電話的發(fā)明者貝爾

陳仁政

美國宇航員羅納德·約翰·加蘭說：“我們正在經(jīng)歷著人類歷史上前所未有的變革時期。”對于進入“新時代”的國人來說，在“變革時期”如何走“偉大復(fù)興”之路？這是一個必須認(rèn)真思考并付諸行動的問題。本刊從今年02A開始，連載《10個“發(fā)明之父”》，介紹歷史上的10個重大技術(shù)發(fā)明，看一看先賢們是如何用“努力”來“改變世界”的，這也許會對我們有所啟發(fā)。

來之不易的電話

在美國波士頓法院路109號門口釘著的一塊青銅牌子上寫著：“1875年6月2日，電話機在這里誕生。”世界上第一臺電話機，就是由出生于蘇格蘭愛丁堡的美國發(fā)明家亞歷山大·貝爾和他的助手沃特森在此時此地發(fā)明的。

“以往，人們只有大喊大叫才能讓百碼以外的人聽到。”百年以后，約翰·布魯克在《電話，第一個世紀(jì)》一書中說：“現(xiàn)在，我們一聲輕語都能讓世界各地的人聽到。”他描述的這番情景，也許在古代那些具有豐富想象力的、創(chuàng)作“順風(fēng)耳”神話的作者也難以想象。

那么，“電話之父”貝爾怎么想到要發(fā)明電話呢？原來，此時的電報雖然風(fēng)行全球，但是仍然有不能直接傳遞語言等缺點，所以對遠(yuǎn)距離快速通信工具的改進，就引起了許多發(fā)明家的興趣。貝爾就是其中之一。

從貝爾的祖輩起，他的家庭就研究語言學(xué)，所以貝爾知道語言是聲波的振動。他曾研究過聾人用的一種“可視語言”。按照他的設(shè)想，可以在紙上復(fù)制出語言聲波的振動，以便聾人從波形曲線看出“話”來。但是，由于識別曲線很不容易，所以這一設(shè)想沒有實現(xiàn)。不過，他在實驗中卻偶然發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：在電流導(dǎo)通和截止的時候，螺旋形的線圈發(fā)出了噪聲—好像發(fā)送莫爾斯電碼的“滴答”聲。

有心人貝爾當(dāng)然不會放過這一奇怪的偶然現(xiàn)象：“在講話的時候，如能使電流的變化模擬出聲波的變化，那電流不就能傳送聲音了么？”他受此啟發(fā)，頭腦中出現(xiàn)了一個新穎大膽的設(shè)想。

“你只要多讀幾本《電學(xué)入門》之類的書，你的這個妄想就會自然消失！”當(dāng)26歲的貝爾把這個設(shè)想告訴幾位電學(xué)專家的時候，其中一位就這么潑了冷水。還有人用輕蔑的口氣嘲笑他是“想讓導(dǎo)線說話的瘋子”。

然而，貝爾并沒有打退堂鼓—他堅信“神話是飛翔的現(xiàn)實”。1873年3月，他專程去華盛頓，把這個想法告訴當(dāng)時德高望重的大電學(xué)家亨利，征求他的意見。“學(xué)吧！并且吸取別人的經(jīng)驗。”亨利這樣鼓勵他。于是，貝爾回到波士頓之后就專心學(xué)習(xí)電學(xué)知識，并在當(dāng)年夏天辭去波士頓大學(xué)語言學(xué)教授職務(wù)，正式實驗研究電話機。

1873年的一天，貝爾碰巧邂逅了18歲的年輕電氣技師沃特森。沃特森對貝爾的理想終將實現(xiàn)堅信不疑，表示一定全力相助，這對貝爾的鼓勵很大。他倆一見如故之后，成了終身的戰(zhàn)友。

一年多過去了，電話機仍然沒有完全成功。但是，他倆已經(jīng)在1874年夏天感悟到振動膜片是電話機的關(guān)鍵部件。

夜幕又降臨了，貝爾又在鎖眉沉思。這時貝爾突然聽到沃特森在叫他：“先生！您聽！”貝爾轉(zhuǎn)過頭去，困惑不解地望著助手。這時沃特森用手指著窗外，神色驚喜地說：“先生，您聽！”貝爾這才聽到隱隱約約地從遠(yuǎn)處傳來了叮叮當(dāng)當(dāng)?shù)募暋裆饺阍谝箍绽锸幯Ｘ悹柲犞⒛犞?/p>

“有啦！有啦！沃特森，你真行！”突然，貝爾豁然頓悟，連聲說。

原來，他倆的送話器和受話器靈敏度都很低，所以聲音極其微弱，很難辨別—當(dāng)時沒有現(xiàn)在的電子放大設(shè)備。吉他的共鳴，啟發(fā)了這兩個聰明的年輕人。他們馬上設(shè)計草圖，動手試制，終于發(fā)明了電話。

“沃特森先生，快來呀！我需要你！”這是他倆通話的第一個內(nèi)容。原來，在操作的時候，貝爾不小心把硫酸濺到腿上。由于疼痛，他就情不自禁地對著話筒向隔壁房間的沃特森求救。沒有想到，貝爾的求救聲竟成了人類第一次通電話的內(nèi)容。沃特森聽到貝爾的聲音之后，立即回話：“貝爾，我聽見了！聽見了！”這時兩人欣喜若狂，互相大喊對方。

1876年2月14日，貝爾為他發(fā)明的電話機申請了專利。同年3月6日（另說3日或7日），這個編號為174465的專利獲得批準(zhǔn)。

專利之爭與5絲米的距離

但是，就在貝爾申請這項發(fā)明專利后，德國理科教師、發(fā)明家約翰·菲利普·萊斯卻向美國最高法院控訴貝爾，說電話機的發(fā)明權(quán)應(yīng)歸他所有—在1859～1860年，他就能把聲音傳到100米遠(yuǎn)，并且于1861年秋在法蘭克福物理協(xié)會以及1864年在吉森召開的自然科學(xué)研究者工作大會上展出過他的“電話裝置”。

法院的調(diào)查表明，萊斯的確在貝爾之前已經(jīng)研制成功了“電話裝置”。但是，它只能進行單向傳送，不能雙方相互交談。因此，法院斷定它還不能稱之為電話機。

貝爾卻對自己的發(fā)明直言不諱，說他曾經(jīng)參考過萊斯的實驗裝置。但是，貝爾發(fā)現(xiàn)了萊斯裝置中的不足，將萊斯裝置中所有的間歇電流改變?yōu)檫B續(xù)的直流電，從而解決了話聲短促多變的問題。接著，他比萊斯更加細(xì)心，把萊斯裝置上的一顆螺絲釘往前擰了半圈—僅僅5絲米（約0.5毫米）的距離，于是聲音就能夠相互傳遞了。

最后，法院判決的結(jié)果是萊斯敗訴，電話機的發(fā)明權(quán)歸屬貝爾。

僅僅5絲米的距離，就讓萊斯與一項影響深遠(yuǎn)的偉大發(fā)明擦肩而過，并使貝爾在一群發(fā)明家中成了唯一的電話之父。

電話發(fā)明以后的發(fā)展道路并不平坦。例如，美國東方聯(lián)合電報公司花10萬美元買了他的發(fā)明權(quán)卻不買他的電話機。又如，電話走進英國的道路也非坦途。英國郵政管理局總工程師普利斯曾認(rèn)為：“它不會在英國流行，因為倫敦有足夠多的小郵差。”endprint

可喜的是，貝爾并沒有因為受挫而放棄努力。1876年6月25日，貝爾在費城的世界博覽會上演示他的電話。他還在次年7月9日成立了自己的公司—今天的美國電話電報公司（AT&T？Inc.）即貝爾公司的前身……

電話的發(fā)展勢不可擋

1877年4月4日，小查理·威廉姆斯在薩默維爾市的居所和波士頓的辦公室之間架設(shè)了電話線。這是歷史上第一部私人電話。同年，第一份用電話發(fā)出的新聞稿被發(fā)送到波士頓的《世界報》—標(biāo)志著電話被公眾采用。

1877年5月17日，波士頓防盜公司經(jīng)理埃德溫·荷馬斯開通了歷史上首家電話系統(tǒng)，總臺與使用報警裝置的5家辦公室相聯(lián)。這一年，愛迪生針對貝爾電話機送話器靈敏度低的缺陷，發(fā)明了炭精送話器。

1889年，美國棺材店老板阿爾蒙·斯特羅格發(fā)明了（旋轉(zhuǎn)）撥號盤式電話，完成了從人工轉(zhuǎn)接到自動接通的飛躍。1892年，美國用他的發(fā)明建立了世界上第一座自動電話站。

1906年，美國發(fā)明家德福雷斯特發(fā)明了電子三極管，這一發(fā)明消除了電話通信對距離的限制。例如，1915年美國東西海岸之間就建立了長達5400千米的電話通信。

1951年，貝爾實驗室發(fā)明了長途電話直撥號技術(shù)。

1963年，貝爾實驗室研制成功可視電話機即電視電話機。

1964年，貝爾實驗室發(fā)明了實用的按鍵式電話，加快了“打電話”的速度。從此，撥號盤式電話機逐漸被按鍵式電話機所取代。

1969年，貝爾實驗室又開發(fā)出電話接駁座席系統(tǒng)，以替代傳統(tǒng)的塞繩交換臺，使電話員的許多工作實現(xiàn)自動化。同時，更先進的程控電話交換機也走向千家萬戶，并使用至今。

1992年，貝爾實驗室開發(fā)出裝在普通電話線上的全自動彩色可視電話機。

美國學(xué)者亨利·哈特在他所著的《歷史上最有影響的100人》一書中，把發(fā)明電話的貝爾排在第44位的高位，并認(rèn)為：“具有如此廣泛的用途、對日常生活有如此巨大影響的發(fā)明（電話）是絕無僅有的。”

1973年4月3日，被稱為“移動電話之父”的美國發(fā)明家馬丁·勞倫斯·庫帕發(fā)明了“甩掉尾巴的電話”—手機。10年以后，手機投入市場。

顯然，手機的誕生還得益于無線電、GPS和可以反復(fù)充電的高能電池等的發(fā)明。

電話發(fā)明給我們的啟示

啟示一，“素質(zhì)決定人生”（例如前述貝爾對語言學(xué)、電學(xué)等的研究，嘲諷面前的堅持），“細(xì)節(jié)決定成敗”（例如前述“5絲米”的故事），所以要成就事業(yè)者必須“練好劍術(shù)”。那些渴求成功，但“在下雨的周日下午不知道該干些什么”的人，永遠(yuǎn)不會成功。

啟示二，與其他許多發(fā)明類似，電話誕生是遲早的事，是時代造就了貝爾這樣的“英雄”。2002年6月15日，美國國會通過269號決議，確認(rèn)出生在意大利的安東尼奧·梅烏奇為電話的發(fā)明人，而加拿大國會則在6天之后的21日通過決議，重申貝爾是電話的發(fā)明者。此外，鮮為人知的是，還有一位幾乎與貝爾同時發(fā)明類似裝置的美國發(fā)明家以利沙·格雷—他的專利申請與貝爾同一天到達專利局，僅晚了一個多小時……這些事實說明，電話是人類追求“順風(fēng)耳”幻想的必然結(jié)果，遲早會誕生在某個“英雄”手中。于是，作為“弄潮兒”的我們，應(yīng)該不失時機地抓住“新時代”那些“按需發(fā)明”的機遇，才能走在世界的前列，否則就會晚“一個多小時”。

啟示三，雖然專利制度的確“給天才的創(chuàng)造力火焰添加了利益的柴薪”，但不可否認(rèn)的是，還有不少專利都靜靜地躺在專利局而沒能成為“生產(chǎn)力”，所以把專利“盤活”，需要眼光、魄力、資金等條件。因此，正確對待新發(fā)明那樣的新生事物而不是把它扼殺在搖籃之中，就是一個必須認(rèn)真研究的永恒課題。endprint