千里传声:贝尔发明电话
前因:莫尔斯发明电报;后果:爱迪生发明碳晶送话器。

作者:王四维 / 编辑:陆伯让

前因摩尔斯发明电报

1837年,美国人摩尔斯发明电报,可即时远距离传递消息,莫尔斯又发展出一套摩斯电码,将数字和字母编成代码的方式,使消息的传递变得更加方便简单。

1876年,亚历山大·格拉汉姆·贝尔发明的第一部电话投入使用,并在美国获得了电话发明的专利权。

19世纪,用电报这种新型通讯设备传递消息是一种新的潮流,但它不能同步传递消息,科学家们都想发明出一种新的机器,能够让两个人即使远隔千里,也能同时听到对方的声音,贝尔也是其中之一。

贝尔想到了让声音传播的方法,但是真正开始试验离不开两个人的帮助。

1873年,贝尔拜访了史密斯学会的科学家亨利。

这个学会是一系列博物馆和研究机构联合组成的,亨利更是电磁学方面的权威人物,发现过电磁感应现象,比法拉第还早一年,但是可惜他当时没有发表。

贝尔看到电流的振动与声波的振动很相似,所以想用电流模拟声音的方式传播。可身边的人都不看好他,贝尔听到身边人的冷嘲热讽,一时之间自己也拿不定主意。贝尔请教这位科学家,通过电磁片传递人声的方法究竟靠不靠谱。

约瑟夫·亨利是以电感单位“亨利”留名的大物理学家。在电学上有杰出的贡献。他发明了继电器(电报的雏形),比法拉第更早发现了电磁感应现象,还发现了电子自动打火的原理。但却没有及时去申请专利。

亨利一听到贝尔的想法,立即称赞这是个伟大发明的萌芽。

虽然贝尔缺乏这方面的知识储备,但有了亨利教授的肯定,贝尔在缺乏足够实验设备的和理论知识的情况下,磕磕绊绊地研究着电话。

第二年,贝尔又遇到了经验丰富的电气设计师沃特森。

沃特森一听说贝尔的思路就被吸引住了,要是成功了,这可是当时的大发明。当下,沃特森成为了贝尔的助手。有了沃特森,贝尔也可以弥补设备和经验上的不足,两人既是挚友,又是工作上的好拍档。

在研究过程中,两次偶然事件给贝尔带来了惊喜。

贝尔虽然有了用电流模拟声音的设想,可两人的研究持续了一年都没什么太大进展,这时候,第一个偶然事件出现了。

1875年6月2日,沃特森不经意间拨弄了一个簧片,站在金属丝另一端的贝尔听见了簧片振动产生的声音。贝尔立即意识到,这就是他一直苦苦寻找的声音传递的枢纽。

他之前一直在用多个簧片尝试,没想到一个簧片就足以解决问题。借用这个原理,贝尔只要把他听到的声音放大,让声音传播后依然保持足够的清晰度,电话就可以问世了。

贝尔和他的电话

第二次的偶然事件,记录下电话通话成功那一瞬间。

这天,贝尔正在照常做实验研究,手一抖,不小心将硫酸溅到了身上。匆忙之间,他下意识地对着听筒另一头的沃特森大喊:“沃特森,快来帮我!”

贝尔本没有期待得到沃特森的回应,幸运的是,另一个房间的沃特森刚好听到了贝尔的求助,立即激动地回复:“贝尔,我听见了!”就是这次偶然的事故,带来了意外之喜,这两句对话成了人类第一次电话通话的记录。

两人趁热打铁,进一步改进他们的电话,并在1876年申请了专利。

贝尔几次改良的电话,经过测试,它可以在距离13公里之远的范围内通话,这也被称为世界上第一个长途电话,电话因此具有了商业价值。

贝尔好不容易发明出了电话,却不想,在申请专利的时候,又经历了一番波折。

跟贝尔同时代研究电话的科学家可不少,大家都在争夺发明电话的专利权。

德国发明家莱斯站出来指控贝尔抢走了他的专利,声称自己早就造出了传递声音的机器,1861年就曾经在法兰克福物理协会上当众展示过。

莱斯和他的电话发明

贝尔大方地承认了自己曾经参考过莱斯的成果,不过莱斯的发明有一个致命的缺点,他的电话只能单向传递声音,做不到实时对话。于是,电话的专利毫无争论地归贝尔所有。

另一位发明家格雷也来争夺电话的专利权。

原来,几乎同一时间,格雷也向美国专利局提交了一份电话的发明方案,格雷利用水传输器来传递声音。

格雷设计的电话效果也很清晰,但他的专利到达时间仅仅比贝尔晚了几个小时,就是这几个小时的时间差,让格雷错失了电话发明的专利权。

后果爱迪生发明碳晶送话器

贝尔发明电话之后,爱迪生也投入到对电话的研究改良中来,1878年,爱迪生研制出了碳晶送话器,令电话的性能大幅提高。

结论:贝尔发明的电话成为了世界上第一部传递声音的机器,但电话的发明不仅仅是贝尔一个人的功劳。随后,包括爱迪生在内的科学家仍然致力于改良电话这种通讯工具,电话的性能也越来越好。

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