,波士顿防盗公司经理埃德温·荷马斯开通了历史上首家电话系统,总台与使用报警装置的5家办公室相联。这一年,爱迪生针对贝尔电话机送话器灵敏度低的缺陷,发明了炭精送话器。

  1889年,美国棺材店老板阿尔蒙·斯特罗格发明了(旋转)拨号盘式电话,完成了从人工转接到自动接通的飞跃。1892年,美国用他的发明建立了世界上第一座自动电话站。

  1906年,美国发明家德福雷斯特发明了电子三极管,这一发明消除了电话通信对距离的限制。例如,1915年美国东西海岸之间就建立了长达5400千米的电话通信。

  1951年,贝尔实验室发明了长途电话直拨号技术。

  1963年,贝尔实验室研制成功可视电话机即电视电话机。

  1964年,贝尔实验室发明了实用的按键式电话,加快了“打电话”的速度。从此,拨号盘式电话机逐渐被按键式电话机所取代。

  1969年,贝尔实验室又开发出电话接驳座席系统,以替代传统的塞绳交换台,使电话员的许多工作实现自动化。同时,更先进的程控电话交换机也走向千家万户,并使用至今。

  1992年,贝尔实验室开发出装在普通电话线上的全自动彩色可视电话机。

  美国学者亨利·哈特在他所著的《历史上最有影响的100人》一书中,把发明电话的贝尔排在第44位的高位,并认为:“具有如此广泛的用途、对日常生活有如此巨大影响的发明(电话)是绝无仅有的。”

  1973年4月3日,美国发明家马丁·劳伦斯·库帕发明了“甩掉尾巴的电话”—手机。10年以后,手机投入市场。

  显然,手机的诞生还得益于无线电、GPS和可以反复充电的高能电池等的发明。

  电话发明给我们的启示

  启示一,“素质决定人生”(例如前述贝尔对语言学、电学等的研究,嘲讽面前的坚持),“细节决定成败”(例如前述“5丝米”的故事),所以要成就事业者必须“练好剑术”。那些渴求成功,但“在下雨的周日下午不知道该干些什么”的人,永远不会成功。

  启示二,与其他许多发明类似,电话诞生是迟早的事,是时代造就了贝尔这样的“英雄”。2002年6月15日,美国国会通过269号决议,确认出生在意大利的安东尼奥·梅乌奇为电话的发明人,而加拿大国会则在6天之后的21日通过决议,重申贝尔是电话的发明者。此外,鲜为人知的是,还有一位几乎与贝尔同时发明类似装置的美国发明家以利沙·格雷—他的专利申请与贝尔同一天到达专利局,仅晚了一个多小时……这些事实说明,电话是人类追求“顺风耳”幻想的必然结果,迟早会诞生在某个“英雄”手中。于是,作为“弄潮儿”的我们,应该不失时机地抓住“新时代”那些“按需发明”的机遇,才能走在世界的前列,否则就会晚“一个多小时”。

  启示三,虽然专利制度的确“给天才的创造力火焰添加了利益的柴薪”,但不可否认的是,还有不少专利都静静地躺在专利局而没能成为“生产力”,所以把专利“盘活”,需要眼光、魄力、资金等条件。因此,正确对待新发明那样的新生事物而不是把它扼杀在摇篮之中,就是一个必须认真研究的永恒课题。

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