Анна Егорова
История изобретений полна невероятных случайностей и роковых совпадений.
4 февраля 1876 года американец шотландского происхождения Александр Грэхам Белл подал в Бюро патентов США заявку на изобретенный им аппарат, который он назвал... «телефоном».
Двумя часами позже подобную же заявку сделал другой американец по фамилии Грей. Но судьба решила сыграть красиво, отдав пальму первенства человеку, чья фамилия звучит (и переводится) звоном колокола или телефонного звонка.
Удача Белла состояла еще и в том, что сделать выдающееся изобретение ему помогла случайность. Но все же в большей степени своим появлением телефон обязан труду, упорству и знаниям.
СЕМЬЯ Александра Белла, словно сговорившись, оправдывала свою «звучную» фамилию. Александр Грэхам Белл родился в Эдинбурге 3 марта 1847 года, в семье филологов. Отец, Мелвилл Белл, придумал систему «Видимая речь», в которой звуки речи обозначались письменными символами. С помощью этой системы люди могли правильно произносить слова даже на незнакомом языке. Позже Александр Белл опробует эту систему, обучая глухонемых речи.
Молодой человек рос в атмосфере музыки и декламации, где звукам человеческого голоса уделялось особенное внимание. В 14 лет он переехал в Лондон к деду, под руководством которого изучал литературу и ораторское искусство. Уже через три года он сам начал преподавать музыку и ораторское искусство в академии Уэстон-Хаус. Следующие девять лет будущий изобретатель посвятил изучению акустики и физике человеческой речи. С этим багажом знаний Белл стал ассистентом своего отца, профессора Лондонского университета.
МУЗЫКАЛЬНЫЙ ТЕЛЕГРАФ. В начале 1870-х здоровье Белла оказалось под угрозой (ранее его братья умерли от туберкулеза) и, по совету врачей, для перемены климата он переезжает в Канаду, где преподает глухонемым ставшую популярной систему «Видимая речь». Среди подопечных молодого учителя оказалась Мейбл Хаббард – дочь бизнесмена Гарднера Хаббарда. Она потеряла слух в четыре года, переболев скарлатиной. Александр Белл сумел научить ее говорить, а впоследствии на ней женился.
С ее отцом Гарднером они стали близкими друзьями. Еще одним из пациентов Александра Белла был пятилетний сын торговца кожей по имени Томас Сандерс. Сандерс и Хаббард стали теми людьми, которые дали денег на раскрутку великого изобретения.
Вскоре Белл переезжает в североамериканский Бостон и получает предложение, от которого трудно отказаться. Компания Western Union именно в этот период искала способ одновременной передачи нескольких телеграмм по одной паре проводов. Это избавило бы от необходимости прокладки дополнительных телеграфных линий. Было объявлено о большой денежной премии изобретателю, который предложит подобный способ.
Белл принял вызов и стал работать над этой проблемой, используя свои знания законов акустики. Он задумал установить на передающем пункте несколько камертонов, каждый из которых создавал бы в общей линии ток, пульсирующий со строго определенной частотой. На приемном пункте эти пульсации должны были восприниматься также камертонами, настроенными на соответствующую частоту. Так меломан Белл собирался передавать одновременно семь телеграмм, по числу музыкальных нот.
КРУГОЗОР БЕЛЛА был необычайно широк, что признавалось его современниками; разностороннее образование сочеталось в нем с живостью воображения, и это позволяло ему легко соединять в своих экспериментах акустику, музыку, электротехнику и механику.
Все же Белл не был электриком и потому консультировался у другого знаменитого бостонца, ученого Д. Генри, именем которого названа единица индуктивности. Осмотрев первый образец телеграфа в лаборатории Белла, Генри воскликнул: «Ни под каким видом не бросайте начатого!»
Опыты продвигались медленно.
Белл пробовал подключать электрический провод к камертону, но тот отказывался звучать. В один прекрасный день Александр, прекрасно знавший анатомию органов слуха, додумался использовать вместо камертона металлический язычок-резонатор от органной трубы. На эту мысль его натолкнула схожесть язычка с барабанной перепонкой уха. Но и здесь успех пришел далеко не сразу. Язычокрезонатор зазвучал лишь после многочисленных опытов, и то по чистой случайности: помощник Белла, Томас Ватсон, закрепил его слишком туго. Патент на свое изобретение Белл получил 7 марта 1876 года. Спустя всего три дня состоялся первый телефонный разговор. Белл по неосторожности пролил себе на брюки кислоту и закричал в собственное переговорное устройство: «Ватсон, идите сюда, вы мне нужны!» Прибежавший на зов из соседнего помещения Ватсон стал первым спасателем, вызванным по телефону.
В ТО ЖЕ ВРЕМЯ Белл начал строить некий аппарат, посредством которого рассчитывал сделать звуки речи видимыми для глухонемых сразу и непосредственно, без всяких письменных обозначений. Для этого он почти год проработал в Массачусетском отоларингологическом госпитале, где ставил эксперименты по изучению человеческого слуха.
Главной частью аппарата по замыслу Белла была мембрана; укрепленная на ней игла записывала на поверхность вращающегося барабана кривые, соответствующие различным звукам, слогам и словам. Размышляя над действием мембраны, Белл пришел к идее совсем другого устройства. Он уже предчувствовал возможность передачи различных звуков, «если только удастся вызвать колебания интенсивности электрического тока, соответствующие тем колебаниям в плотности воздуха, которые производит данный звук». Еще не рожденному аппарату Белл дал звучное имя «телефон».
ДЕЛО СЛУЧАЯ: работая над «музыкальным телеграфом», Белл и Ватсон трудились в разных комнатах, где были установлены передающий и принимающий аппараты. Камертонами служили стальные пластинки разной длины, жестко закрепленные одним концом, а другим замыкавшие электрическую цепь.
Однажды Ватсону пришлось высвобождать конец пластинки, который застрял в зазоре контакта и при этом задевал другие пластинки. Те, естественно, дребезжали. Дальнейшие события писатель Митчелл Уилсон описывает так: «Хотя экспериментаторы полагали, что линия не работает, тонкий слух Белла уловил слабое дребезжание в приемном устройстве. Он тут же догадался, что произошло, и стремглав бросился в комнату к Ватсону. «Что вы сейчас делали? – закричал он. – Ничего не меняйте!» Ватсон стал было объяснять, в чем дело, но Белл взволнованно перебил его, сказав, что они сейчас открыли то, что все время искали. Застрявшая пластинка действовала как примитивная диафрагма. Во всех прежних опытах Белла и Ватсона свободный конец просто замыкал и размыкал электрическую цепь. Теперь же звуковые колебания пластинки индуцировали электромагнитные колебания в магните, расположенном рядом с пластинкой. В этом заключалась разница между телефоном и всеми другими ранее существовавшими телеграфными устройствами. Для действия телефона необходим непрерывный электрический ток, сила которого менялась бы в точном соответствии с колебаниями звуковых волн в воздухе.
ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕФОНА пришлось на время наивысшего расцвета электрического телеграфа и потому оказалось кое-кому очень некстати. В США «Магнетик телеграф компани», основанная Морзе, заканчивала строительство линии от Миссисипи до Восточного побережья. В России Борис Якоби создавал все более совершенные аппараты, обогнав конкурентов в надежности и скорости передачи. Телеграф полностью соответствовал потребностям своей эпохи. Другие средства электрической связи были, кажется, никому не нужны.
Но в 1876 году Александр Белл демонстрировал свой аппарат на Филадельфийской всемирной выставке. В стенах выставочного павильона впервые прозвучало слово «телефон». К изумлению жюри, из рупора этой штуковины послышался монолог Принца Датского «Быть или не быть?», исполняемый в это же самое время, но в другом помещении, самим мистером Беллом.
Это была сенсация. Хотя надо понимать, что чудо техники работало по нынешним меркам просто чудовищно. Первый телефонный аппарат позволял разговаривать на расстоянии максимум 250 метров и давал ужасные помехи.
Но изобретатель верил в себя и в будущее телефона. Организовав «Общество телефона Белла», он начал упорную работу по его усовершенствованию и уже через год запатентовал новую мембрану и арматуру для телефона. Затем применил для увеличения расстояния передачи угольный микрофон Юза и питание от батарей. В таком виде телефон благополучно просуществовал более ста лет.
Но тогда, после Филадельфийской выставки, история телефона только начиналась. Впереди была жестокая борьба с конкурентами. Белла также ожидало соревнование с другим знаменитым изобретателем – Томасом Эдисоном.
ПАТЕНТ БЕЛЛА оказался одним из самых доходных, когда-либо выданных в США . В течение следующих десятилетий он был объектом атак едва ли не каждой крупной электрической и телеграфной компании в Америке. Однако его коммерческое значение было не сразу понято современниками. Почти сразу после получения патента Белл предложил компании Western Union купить его за 100 тысяч долларов, надеясь, что вырученная сумма даст ему возможность расплатиться с долгами. Но его предложение не встретило ответного энтузиазма.
Впрочем, справедливости ради скажем, что и сам Белл с его компаньонами не подозревали о том, какое великое будущее ждет «многофункциональный телеграф», как был назван телефон поначалу. Например, Хаббард поверил в возможность передачи голоса по проводам лишь спустя полгода после удачного опыта.
Средства для исследований тем временем начали заканчиваться.
Сандерс вложил в дело огромную по тем временам сумму – $100 тыс. Чтобы хоть как-то оправдать вложения, Белл начал устраивать «шоу» в Америке и Европе, где демонстрировал возможности аппарата. На одном из таких представлений даже побывала английская королева Виктория. Хаббард и Сандерс в свою очередь пытались заставить телефон приносить деньги. Наиболее привлекательным вариантом казалась торговля патентами на изобретения Белла. Именно в этот момент они и решились сделать телеграфной компании Western Union предложение.