Άλλα άρθρα της σειράς:
- Η ιστορία του ρελέ
- Ιστορία των ηλεκτρονικών υπολογιστών
- Η ιστορία του τρανζίστορ
- Ιστορία του Διαδικτύου
Το τηλέφωνο εμφανίστηκε τυχαία. Αν Χάρη σε έναν αιώνα έρευνας για τις δυνατότητες μετάδοσης μηνυμάτων με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, οι άνθρωποι έπεσαν πάνω στο τηλέφωνο αναζητώντας έναν βελτιωμένο τηλέγραφο. Ως εκ τούτου, είναι πολύ εύκολο να ορίσουμε μια εύλογη, αν και όχι απολύτως βέβαιη, ημερομηνία για την εφεύρεση του τηλεφώνου - την εκατονταετηρίδα από την ίδρυση των Ηνωμένων Πολιτειών, το 1876.
Και δεν μπορεί να ειπωθεί ότι το τηλέφωνο δεν είχε προκατόχους. Από το 1830, οι ερευνητές αναζητούν τρόπους μετατροπής του ήχου σε ηλεκτρική ενέργεια και του ηλεκτρισμού σε ήχο.
Ηλεκτρικός ήχος
Σε 1837 έτους , γιατρός και πειραματιστής στον τομέα του ηλεκτρομαγνητισμού από τη Μασαχουσέτη, έπεσε πάνω σε ένα περίεργο φαινόμενο. Τοποθέτησε ένα μονωμένο σπειροειδές σύρμα ανάμεσα στα άκρα ενός μόνιμου μαγνήτη και στη συνέχεια τοποθέτησε κάθε άκρο του σύρματος σε ένα δοχείο με υδράργυρο συνδεδεμένο με μια μπαταρία. Κάθε φορά που άνοιγε ή έκλεινε το κύκλωμα, σηκώνοντας την άκρη του καλωδίου από το δοχείο ή κατεβάζοντας το εκεί, ο μαγνήτης εξέπεμπε έναν ήχο που ακουγόταν από απόσταση ενός μέτρου. Ο Πέιτζ το ονόμασε γαλβανική μουσική και πρότεινε ότι ήταν όλα σχετικά με τη «μοριακή διαταραχή» που εμφανίζεται στον μαγνήτη. Ο Πέιτζ ξεκίνησε ένα κύμα έρευνας σε δύο πτυχές αυτής της ανακάλυψης: την παράξενη ιδιότητα των μεταλλικών υλικών να αλλάζουν σχήμα όταν μαγνητίζονται και την πιο εμφανή παραγωγή ήχου από ηλεκτρισμό.
Μας ενδιαφέρουν ιδιαίτερα δύο μελέτες. Το πρώτο διηύθυνε ο Johann Philipp Reis. Ο Ρέις δίδασκε μαθηματικά και φυσικές επιστήμες σε μαθητές στο Ινστιτούτο Garnier κοντά στη Φρανκφούρτη, αλλά στον ελεύθερο χρόνο του ασχολήθηκε με την ηλεκτρική έρευνα. Μέχρι εκείνη την εποχή, αρκετοί ηλεκτρολόγοι είχαν ήδη δημιουργήσει νέες εκδόσεις γαλβανικής μουσικής, αλλά ο Reis ήταν ο πρώτος που κατέκτησε την αλχημεία της αμφίδρομης μετάφρασης του ήχου σε ηλεκτρική ενέργεια και αντίστροφα.
Ο Reis συνειδητοποίησε ότι ένα διάφραγμα, που μοιάζει με ανθρώπινο τύμπανο, μπορούσε να κλείσει και να ανοίξει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα όταν δονείται. Το πρώτο πρωτότυπο της τηλεφωνικής συσκευής, που κατασκευάστηκε το 1860, αποτελούνταν από ένα αυτί σκαλισμένο από ξύλο με μια μεμβράνη φτιαγμένη από την κύστη ενός χοίρου τεντωμένη πάνω του. Στο κάτω μέρος της μεμβράνης προσαρτήθηκε ένα ηλεκτρόδιο πλατίνας, το οποίο όταν δονούνταν άνοιγε και έκλεινε το κύκλωμα με την μπαταρία. Ο δέκτης ήταν ένα πηνίο από σύρμα τυλιγμένο γύρω από μια βελόνα πλεξίματος συνδεδεμένη σε ένα βιολί. Το σώμα του βιολιού ενίσχυε τους κραδασμούς της γραφίδας που αλλάζει σχήμα καθώς εναλλάξ μαγνητιζόταν και απομαγνητιζόταν.
Τηλέφωνο Reis νεότερου μοντέλου
Ο Reis έκανε πολλές βελτιώσεις στο πρώιμο πρωτότυπο και μαζί με άλλους πειραματιστές ανακάλυψε ότι αν τραγουδούσες ή βουίζεις κάτι σε αυτό, ο ήχος που μεταδόθηκε παρέμενε αναγνωρίσιμος. Οι λέξεις ήταν πιο δύσκολο να διακριθούν και συχνά γίνονταν παραμορφωμένες και ακατανόητες. Πολλά φωνητικά μηνύματα επιτυχίας χρησιμοποιούσαν κοινές φράσεις όπως «καλημέρα» και «πώς είσαι» και ήταν εύκολο να μαντέψουν. Το κύριο πρόβλημα παρέμενε ότι ο πομπός του Reis άνοιγε και έκλεινε μόνο το κύκλωμα, αλλά δεν ρύθμιζε την ένταση του ήχου. Ως αποτέλεσμα, μόνο μια συχνότητα με σταθερό πλάτος μπορούσε να μεταδοθεί, και αυτό δεν μπορούσε να προσομοιώσει όλες τις λεπτότητες της ανθρώπινης φωνής.
Ο Ρέις πίστευε ότι το έργο του έπρεπε να αναγνωριστεί από την επιστήμη, αλλά δεν το πέτυχε ποτέ. Η συσκευή του ήταν μια δημοφιλής περιέργεια μεταξύ της επιστημονικής ελίτ, και αντίγραφα εμφανίστηκαν στα περισσότερα από τα κέντρα αυτής της ελίτ: στο Παρίσι, το Λονδίνο, την Ουάσιγκτον. Αλλά το επιστημονικό του έργο απορρίφθηκε από το περιοδικό Annalen der Physik [Annals of Physik] του καθηγητή Poggendorff, ένα από τα παλαιότερα επιστημονικά περιοδικά και το πιο επιδραστικό περιοδικό της εποχής. Οι προσπάθειες της Race να διαφημίσει το τηλέφωνο σε εταιρείες καλωδίων απέτυχαν επίσης. Έπασχε από φυματίωση και η επιδείνωση της ασθένειάς του τον εμπόδισε από περαιτέρω σοβαρές έρευνες. Ως αποτέλεσμα, το 1873, η αρρώστια του πήρε τη ζωή και τις φιλοδοξίες. Και αυτή δεν θα είναι η τελευταία φορά που αυτή η ασθένεια θα εμποδίσει την ανάπτυξη του ιστορικού του τηλεφώνου.
Ενώ ο Race βελτίωνε το τηλέφωνό του, έβαζε τις τελευταίες πινελιές στη θεμελιώδη μελέτη του για την ακουστική φυσιολογία: «Το Δόγμα των Ακουστικών Αισθήσεων ως Φυσιολογική Βάση για τη Θεωρία της Μουσικής» [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], που δημοσιεύτηκε το 1862. Ο Helmholtz, τότε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης, ήταν γίγαντας της επιστήμης τον XNUMXο αιώνα, που εργαζόταν στη φυσιολογία της όρασης, την ηλεκτροδυναμική, τη θερμοδυναμική κ.λπ.
Το έργο του Χέλμχολτς σχετίζεται μόνο εν συντομία με την ιστορία μας, αλλά θα ήταν κρίμα να το χάσουμε. Στο The Doctrine of Auditory Sensations, ο Helmholtz έκανε για τη μουσική ό,τι έκανε ο Newton για το φως - έδειξε πώς μια φαινομενικά μοναδική αίσθηση μπορεί να αποσυναρμολογηθεί στα συστατικά μέρη της. Απέδειξε ότι οι διαφορές στα ηχοχρώματα, από το βιολί μέχρι το φαγκότο, προέρχονται μόνο από διαφορές στη σχετική ισχύ των αποχρώσεων τους (τόνοι σε διπλές, τριπλές συχνότητες κ.λπ. σε σχέση με τη νότα βάσης). Αλλά για την ιστορία μας, το πιο ενδιαφέρον πράγμα για τη δουλειά του βρίσκεται στο αξιόλογο εργαλείο που ανέπτυξε για επίδειξη:
Παραλλαγή συνθεσάιζερ Helmholtz
Ο Helmholtz παρήγγειλε την πρώτη συσκευή από το συνεργείο της Κολωνίας. Με απλά λόγια, ήταν ένα συνθεσάιζερ ικανό να παράγει ήχους βασισμένους σε μια σύνθεση απλών τόνων. Η πιο εκπληκτική του ικανότητα ήταν η ανεξήγητη ικανότητα να αναπαράγει ήχους φωνηέντων που όλοι είχαν συνηθίσει να ακούν μόνο από το ανθρώπινο στόμα.
Το συνθεσάιζερ λειτούργησε από το χτύπημα του κύριου πιρουνιού συντονισμού, το οποίο δονήθηκε στη νότα βάσης, κλείνοντας και ανοίγοντας το κύκλωμα, βυθίζοντας ένα σύρμα πλατίνας σε ένα δοχείο με υδράργυρο. Οκτώ μαγνητισμένα πιρούνια συντονισμού, το καθένα δονούμενο με τον δικό του τόνο, ακουμπούσαν ανάμεσα στα άκρα ενός ηλεκτρομαγνήτη συνδεδεμένου σε ένα κύκλωμα. Κάθε κλείσιμο του κυκλώματος ενεργοποίησε τους ηλεκτρομαγνήτες και διατηρούσε τα πιρούνια συντονισμού σε κατάσταση δόνησης. Δίπλα σε κάθε πιρούνι συντονισμού υπήρχε ένα κυλινδρικό αντηχείο ικανό να ενισχύει το βουητό του σε ακουστικό επίπεδο. Στην κανονική κατάσταση, το καπάκι στο αντηχείο ήταν κλειστό και έπνιγε τον ήχο του συντονιστικού πιρουνιού. Εάν μετακινήσετε το καπάκι στο πλάι, μπορείτε να ακούσετε αυτόν τον τόνο και έτσι να "παίξετε" τον ήχο μιας τρομπέτας, του πιάνου ή του φωνήεντος "o".
Αυτή η συσκευή θα παίξει μικρό ρόλο στη δημιουργία ενός νέου είδους τηλεφώνου.
Αρμονικός τηλέγραφος
Ένα από τα θέλγητρα για τους εφευρέτες του δεύτερου μισού του 1870ου αιώνα ήταν ο πολυτηλέγραφος. Όσο περισσότερα σήματα τηλέγραφου μπορούσαν να στριμωχτούν σε ένα καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση του τηλεγραφικού δικτύου. Στις αρχές της δεκαετίας του XNUMX, ήταν γνωστές πολλές διαφορετικές μέθοδοι διπλής τηλεγραφίας (αποστολή δύο σημάτων σε αντίθετες κατευθύνσεις ταυτόχρονα). Αμέσως μετά, ο Thomas Edison τα βελτίωσε δημιουργώντας quadruplex, συνδυάζοντας duplex και diplex (μεταδίδοντας δύο σήματα προς μία κατεύθυνση ταυτόχρονα), έτσι ώστε το καλώδιο να μπορεί να χρησιμοποιηθεί τέσσερις φορές πιο αποτελεσματικά.
Θα μπορούσε όμως ο αριθμός των σημάτων να αυξηθεί περαιτέρω; Οργανώστε κάποιου είδους octoruplex, ή ακόμα περισσότερο; Το γεγονός ότι τα ηχητικά κύματα μπορούσαν να μετατραπούν σε ηλεκτρικό ρεύμα και να επιστρέψουν ξανά πρόσφερε μια ενδιαφέρουσα πιθανότητα. Τι θα γινόταν αν χρησιμοποιούσαμε τόνους διαφορετικών στόχων για να δημιουργήσουμε έναν ακουστικό, αρμονικό ή, ποιητικά μιλώντας, μουσικό τηλέγραφο; Εάν οι φυσικοί κραδασμοί διαφορετικών συχνοτήτων μπορούσαν να μετατραπούν σε ηλεκτρικούς κραδασμούς και στη συνέχεια να επανασυναρμολογηθούν στις αρχικές τους συχνότητες από την άλλη πλευρά, τότε θα ήταν δυνατό να σταλούν πολλά σήματα ταυτόχρονα χωρίς αμοιβαία παρεμβολή. Ο ίδιος ο ήχος θα ήταν τότε μόνο ένα μέσο για έναν σκοπό, ένα ενδιάμεσο μέσο που σχηματίζει ρεύματα έτσι ώστε να μπορούν να υπάρχουν πολλά σήματα σε ένα καλώδιο. Για απλότητα, θα αναφερθώ σε αυτή την έννοια ως αρμονικός τηλέγραφος, αν και χρησιμοποιήθηκαν διάφορες παραλλαγές των όρων εκείνη την εποχή.
Αυτός δεν ήταν ο μόνος τρόπος δημιουργίας πολυπλεξικών σημάτων. Στη Γαλλία [από την οποία ονομάζεται η μονάδα συμβολικής ταχύτητας - baud / περίπου. Μετάφραση.] μέχρι το 1874 βρήκε μια μηχανή με έναν περιστρεφόμενο διανομέα που συλλέγει εναλλάξ σήματα από πολλούς τηλεγραφικούς πομπούς. Σήμερα θα το ονομάζαμε πολυπλέκτης διαιρούμενος με το χρόνο και όχι με τη συχνότητα. Αλλά αυτή η προσέγγιση είχε ένα μειονέκτημα - δεν θα οδηγούσε στη δημιουργία τηλεφωνίας.
Μέχρι τότε, η αμερικανική τηλεγραφία κυριαρχούσε από τη Western Union, η οποία είχε δημιουργηθεί τη δεκαετία του 1850 σε μια προσπάθεια να εξαλείψει τον δυσμενή ανταγωνισμό μεταξύ λίγων μεγάλων τηλεγραφικών εταιρειών - μια εξήγηση που θα μπορούσε εύκολα να χρησιμοποιηθεί για να δικαιολογήσει τέτοιες συγχωνεύσεις πριν από την έλευση των αντιμονοπωλιακών νόμων. Ένας από τους χαρακτήρες της ιστορίας μας το περιέγραψε ως «πιθανώς τη μεγαλύτερη εταιρεία που υπήρξε ποτέ». Έχοντας χιλιάδες χιλιόμετρα καλωδίων και ξοδεύοντας τεράστια χρηματικά ποσά για την κατασκευή και συντήρηση δικτύων, η Western Union παρακολούθησε με μεγάλο ενδιαφέρον τις εξελίξεις στον τομέα της πολυπλεξίας τηλεγραφίας.
Ένας άλλος παίκτης περίμενε επίσης ανακαλύψεις στον τομέα της τηλεγραφίας. , δικηγόρος και επιχειρηματίας από τη Βοστώνη, ήταν ένας από τους κύριους υποστηρικτές του να τεθεί ο αμερικανικός τηλέγραφος υπό τον έλεγχο της ομοσπονδιακής κυβέρνησης. Ο Χάμπαρντ πίστευε ότι τα τηλεγραφήματα θα μπορούσαν να είναι τόσο φθηνά όσο τα γράμματα και ήταν αποφασισμένος να υπονομεύσει αυτό που έβλεπε ως το κυνικό και εκβιαστικό μονοπώλιο της Western Union. Το νομοσχέδιο του Χάμπαρντ δεν πρότεινε την πλήρη εθνικοποίηση των υφιστάμενων τηλεγραφικών εταιρειών, όπως έκαναν σχεδόν όλες οι ευρωπαϊκές δυνάμεις, αλλά θα δημιουργούσε μια τηλεγραφική υπηρεσία υπό την αιγίδα του Ταχυδρομείου. Αλλά το αποτέλεσμα πιθανότατα θα ήταν το ίδιο και η Western Union θα είχε εγκαταλείψει αυτή την επιχείρηση. Στα μέσα της δεκαετίας του 1870, η πρόοδος στη νομοθεσία είχε σταματήσει, αλλά ο Χάμπαρντ ήταν βέβαιος ότι ο έλεγχος της κρίσιμης νέας ευρεσιτεχνίας τηλεγραφήματος θα μπορούσε να του δώσει ένα πλεονέκτημα στην προώθηση της πρότασής του στο Κογκρέσο.
Gardiner Green Hubbard
Υπάρχουν δύο μοναδικοί παράγοντες στις Ηνωμένες Πολιτείες: πρώτον, η ηπειρωτική κλίμακα της Western Union. Κανένας ευρωπαϊκός τηλεγραφικός οργανισμός δεν είχε τόσο μεγάλες ουρές και, επομένως, δεν υπήρχε λόγος να αναπτύξει την πολυπλεξία τηλεγραφία. Δεύτερον, υπάρχει το ανοιχτό ζήτημα του κυβερνητικού ελέγχου στον τηλέγραφο. Το τελευταίο ευρωπαϊκό προπύργιο ήταν η Βρετανία, η οποία εθνικοποίησε τον τηλέγραφο το 1870. Μετά από αυτό, δεν έμειναν πουθενά, εκτός από τις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου διαφαινόταν η δελεαστική προοπτική μιας τεχνολογικής ανακάλυψης και της υπονόμευσης του μονοπωλίου. Ίσως εξαιτίας αυτού, το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας στον αρμονικό τηλέγραφο πραγματοποιήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Οι υποψήφιοι για το έπαθλο ήταν κυρίως τρεις. Δύο από αυτούς ήταν ήδη αξιοσέβαστοι εφευρέτες - и . Ο τρίτος ήταν καθηγητής ρητορικής και δάσκαλος κωφών ονόματι Μπελ.
Γκρί
Ο Elisha Gray μεγάλωσε σε μια φάρμα στο Οχάιο. Όπως πολλοί από τους συγχρόνους του, έπαιζε με την τηλεγραφία ως έφηβος, αλλά σε ηλικία 12 ετών, όταν πέθανε ο πατέρας του, άρχισε να αναζητά ένα επάγγελμα που θα μπορούσε να τον υποστηρίξει. Μαθήτευσε για ένα διάστημα ως σιδηρουργός, στη συνέχεια ως ξυλουργός πλοίων και στα 22 του έμαθε ότι μπορούσε να λάβει εκπαίδευση στο Oberlin College ενώ εργαζόταν ακόμα ως ξυλουργός. Μετά από πέντε χρόνια σπουδών, βυθίστηκε σε μια καριέρα ως εφευρέτης στον τομέα της τηλεγραφίας. Το πρώτο του δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ήταν ένα αυτορυθμιζόμενο ρελέ, το οποίο, χρησιμοποιώντας έναν δεύτερο ηλεκτρομαγνήτη αντί για ελατήριο για την επιστροφή του οπλισμού, εξαλείφει την ανάγκη ρύθμισης της ευαισθησίας του ρελέ ανάλογα με την ισχύ του ρεύματος στο κύκλωμα.
Elisha Gray, περ. 1878
Μέχρι το 1870, ήταν ήδη συνεργάτης σε μια εταιρεία παραγωγής ηλεκτρικού εξοπλισμού και εργαζόταν εκεί ως αρχιμηχανικός. Το 1872, μαζί με έναν συνεργάτη του μετέφεραν την εταιρεία στο Σικάγο και τη μετονόμασαν σε Western Electric Manufacturing Company. Η Western Electric έγινε σύντομα ο κύριος προμηθευτής τηλεγραφικού εξοπλισμού της Western Union. Ως αποτέλεσμα, θα αφήσει ένα αξιοσημείωτο σημάδι στην ιστορία της τηλεφωνίας.
Στις αρχές του 1874, ο Γκρέι άκουσε έναν περίεργο ήχο από το μπάνιο του. Ακουγόταν σαν το ουρλιαχτό ενός δονούμενου ρεοτόμου, μόνο πολύ πιο δυνατό. Το reotome (κυριολεκτικά "διακοπή ρεύματος") ήταν μια πολύ γνωστή ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιούσε μια μεταλλική γλώσσα για να ανοίξει και να κλείσει γρήγορα ένα κύκλωμα. Κοιτώντας μέσα στο μπάνιο, ο Γκρέι είδε τον γιο του να κρατά στο ένα χέρι ένα επαγωγικό πηνίο συνδεδεμένο με ένα ρεότο και με το άλλο χέρι να τρίβει την επίστρωση ψευδαργύρου της μπανιέρας, η οποία βουίζει με την ίδια συχνότητα. Ο Γκρέι, ενθουσιασμένος από τις δυνατότητες, παραιτήθηκε από την καθημερινή του δουλειά στη Western Electric για να επιστρέψει στην εφεύρεση. Μέχρι το καλοκαίρι, είχε αναπτύξει έναν μουσικό τηλέγραφο πλήρους οκτάβας, με τον οποίο μπορούσε να παίζει ήχους σε ένα διάφραγμα φτιαγμένο από μεταλλική λεκάνη, πατώντας τα πλήκτρα ενός πληκτρολογίου.
Πομπός
Δέκτης
Ο μουσικός τηλέγραφος ήταν μια καινοτομία χωρίς εμφανή εμπορική αξία. Όμως ο Γκρέι συνειδητοποίησε ότι η ικανότητα να μεταδίδει ήχους διαφορετικών τόνων μέσω ενός καλωδίου του έδινε δύο επιλογές. Με έναν πομπό διαφορετικού σχεδιασμού, ικανό να λαμβάνει ήχο από τον αέρα, θα μπορούσε να δημιουργηθεί ένας φωνητικός τηλέγραφος. Με έναν άλλο δέκτη ικανό να διαχωρίζει το συνδυασμένο σήμα στα συστατικά του, ήταν δυνατό να γίνει αρμονική τηλεγραφία - δηλαδή πολυπλεξία τηλεγραφία βασισμένη στον ήχο. Αποφάσισε να επικεντρωθεί στη δεύτερη επιλογή, αφού η βιομηχανία τηλεγραφίας είχε προφανείς απαιτήσεις. Επιβεβαιώθηκε στην επιλογή του αφού έμαθε για το τηλέφωνο του Race, το οποίο έμοιαζε να είναι ένα απλό φιλοσοφικό παιχνίδι.
Ο Γκρέι κατασκεύασε τον αρμονικό τηλεγραφικό δέκτη από ένα σύνολο ηλεκτρομαγνητών συζευγμένων με μεταλλικές λωρίδες. Κάθε λωρίδα ήταν συντονισμένη σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και ηχούσε όταν πατήθηκε το αντίστοιχο κουμπί στον πομπό. Ο πομπός λειτουργούσε με την ίδια αρχή με τον μουσικό τηλέγραφο.
Ο Γκρέι βελτίωσε τη συσκευή του τα επόμενα δύο χρόνια και την πήγε στην έκθεση. Επίσημα η εκδήλωση ονομαζόταν "". Ήταν η πρώτη παγκόσμια έκθεση που πραγματοποιήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, και συνέπεσε με τον εορτασμό της εκατονταετηρίδας του έθνους, και ως εκ τούτου παρουσίασε το λεγόμενο. "Έκθεση εκατονταετηρίδας" Έγινε στη Φιλαδέλφεια το καλοκαίρι του 1876. Εκεί, ο Γκρέι έδειξε μια «octruplex» σύνδεση (δηλαδή τη μετάδοση οκτώ μηνυμάτων ταυτόχρονα) σε μια ειδικά προετοιμασμένη τηλεγραφική γραμμή από τη Νέα Υόρκη. Το επίτευγμα αυτό εγκωμιάστηκε από τους κριτές της έκθεσης, αλλά σύντομα επισκιάστηκε από ένα ακόμη μεγαλύτερο θαύμα.
Έντισον
, ο πρόεδρος της Western Union, έμαθε γρήγορα την πρόοδο του Γκρέι, κάτι που τον έκανε πολύ νευρικό. Στην καλύτερη περίπτωση, εάν ο Γκρέι τα καταφέρει, η κατάσταση θα έχει ως αποτέλεσμα την πολύ ακριβή αδειοδότηση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας. Στη χειρότερη περίπτωση, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Γκρέι θα γινόταν η βάση για τη δημιουργία μιας αντίπαλης εταιρείας που θα αμφισβητούσε την κυριαρχία της Western Union.
Έτσι, τον Ιούλιο του 1875, ο Orton έβγαλε έναν άσο στο μανίκι του: τον Thomas Edison. Ο Έντισον μεγάλωσε με την τηλεγραφία, πέρασε αρκετά χρόνια ως τηλεγραφητής και στη συνέχεια έγινε εφευρέτης. Ο μεγαλύτερος θρίαμβός του εκείνη την εποχή ήταν η τετραπλή επικοινωνία, που δημιουργήθηκε με χρήματα της Western Union τον προηγούμενο χρόνο. Τώρα ο Όρτον ήλπιζε ότι θα βελτίωνε την εφεύρεσή του και θα ξεπερνούσε αυτό που είχε καταφέρει ο Γκρέυ. Έδωσε στον Έντισον μια περιγραφή του τηλεφώνου του Race. Ο Έντισον μελέτησε επίσης το έργο του Χέλμχολτζ, το οποίο είχε πρόσφατα μεταφραστεί στα αγγλικά.
Ο Έντισον βρισκόταν στο απόγειο της φόρμας του και οι καινοτόμες ιδέες έτρεχαν από μέσα του σαν σπίθες από αμόνι. Το επόμενο έτος έδειξε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις στην ακουστική τηλεγραφία - η πρώτη ήταν παρόμοια με τον τηλέγραφο του Γκρέι και χρησιμοποίησε πιρούνια συντονισμού ή δονούμενα καλάμια για να δημιουργήσει ή να αισθανθεί την επιθυμητή συχνότητα. Ο Έντισον δεν μπόρεσε να κάνει μια τέτοια συσκευή να λειτουργεί σε αποδεκτό επίπεδο.
Η δεύτερη προσέγγιση, την οποία ονόμασε «ακουστικός πομπός», ήταν εντελώς διαφορετική. Αντί να χρησιμοποιεί δονούμενα καλάμια για να εκπέμπει διαφορετικές συχνότητες, τα χρησιμοποίησε για να μεταδίδει παλμούς σε διαφορετικά διαστήματα. Διαίρεσε τη χρήση του καλωδίου μεταξύ των πομπών με βάση το χρόνο και όχι τη συχνότητα. Αυτό απαιτούσε τέλειο συγχρονισμό των κραδασμών σε κάθε ζεύγος δέκτη-πομπού έτσι ώστε τα σήματα να μην επικαλύπτονται. Μέχρι τον Αύγουστο του 1876, είχε ένα τετραπλό που εργαζόταν σε αυτήν την αρχή, αν και σε απόσταση μεγαλύτερη από 100 μίλια το σήμα έγινε άχρηστο. Είχε επίσης ιδέες για τη βελτίωση του τηλεφώνου του Race, τις οποίες άφησε προσωρινά στην άκρη.
Και τότε ο Έντισον άκουσε για μια αίσθηση που δημιούργησε στην Εκθεση Εκατονταετηρίδας στη Φιλαδέλφεια ένας άντρας ονόματι Μπελ.
Κουδούνι
γεννήθηκε στο Εδιμβούργο της Σκωτίας και μεγάλωσε στο Λονδίνο υπό την αυστηρή καθοδήγηση του παππού του. Όπως ο Γκρέι και ο Έντισον, έδειξε ενδιαφέρον για τον τηλέγραφο ως αγόρι, αλλά στη συνέχεια ακολούθησε τα βήματα του πατέρα και του παππού του, επιλέγοντας τον ανθρώπινο λόγο ως κύριο πάθος του. Ο παππούς του, Αλέξανδρος, έκανε όνομα στη σκηνή και στη συνέχεια άρχισε να διδάσκει δημόσια ομιλία. Ο πατέρας του, Alexander Melville, ήταν επίσης δάσκαλος, και μάλιστα ανέπτυξε και δημοσίευσε ένα φωνητικό σύστημα, το οποίο ονόμασε «ορατή ομιλία». Ο νεότερος Αλέξανδρος (Αλέκ, όπως τον έλεγαν στην οικογένεια), επέλεξε ως απασχόληση τη διδασκαλία του λόγου στους κωφούς.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1860 σπούδαζε ανατομία και φυσιολογία στο University College του Λονδίνου. Η φοιτήτρια Marie Eccleston σπούδασε μαζί του, την οποία σχεδίαζε να παντρευτεί. Στη συνέχεια όμως εγκατέλειψε και τη μάθηση και την αγάπη. Τα δύο αδέρφια του πέθαναν από φυματίωση και ο πατέρας του Άλεκ απαίτησε από αυτόν και την υπόλοιπη οικογένειά του να μεταναστεύσουν στον Νέο Κόσμο για να διατηρήσουν την υγεία του μοναχογιού του. Ο Μπελ συμμορφώθηκε, αν και αντιστάθηκε και δυσανασχετούσε, και απέπλευσε το 1870.
Μετά από ένα σύντομο χακάρισμα στο Οντάριο, ο Alexander, χρησιμοποιώντας τις συνδέσεις του πατέρα του, βρήκε δουλειά ως δάσκαλος σε ένα σχολείο για κωφούς στη Βοστώνη. Εκεί άρχισαν να υφαίνονται τα νήματα του μέλλοντός του.
Πρώτα είχε μια μαθήτρια, τη Mabel Hubbard, η οποία έχασε την ακοή της σε ηλικία πέντε ετών από οστρακιά. Ο Μπελ συνέχισε να διδάσκει ιδιωτικά ακόμη και αφού έγινε καθηγητής φωνητικής φυσιολογίας και δημόσιας ομιλίας στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης και ο Μέιμπελ ήταν από τους πρώτους μαθητές του. Την εποχή της εκπαίδευσης, ήταν λίγο κάτω από τα 16, δέκα χρόνια νεότερη από την Μπελ, και μέσα σε λίγους μήνες είχε ερωτευτεί αυτό το κορίτσι. Θα επιστρέψουμε στην ιστορία της αργότερα.
Το 1872 ο Μπελ ανανέωσε το ενδιαφέρον του για την τηλεγραφία. Λίγα χρόνια νωρίτερα, ενώ ήταν ακόμη στο Λονδίνο, ο Μπελ έμαθε για τα πειράματα του Χέλμχολτζ. Όμως ο Μπελ παρεξήγησε το επίτευγμα του Χέλμχολτζ, πιστεύοντας ότι όχι μόνο δημιουργούσε, αλλά και μετέδιδε σύνθετους ήχους χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό. Έτσι ο Bell άρχισε να ενδιαφέρεται για την αρμονική τηλεγραφία - τη συνδυασμένη χρήση ενός καλωδίου με πολλά σήματα που μεταδίδονται σε διάφορες συχνότητες. Ίσως εμπνευσμένος από την είδηση ότι η Western Union είχε αποκτήσει την ιδέα του διπλού τηλεγράφου από τον συνάδελφό του Βοστώνη Τζόζεφ Στερνς, ο Μπελ επανεξέτασε τις ιδέες του και, όπως ο Έντισον και ο Γκρέι, άρχισε να προσπαθεί να τις εφαρμόσει.
Μια μέρα, επισκεπτόμενος τη Mabel, άγγιξε το δεύτερο νήμα της μοίρας του - όρθιος δίπλα στο πιάνο, έδειξε στην οικογένειά της ένα κόλπο που είχε μάθει στα νιάτα του. Εάν τραγουδήσετε μια καθαρή νότα στο πιάνο, η αντίστοιχη χορδή θα χτυπήσει και θα σας την παίξει. Είπε στον πατέρα του Mabel ότι ένα συντονισμένο τηλεγραφικό σήμα θα μπορούσε να επιτύχει το ίδιο αποτέλεσμα και εξήγησε πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην πολυπλεξία τηλεγραφία. Και ο Bell δεν θα μπορούσε να βρει έναν ακροατή καλύτερα προσαρμοσμένο στην ιστορία του: αντήχησε από χαρά και κατάλαβε αμέσως την κύρια ιδέα: "υπάρχει ένας αέρας για όλους και μόνο ένα καλώδιο χρειάζεται", δηλαδή η κυματική διάδοση του ρεύματος στο ένα σύρμα μπορεί σε μικρογραφία να αντιγράψει τη διάδοση στα κύματα αέρα που παράγονται από σύνθετο ήχο. Ο ακροατής του Μπελ ήταν ο Γκάρντινερ Χάμπαρντ.
τηλέφωνο
Και τώρα η ιστορία γίνεται πολύ μπερδεμένη, οπότε φοβάμαι να δοκιμάσω την υπομονή των αναγνωστών. Θα προσπαθήσω να παρακολουθήσω τις κύριες τάσεις χωρίς να κολλήσω σε λεπτομέρειες.
Ο Μπελ, υποστηριζόμενος από τον Χάμπαρντ και τον πατέρα ενός άλλου μαθητή του, εργάστηκε επιμελώς στον αρμονικό τηλέγραφο χωρίς να δημοσιοποιήσει την πρόοδό του. Εναλλάσσει την εξαγριωμένη δουλειά με περιόδους ανάπαυσης όταν η υγεία του δεν τον έβγαζε, ενώ προσπαθούσε να εκπληρώσει τα πανεπιστημιακά του καθήκοντα, να προωθήσει το σύστημα «ορατού λόγου» του πατέρα του και να εργαστεί ως δάσκαλος. Προσέλαβε νέο βοηθό , ένας έμπειρος μηχανικός από το μηχανολογικό εργαστήριο της Βοστώνης του Τσαρλς Ουίλιαμς - άτομα που ενδιαφέρονται για την ηλεκτρική ενέργεια συγκεντρώθηκαν εκεί. Ο Χάμπαρντ παρότρυνε τον Μπελ να συνεχίσει και δεν ντρεπόταν ακόμη και να χρησιμοποιήσει το χέρι της κόρης του ως κίνητρο, αρνούμενος να την παντρευτεί μέχρι που ο Μπελ βελτίωσε τον τηλέγραφό του.
Το καλοκαίρι του 1874, ενώ βρισκόταν σε διακοπές κοντά στο σπίτι της οικογένειας στο Οντάριο, ο Μπελ είχε μια θεοφάνεια. Αρκετές σκέψεις που υπήρχαν στο υποσυνείδητό του συγχωνεύτηκαν σε μία - το τηλέφωνο. Οι σκέψεις του επηρεάστηκαν τουλάχιστον - Η πρώτη συσκευή εγγραφής ήχου στον κόσμο που ζωγράφιζε ηχητικά κύματα σε καπνιστό γυαλί. Αυτό έπεισε τον Bell ότι ο ήχος οποιασδήποτε πολυπλοκότητας θα μπορούσε να μειωθεί στις κινήσεις ενός σημείου στο διάστημα, όπως η κίνηση του ρεύματος μέσω ενός σύρματος. Δεν θα σταθούμε στις τεχνικές λεπτομέρειες, γιατί δεν έχουν καμία σχέση με τηλέφωνα που έχουν δημιουργηθεί στην πραγματικότητα και η πρακτικότητα της χρήσης τους είναι αμφισβητήσιμη. Αλλά οδήγησαν τη σκέψη του Μπελ σε μια νέα κατεύθυνση.
Σκίτσο ιδέας του αρχικού τηλεφώνου Bell με "αρμονικές" (δεν κατασκευάστηκε)
Ο Μπελ άφησε αυτή την ιδέα στην άκρη για λίγο για να επιδιώξει, όπως περίμεναν οι συνεργάτες του από αυτόν, το στόχο της δημιουργίας ενός αρμονικού τηλέγραφου.
Σύντομα όμως κουράστηκε από τη ρουτίνα του βελτιστοποιημένου συντονισμού των οργάνων και η καρδιά του, κουρασμένη από τα πολλά πρακτικά εμπόδια που εμπόδιζαν ένα λειτουργικό πρωτότυπο σε ένα πρακτικό σύστημα, έλκεται όλο και περισσότερο προς το τηλέφωνο. Η ανθρώπινη φωνή ήταν το πρώτο του πάθος. Το καλοκαίρι του 1875, ανακάλυψε ότι τα δονούμενα καλάμια όχι μόνο μπορούσαν γρήγορα να κλείσουν και να ανοίξουν ένα κύκλωμα με τον τρόπο ενός τηλεγραφικού κλειδιού, αλλά και να δημιουργήσουν ένα συνεχές ρεύμα σαν κύμα καθώς κινούνταν σε ένα μαγνητικό πεδίο. Είπε την ιδέα του για ένα τηλέφωνο στον Watson και μαζί κατασκεύασαν το πρώτο μοντέλο τηλεφώνου με βάση αυτή την αρχή - ένα διάφραγμα που δονείται στο πεδίο ενός ηλεκτρομαγνήτη διεγείρει ένα ρεύμα σαν κύμα στο κύκλωμα μαγνήτη. Αυτή η συσκευή ήταν σε θέση να μεταδίδει ορισμένους πνιγμένους ήχους φωνής. Ο Χάμπαρντ δεν εντυπωσιάστηκε με τη συσκευή και διέταξε την Μπελ να επιστρέψει στα πραγματικά προβλήματα.
Τηλέφωνο του Bell's vestigial gallows από το καλοκαίρι του 1875
Αλλά ο Bell έπεισε ακόμα τον Hubbard και τους άλλους συνεργάτες ότι η ιδέα έπρεπε να κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, καθώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην πολυπλεξία τηλεγραφία. Και αν κάνετε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, κανείς δεν θα σας απαγορεύσει να αναφέρετε σε αυτό τη δυνατότητα χρήσης της συσκευής για φωνητικές επικοινωνίες. Στη συνέχεια, τον Ιανουάριο, η Bell πρόσθεσε έναν νέο μηχανισμό για τη δημιουργία ρεύματος κύματος στο προσχέδιο της ευρεσιτεχνίας: μεταβλητή αντίσταση. Ήθελε να συνδέσει ένα δονούμενο διάφραγμα, που λάμβανε ήχο, με μια πλατίνα επαφή, κατεβασμένη και ανυψωμένη από ένα δοχείο με οξύ, στο οποίο υπήρχε μια άλλη, ακίνητη επαφή. Όταν η κινούμενη επαφή βυθίστηκε βαθύτερα, μια μεγαλύτερη επιφάνεια ήρθε σε επαφή με το οξύ, το οποίο μείωσε την αντίσταση στο ρεύμα που ρέει μεταξύ των επαφών - και το αντίστροφο.
Σκίτσο Bell για την έννοια ενός πομπού μεταβλητής αντίστασης υγρού
Ο Χάμπαρντ, γνωρίζοντας ότι ο Γκρέι ήταν ζεστός στα τακούνια του Μπελ, έστειλε την αίτηση ευρεσιτεχνίας του κύματος στο γραφείο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας το πρωί της 14ης Φεβρουαρίου, χωρίς να περιμένει την τελική επιβεβαίωση από τον Μπελ. Και το απόγευμα της ίδιας μέρας έφτασε ο δικηγόρος του Γκρέυ με την πατέντα του. Περιείχε επίσης μια πρόταση για τη δημιουργία ρεύματος κύματος χρησιμοποιώντας μεταβλητή αντίσταση υγρού. Ανέφερε επίσης τη δυνατότητα χρήσης της εφεύρεσης τόσο για τηλέγραφη όσο και για φωνητική μετάδοση. Όμως καθυστέρησε αρκετές ώρες για να παρέμβει στην πατέντα του Μπελ. Εάν η σειρά άφιξης ήταν διαφορετική, θα είχε γίνει μια μακρά κατά προτεραιότητα ακρόαση πριν από τη χορήγηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας. Ως αποτέλεσμα, στις 7 Μαρτίου, ο Bell εκδόθηκε με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό 174, «Βελτιώσεις στην Τηλεγραφία», το οποίο έθεσε τον ακρογωνιαίο λίθο για τη μελλοντική κυριαρχία του συστήματος Bell.
Αλλά αυτή η δραματική ιστορία δεν είναι χωρίς ειρωνεία. Διότι στις 14 Φεβρουαρίου 1876, ούτε ο Μπελ ούτε ο Γκρέι είχαν κατασκευάσει ένα λειτουργικό μοντέλο του τηλεφώνου. Κανείς δεν το έχει δοκιμάσει καν αυτό, εκτός από τη σύντομη προσπάθεια του Bell τον περασμένο Ιούλιο, στην οποία δεν υπήρχε μεταβλητή αντίσταση. Επομένως, τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας δεν πρέπει να θεωρούνται ορόσημα στην ιστορία της τεχνολογίας. Αυτή η κρίσιμη στιγμή για την ανάπτυξη της τηλεφωνίας ως επιχειρηματικής επιχείρησης είχε ελάχιστη σχέση με το τηλέφωνο ως συσκευή.
Μόνο μετά την υποβολή του διπλώματος ευρεσιτεχνίας ο Bell και ο Watson είχαν την ευκαιρία να επιστρέψουν στο τηλέφωνο, παρά τις συνεχείς απαιτήσεις του Hubbard για συνέχιση της εργασίας στον πολυπλέκτη τηλέγραφο. Ο Bell και ο Watson πέρασαν αρκετούς μήνες προσπαθώντας να κάνουν την ιδέα της υγρής μεταβλητής αντίστασης να λειτουργήσει, και ένα τηλέφωνο βασισμένο σε αυτή την αρχή χρησιμοποιήθηκε για να μεταδώσει τη διάσημη φράση: "Κύριε Watson, έλα εδώ, θέλω να σε δω".
Αλλά οι εφευρέτες είχαν συνεχώς προβλήματα με την αξιοπιστία αυτών των πομπών. Έτσι, ο Bell και ο Watson άρχισαν να εργάζονται σε νέους πομπούς χρησιμοποιώντας την αρχή του μαγνητού με την οποία είχαν πειραματιστεί το καλοκαίρι του 1875 - χρησιμοποιώντας την κίνηση ενός διαφράγματος σε ένα μαγνητικό πεδίο για να διεγείρει άμεσα ένα ρεύμα. Τα πλεονεκτήματα ήταν η απλότητα και η αξιοπιστία. Το μειονέκτημα ήταν ότι η χαμηλή ισχύς του τηλεφωνικού σήματος ήταν συνέπεια των κραδασμών στον αέρα που δημιουργούσε η φωνή του ομιλητή. Αυτό περιόρισε την αποτελεσματική απόσταση λειτουργίας του μαγνητοπομπού. Και σε μια συσκευή με μεταβλητή αντίσταση, η φωνή ρυθμίζει το ρεύμα που δημιουργείται από την μπαταρία, το οποίο θα μπορούσε να γίνει όσο ισχυρό επιθυμείτε.
Τα νέα magnetos λειτούργησαν πολύ καλύτερα από αυτά του περασμένου καλοκαιριού, και ο Gardiner αποφάσισε ότι μπορεί τελικά να υπάρχει κάτι στην ιδέα του τηλεφώνου. Μεταξύ άλλων δραστηριοτήτων, υπηρέτησε στην Επιτροπή Εκπαίδευσης και Επιστήμης της Μασαχουσέτης για την έκθεση Centennial που πλησιάζει. Χρησιμοποίησε την επιρροή του για να πάρει την Bell μια θέση σε μια έκθεση και διαγωνισμό όπου οι κριτές έκριναν ηλεκτρικές εφευρέσεις.
Μαγνητοπομπός Bell/Watson. Ένα δονούμενο μεταλλικό διάφραγμα D κινείται στο μαγνητικό πεδίο ενός μαγνήτη H και διεγείρει ένα ρεύμα στο κύκλωμα
Δέκτης
Οι κριτές ήρθαν στο Μπελ αμέσως αφού μελέτησαν τον αρμονικό τηλέγραφο του Γκρέι. Τα άφησε στον δέκτη και πήγε σε έναν από τους πομπούς που βρίσκονται εκατό μέτρα πιο πέρα κατά μήκος της στοάς. Οι συνομιλητές του Μπελ έμειναν έκπληκτοι όταν τον άκουσαν να τραγουδά και λέξεις να βγαίνουν από ένα μικρό μεταλλικό κουτί. Ένας από τους κριτές ήταν ο Σκοτσέζος συνάδελφος του Μπελ (στον οποίο δόθηκε αργότερα ο τίτλος Λόρδος Κέλβιν). Με χαρούμενη συγκίνηση, έτρεξε στην αίθουσα προς τον Μπελ για να του πει ότι είχε ακούσει τα λόγια του και αργότερα δήλωσε ότι το τηλέφωνο «το πιο εκπληκτικό πράγμα που είχε δει στην Αμερική». Παρών ήταν και ο Αυτοκράτορας της Βραζιλίας, ο οποίος πίεσε πρώτα το κουτί στο αυτί του και μετά πήδηξε από την καρέκλα του φωνάζοντας: «Ακούω, ακούω!».
Η δημοσιότητα που δημιούργησε ο Bell στην έκθεση οδήγησε τον Edison να συνεχίσει τις προηγούμενες ιδέες του για τηλεφωνική μετάδοση. Αμέσως επιτέθηκε στο κύριο μειονέκτημα της συσκευής του Bell - τον εύθραυστο μαγνητικό πομπό. Από τα πειράματά του με το quadruplex, ήξερε ότι η αντίσταση των τσιπς άνθρακα άλλαζε με τις αλλαγές στην πίεση. Μετά από πολλά πειράματα με διαφορετικές διαμορφώσεις, ανέπτυξε έναν πομπό μεταβλητής αντίστασης που λειτουργεί με αυτήν την αρχή. Αντί μιας επαφής να κινείται σε ένα υγρό, τα κύματα πίεσης της φωνής του ομιλητή συμπίεσαν το «κουμπί» άνθρακα, αλλάζοντας την αντίστασή του και επομένως την ισχύ του ρεύματος στο κύκλωμα. Αυτό ήταν πολύ πιο αξιόπιστο και ευκολότερο στην εφαρμογή από τους πομπούς υγρών που σχεδίασαν οι Bell και Gray, και ήταν αποφασιστική συμβολή στη μακροπρόθεσμη επιτυχία του τηλεφώνου.
Αλλά ο Μπελ ήταν ακόμα ο πρώτος που έφτιαξε τηλέφωνο, παρά τα προφανή πλεονεκτήματα στην εμπειρία και τις δεξιότητες που είχαν οι αντίπαλοί του. Ήταν ο πρώτος όχι γιατί είχε μια διορατικότητα που οι άλλοι δεν είχαν φτάσει - σκέφτηκαν και το τηλέφωνο, αλλά το θεωρούσαν ασήμαντο σε σύγκριση με τον βελτιωμένο τηλέγραφο. Ο Μπελ ήταν ο πρώτος γιατί του άρεσε η ανθρώπινη φωνή περισσότερο από τον τηλέγραφο, τόσο που αντιστάθηκε στις επιθυμίες των συντρόφων του μέχρι να μπορέσει να αποδείξει τη λειτουργικότητα του τηλεφώνου του.
Τι γίνεται με τον αρμονικό τηλέγραφο, στον οποίο ο Γκρέι, ο Έντισον και ο Μπελ ξόδεψαν τόση προσπάθεια και σκέψη; Μέχρι στιγμής δεν έχει βγει τίποτα. Η διατήρηση των μηχανικών δονητών και στα δύο άκρα του καλωδίου σε τέλεια ευθυγράμμιση αποδείχθηκε πολύ δύσκολη και κανείς δεν ήξερε πώς να ενισχύσει το συνδυασμένο σήμα για να λειτουργήσει σε μεγάλες αποστάσεις. Μόλις στα μέσα του XNUMXου αιώνα, αφού η ηλεκτρική τεχνολογία που ξεκίνησε με το ραδιόφωνο επέτρεψε τον ακριβή συντονισμό συχνοτήτων και την ενίσχυση χαμηλού θορύβου, έγινε πραγματικότητα η ιδέα της στοίβαξης πολλαπλών σημάτων για μετάδοση σε ένα μόνο καλώδιο.
Αντίο στην Μπελ
Παρά την επιτυχία του τηλεφώνου στην έκθεση, ο Χάμπαρντ δεν ενδιαφέρθηκε να κατασκευάσει ένα τηλεφωνικό σύστημα. Τον επόμενο χειμώνα, πρότεινε στον Γουίλιαμ Όρτον, πρόεδρο της Western Union, να αγοράσει όλα τα δικαιώματα του τηλεφώνου βάσει της πατέντας του Μπελ για 100 δολάρια. Ο Όρτον αρνήθηκε, επηρεασμένος από τον συνδυασμό της αντιπάθειας του Χάμπαρντ και των ταχυδρομικών τηλεγραφικών του σχεδίων, αυτοπεποίθησης και Η δουλειά του Έντισον στο τηλέφωνο και επίσης η πεποίθηση ότι το τηλέφωνο, σε σύγκριση με τον τηλέγραφο, σήμαινε πολύ λίγα. Άλλες απόπειρες πώλησης της ιδέας του τηλεφώνου απέτυχαν, κυρίως λόγω των φόβων για το τεράστιο κόστος της δικαστικής διαμάχης για τα δικαιώματα ευρεσιτεχνίας εάν διατεθούν στο εμπόριο. Ως εκ τούτου, τον Ιούλιο του 000, ο Bell και οι συνεργάτες του ίδρυσαν την Bell Telephone Company για να οργανώσουν τη δική τους τηλεφωνική υπηρεσία. Τον ίδιο μήνα, η Μπελ παντρεύτηκε τελικά τη Μέιμπελ Γκάρντινερ στο σπίτι της οικογένειάς της, και έγινε αρκετά επιτυχημένη ώστε να κερδίσει την ευλογία του πατέρα της.
Ο Alec με τη σύζυγό του Mabel και δύο επιζώντα παιδιά - οι δύο γιοι του πέθαναν σε βρεφική ηλικία (περίπου 1885)
Την επόμενη χρονιά, ο Orton άλλαξε γνώμη για το τηλέφωνο και δημιούργησε τη δική του εταιρεία, την American Speaking Telephone Company, ελπίζοντας ότι τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας των Edison, Gray και άλλων θα προστάτευαν την εταιρεία από τις νομικές επιθέσεις του Bell. Έγινε θανάσιμη απειλή για τα συμφέροντα του Μπελ. Η Western Union είχε δύο βασικά πλεονεκτήματα. Πρώτον, μεγάλοι οικονομικοί πόροι. Η εταιρεία του Bell χρειαζόταν χρήματα επειδή μίσθωσε εξοπλισμό στους πελάτες της, ο οποίος χρειάστηκε πολλούς μήνες για να εξοφληθεί. Δεύτερον, πρόσβαση στον βελτιωμένο πομπό του Edison. Όποιος συνέκρινε τον πομπό του με τη συσκευή του Bell δεν μπορούσε παρά να παρατηρήσει την καλύτερη καθαρότητα και ένταση της φωνής του πρώτου. Η εταιρεία Bell δεν είχε άλλη επιλογή από το να μηνύσει τον ανταγωνιστή της για παραβίαση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.
Εάν η Western Union είχε σαφή δικαιώματα για τον μόνο διαθέσιμο πομπό υψηλής ποιότητας, θα είχε ισχυρό μοχλό για να καταλήξει σε συμφωνία. Αλλά η ομάδα του Bell ανακάλυψε ένα προηγούμενο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια παρόμοια συσκευή, που έλαβε ένας Γερμανός μετανάστης , και το αγόρασε. Μόνο μετά από πολλά χρόνια νομικών αγώνων δόθηκε προτεραιότητα στην πατέντα του Έντισον. Βλέποντας ότι οι διαδικασίες ήταν ανεπιτυχείς, τον Νοέμβριο του 1879 η Western Union συμφώνησε να μεταβιβάσει όλα τα δικαιώματα ευρεσιτεχνίας για το τηλέφωνο, τον εξοπλισμό και την υπάρχουσα βάση συνδρομητών (55 άτομα) στην εταιρεία Bell. Σε αντάλλαγμα, ζήτησαν μόνο το 000% των ενοικιάσεων τηλεφώνων για τα επόμενα 20 χρόνια, και επίσης από την Bell να μείνει εκτός της επιχείρησης τηλεγραφημάτων.
Η Bell Company αντικατέστησε γρήγορα τις συσκευές της Bell με βελτιωμένα μοντέλα βασισμένα πρώτα στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Berliner και στη συνέχεια σε διπλώματα ευρεσιτεχνίας που αποκτήθηκαν από τη Western Union. Μέχρι τη στιγμή που τελείωσε η αντιδικία, η κύρια ασχολία του Bell ήταν να καταθέσει σε αγωγές διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, από τις οποίες υπήρχαν πολλές. Μέχρι το 1881 είχε αποσυρθεί τελείως. Όπως ο Μορς, και σε αντίθεση με τον Έντισον, δεν ήταν δημιουργός συστημάτων. Ο Theodore Vail, ένας ενεργητικός μάνατζερ τον οποίο ο Gardiner είχε παρασύρει μακριά από την ταχυδρομική υπηρεσία, πήρε τον έλεγχο της εταιρείας και την οδήγησε σε δεσπόζουσα θέση στη χώρα.
Αρχικά, το τηλεφωνικό δίκτυο αναπτύχθηκε αρκετά διαφορετικά από το τηλεγραφικό δίκτυο. Το τελευταίο αναπτύχθηκε αλματωδώς από το ένα εμπορικό κέντρο στο άλλο, καλύπτοντας 150 km κάθε φορά, αναζητώντας τις υψηλότερες συγκεντρώσεις πολύτιμων πελατών και μόνο τότε συμπληρώνοντας το δίκτυο με συνδέσεις σε μικρότερες τοπικές αγορές. Τα τηλεφωνικά δίκτυα αναπτύχθηκαν σαν κρύσταλλα από μικρά σημεία ανάπτυξης, από λίγους πελάτες που βρίσκονταν σε ανεξάρτητες ομάδες σε κάθε πόλη και τη γύρω περιοχή και σιγά-σιγά, επί δεκαετίες, συγχωνεύτηκαν σε περιφερειακές και εθνικές δομές.
Δύο ήταν τα εμπόδια για την τηλεφωνία μεγάλης κλίμακας. Πρώτον, υπήρχε το πρόβλημα της απόστασης. Ακόμη και με ενισχυμένους πομπούς μεταβλητής αντίστασης που βασίζονται στην ιδέα του Έντισον, το εύρος λειτουργίας του τηλέγραφου και του τηλεφώνου ήταν ασύγκριτο. Το πιο πολύπλοκο τηλεφωνικό σήμα ήταν πιο ευαίσθητο στο θόρυβο και οι ηλεκτρικές ιδιότητες των κυμαινόμενων ρευμάτων ήταν λιγότερο γνωστές από εκείνες του συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιήθηκε στον τηλέγραφο.
Δεύτερον, υπήρχε πρόβλημα επικοινωνίας. Το τηλέφωνο του Bell ήταν μια συσκευή επικοινωνίας ένας προς έναν· μπορούσε να συνδέσει δύο σημεία σε ένα μόνο καλώδιο. Για τον τηλέγραφο αυτό δεν ήταν πρόβλημα. Ένα γραφείο θα μπορούσε να εξυπηρετήσει πολλούς πελάτες και τα μηνύματα θα μπορούσαν εύκολα να δρομολογηθούν από το κεντρικό γραφείο σε άλλη γραμμή. Δεν υπήρχε όμως εύκολος τρόπος μετάδοσης μιας τηλεφωνικής συνομιλίας. Στην πρώτη εφαρμογή του τηλεφώνου, το τρίτο και τα επόμενα άτομα μπορούσαν να συνδεθούν μόνο με τα δύο άτομα που μιλούσαν μέσω αυτού που αργότερα θα ονομαζόταν «ζευγοποιημένο τηλέφωνο». Δηλαδή, εάν όλες οι συσκευές συνδρομητών ήταν συνδεδεμένες σε μία γραμμή, τότε η καθεμία από αυτές μπορούσε να μιλήσει (ή να κρυφακούει) με τις άλλες.
Στο πρόβλημα της απόστασης θα επανέλθουμε εν ευθέτω χρόνω. ΣΕ Θα εμβαθύνουμε στο πρόβλημα των συνδέσεων και των συνεπειών του, που είχαν αντίκτυπο στην ανάπτυξη των ρελέ.
Τι να διαβάσετε
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell and the Conquest of Solitude (1973)
- David A. Hounshell, «Elisha Gray and the Telephone: On the Disadvantages of Being an Expert», Technology and Culture (1975).
- Paul Israel, Edison: A Life of Invention (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Telephone, Talking Phonograph, and Other Novelties (1878)
Πηγή: www.habr.com