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El teléfono surgió por casualidad. Si gracias a un siglo de investigación sobre las posibilidades de transmisión de mensajes mediante electricidad, las personas se encontraron con el teléfono en su búsqueda de un telégrafo mejorado. Por lo tanto, es bastante fácil establecer una fecha plausible, aunque no del todo indiscutible, para la invención del teléfono: el año del centenario de la fundación de Estados Unidos, 1876.
Y no se puede decir que el teléfono no tuviera precursores. Desde 1830, los investigadores buscaban formas de convertir el sonido en electricidad y la electricidad en sonido.
Sonido eléctrico
En 1837, , médico y experimentador en el campo del electromagnetismo de Massachusetts, se topó con un fenómeno extraño. Colocó un cable helicoidal aislado entre los extremos de un imán permanente, y luego sumergió cada extremo del cable en recipientes con mercurio, conectados a una batería. Cada vez que abría o cerraba el circuito, levantando o sumergiendo el extremo del cable en el recipiente, el imán emitía un sonido que se podía escuchar a un metro de distancia. Page llamó a esto música galvánica y sugirió que todo se debía al "desorden molecular" que ocurría en el imán. Page inició una ola de investigaciones dedicadas a dos aspectos de este descubrimiento: la extraña propiedad de los materiales metálicos de cambiar de forma al ser magnetizados y la más evidente generación de sonido mediante electricidad.
Nos interesan especialmente dos investigaciones. La primera fue realizada por Johann Philipp Reis. Reis enseñaba matemáticas y ciencias exactas a estudiantes en el instituto Garnier cerca de Fráncfort, pero en su tiempo libre realizaba investigaciones sobre electricidad. Para entonces, varios electricistas ya habían creado nuevas versiones de música galvánica, pero Reis fue el primero en dominar la alquimia de la conversión bidireccional del sonido en electricidad y viceversa.
Reis comprendió que un diafragma, similar al tímpano humano, podía cerrar y abrir un circuito eléctrico al vibrar. El primer prototipo del dispositivo 'telephon' ['teléfono a larga distancia'], construido en 1860, consistía en una 'oreja' recortada de madera con un diafragma estirado hecho de vejiga porcina. A la parte inferior del diafragma se unió un electrodo de platino que, al vibrar, cerraba y abría el circuito con la batería. El receptor era una bobina de alambre enrollada alrededor de una aguja de tejer, asegurada a un violín. La carcasa del violín amplificaba las vibraciones de la aguja que cambiaba de forma, a medida que se magnetizaba y desmagnetizaba alternativamente.
Modelo tardío del teléfono de Reis
Reis ideó numerosas mejoras para el primer prototipo y, junto con otros experimentadores, descubrió que al cantar o tararear algo en él, el sonido transmitido seguía siendo reconocible. Las palabras eran más difíciles de distinguir y a menudo se distorsionaban, volviéndose incomprensibles. En muchos informes sobre la exitosa transmisión de voz se usaban frases comunes como 'buenos días' y '¿cómo estás?', que se podían adivinar fácilmente. El problema principal seguía siendo que el transmisor de Reis solo abría y cerraba el circuito, pero no controlaba la intensidad del sonido. Como resultado, solo se podía transmitir una frecuencia con amplitud fija, lo que no podía imitar todas las sutilezas de la voz humana.
Reis creía que su trabajo debía ser reconocido como científico, pero nunca logró esto. Su dispositivo era una curiosidad popular entre la élite científica, y se hacían copias en la mayoría de los centros de esta élite: en París, Londres, Washington. Pero su trabajo científico fue rechazado por la revista del profesor Poggendorff, 'Annalen der Physik' ['Anales de Física'] – una de las revistas científicas más antiguas y la más influyente de la época. Los intentos de Reis de promocionar el teléfono a través de las compañías telegráficas también fracasaron. Sufría de tuberculosis, y su enfermedad creciente lo mantuvo alejado de investigaciones serias adicionales. En última instancia, en 1873, la enfermedad le costó la vida y sus ambiciones. Y no sería la última vez que esta enfermedad obstaculizara el desarrollo de la historia del teléfono.
Mientras Reis mejoraba su teléfono, estaba haciendo los últimos retoques a su fructífera investigación sobre la fisiología auditiva: «La enseñanza de las sensaciones sonoras como base fisiológica para la teoría de la música» [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], publicada en 1862. Helmholtz, en ese momento profesor en la Universidad de Heidelberg, era un gigante de la ciencia del siglo XIX, trabajando en la fisiología de la visión, electrodinámica, termodinámica, etc.
El trabajo de Helmholtz solo está tangencialmente relacionado con nuestra historia, pero es una pena omitirlo. En «La enseñanza de las sensaciones sonoras», Helmholtz hizo por la música lo que Newton hizo por la luz: demostró cómo una sensación aparentemente única puede descomponerse en partes componentes. Demostró que las diferencias en los timbres, desde el violín hasta el fagot, se deben únicamente a las diferencias en la fuerza relativa de sus armónicos (tonos a frecuencias dobles, triples, etc., en relación con la nota fundamental). Pero lo más interesante de su trabajo para nuestra historia es el notable instrumento que desarrolló para la demostración:
La variante del sintetizador de Helmholtz
El primer dispositivo de Helmholtz fue encargado en el taller de Colonia. En términos simples, era un sintetizador capaz de generar sonidos basados en la composición de tonos simples. Su capacidad más sorprendente era la inexplicable habilidad de reproducir vocales que todos estaban acostumbrados a escuchar solo de la boca humana.
El sintetizador funcionaba gracias a la oscilación del diapasón fundamental, vibrando en la nota base, cerrando y abriendo el circuito, sumergiendo un cable de platino en un recipiente con mercurio. Ocho diapasones magnetizados, cada uno de los cuales vibraba con su propio armónico, descansaban entre los extremos del electroimán, conectado al circuito. Cada cierre del circuito activaba los electroimanes y mantenía a los diapasones en estado de vibración. Junto a cada diapasón había un resonador cilíndrico capaz de amplificar su zumbido hasta un nivel audible. En estado normal, la tapa del resonador estaba cerrada, y silenciaba el sonido del diapasón. Si se movía la tapa de lado, se podía escuchar ese armónico, y así «tocar» el sonido de una trompeta, un piano o la vocal «o».
Este dispositivo jugará un pequeño papel en la creación de un nuevo tipo de teléfono.
Telégrafo armónico
Una de las atracciones para los inventores de la segunda mitad del siglo XIX fue el multitelégrafo. Cuantos más señales telegráficas se podían introducir en un solo cable, mayor era la eficiencia de la red telegráfica. A principios de la década de 1870, se conocían varios métodos diferentes para organizar la telegrafía dúplex (el envío simultáneo de dos señales en direcciones opuestas). Poco después, Thomas Edison las mejoró al crear un cuadrúplex, combinando dúplex y diplex (transmisión simultánea de dos señales en una dirección), lo que permitió utilizar el cable de manera cuatro veces más eficiente.
Pero, ¿se podía aumentar aún más el número de señales? ¿Organizar algún tipo de octoprúplex o aún más? La posibilidad de convertir ondas sonoras en corriente eléctrica y viceversa ofrecía una oportunidad interesante. ¿Y si se utilizaran tonos de diferentes alturas para crear un telégrafo acústico, armónico, o, expresado poéticamente, musical? Si las oscilaciones físicas de diferentes frecuencias se pueden convertir en eléctricas y luego volver a descomponerlas en sus frecuencias originales en el otro extremo, entonces se podrían enviar múltiples señales simultáneamente sin interferencias. El sonido sería solo un medio para alcanzar el objetivo, un medio intermedio que forma corrientes para que varias señales puedan coexistir en un único cable. Para simplificar, llamaré a este concepto telégrafo armónico, aunque en ese momento se utilizaban varias versiones de términos.
No era la única forma de crear señales multiplexadas. En Francia [en honor al cual se nombra la unidad de velocidad simbólica – baud / nota del traductor] para 1874 ideó una máquina con un distribuidor rotatorio que recogía secuencialmente señales de varios transmisores telegráficos. Hoy en día, lo llamaríamos multiplexión por división de tiempo, en lugar de por frecuencias. Pero este enfoque tenía una desventaja: no conduciría a la creación de telefonía.
Para entonces, Western Union dominaba la telegrafía estadounidense, formada en la década de 1850 con la intención de eliminar la competencia desventajosa entre varias grandes empresas telegráficas; hasta la aparición de la legislación antimonopolio, era posible utilizar esta justificación para llevar a cabo tales fusiones. Uno de los personajes de nuestra historia lo describió como "probablemente la corporación más grande que jamás haya existido". Con miles de kilómetros de cables y gastando enormes sumas en la construcción y el mantenimiento de redes, Western Union seguía con gran interés los desarrollos en el ámbito de la telegrafía multiplexada.
Otro jugador también esperaba avances en el campo del telégrafo. , un abogado y empresario de Boston, fue uno de los principales defensores de transferir el control del telégrafo estadounidense al gobierno federal. Hubbard creía que los telegramas podrían costar lo mismo que las cartas y estaba decidido a socavar lo que él consideraba el cínico y extorsionador monopolio de Western Union. El proyecto de ley de Hubbard no proponía nacionalizar completamente las empresas telegráficas existentes, como hicieron casi todas las potencias europeas, sino establecer un servicio telegráfico patrocinado por el gobierno bajo la supervisión del Ministerio de Correos. Pero el resultado habría sido, probablemente, el mismo, y Western Union se habría retirado de este negocio. A mediados de la década de 1870, el avance de la ley se estancó, pero Hubbard estaba convencido de que el control sobre una nueva patente telegráfica crítica podría darle la ventaja para impulsar su propuesta en el Congreso.
Gardiner Greene Hubbard
En Estados Unidos, surgieron dos factores únicos: primero, la escala continental de Western Union. Ninguna organización telegráfica europea tenía líneas tan extensas, y, por ende, no había necesidad de desarrollar telegrafía multiplexada. En segundo lugar, la cuestión abierta del control gubernamental sobre el telégrafo. La última fortaleza europea fue Gran Bretaña, que nacionalizó el telégrafo en 1870. Después de eso, no quedó ningún lugar excepto Estados Unidos donde existiera la atractiva perspectiva de lograr un avance tecnológico y socavar el monopolio. Quizás por eso, la mayor parte del trabajo en el telégrafo armónico se llevó a cabo en Estados Unidos.
En la competición, principalmente, había tres postulantes. Dos de ellos ya eran inventores reconocidos - y . El tercero era un profesor de retórica y docente para sordos de apellido Bell.
Gray
Elisha Gray creció en una granja en Ohio. Como muchos de sus contemporáneos, en su adolescencia experimentó con la telegrafía, pero a los 12 años, tras la muerte de su padre, comenzó a buscar una ocupación que pudiera lograr su sustento. Durante un tiempo fue aprendiz de herrero, luego carpintero de barcos, y a los 22 años se dio cuenta de que podía recibir educación en el Oberlin College sin dejar de trabajar la madera. Después de cinco años de estudio, se sumergió en su carrera de inventor en el campo de la telegrafía. Su primera patente fue un relé autoajustable, que, utilizando un segundo electroimán en lugar de un resorte para devolver el ancla, eliminó la necesidad de ajustar la sensibilidad del relé según la intensidad de la corriente en el circuito.
Elisha Gray, aprox. 1878
Para 1870 ya era socio en una empresa que fabricaba equipos eléctricos y trabajaba allí como ingeniero principal. En 1872, él y su socio trasladaron la empresa a Chicago y la renombraron Western Electric Manufacturing Company. Pronto, Western Electric se convirtió en el principal proveedor de equipos telegráficos para Western Union. Como resultado, dejaría una huella significativa en la historia de la telefonía.
A principios de 1874, Gray escuchó un extraño sonido en su baño. Sonaba como el lamento de un reotomo vibrante, solo que mucho más fuerte. El reotomo (literalmente "rompedor de flujo") era un dispositivo eléctrico bien conocido que utilizaba una lengüeta metálica para abrir y cerrar rápidamente el circuito. Al asomarse al baño, Gray vio a su hijo sosteniendo en una mano una bobina de inducción conectada al reotomo, y con la otra mano frotando el revestimiento galvanizado de la bañera, que zumbaba a la misma frecuencia. Gray, intrigado por las posibilidades que se le presentaban, se alejó de su trabajo diario en Western Electric para dedicarse nuevamente a la invención. Para el verano, había desarrollado un telégrafo musical de octava completa, mediante el cual se podían reproducir sonidos en un diafragma hecho de un recipiente metálico, al presionar las teclas del teclado.
Transmisor
Receptor
El telégrafo musical era una novedad sin un valor comercial evidente. Pero Gray comprendió que la posibilidad de transmitir sonidos de diferentes tonos a través de un solo cable le ofrecía dos oportunidades. Con un transmisor de diferente diseño, capaz de captar el sonido del aire, podría crear un telégrafo vocal. Con otro receptor, capaz de separar la señal combinada en componentes, podría hacer un telégrafo armónico, es decir, un telégrafo multiplexado basado en el sonido. Decidió concentrarse en la segunda opción, ya que la industria del telégrafo tenía demandas evidentes. Se reafirmó en su elección al enterarse del teléfono de Reis, que, al parecer, era simplemente un juguete filosófico.
El receptor del telégrafo armónico fabricado por Gray estaba compuesto por un conjunto de electroimanes conectados a tiras de metal. Cada tira estaba ajustada a una frecuencia específica y sonaba cuando se presionaba el botón correspondiente en el transmisor. El transmisor operaba bajo el mismo principio que el telégrafo musical.
Gray mejoró su dispositivo durante los siguientes dos años y lo llevó a una exposición. El evento se denominó oficialmente "". Esta fue la primera exposición mundial realizada en los Estados Unidos, coincidiendo con la celebración del centenario de la nación, por lo que se presentó la llamada "Exposición del Centenario". Se llevó a cabo en Filadelfia durante el verano de 1876. Allí, Gray demostró la conexión "octoplex" (es decir, la transmisión de ocho mensajes simultáneamente) en una línea telegráfica especialmente preparada de Nueva York. Este logro fue muy apreciado por los jueces de la exposición, pero pronto fue eclipsado por un milagro aún mayor.
Edison
, presidente de Western Union, se enteró bastante rápido del progreso de Gray, lo que lo puso muy nervioso. En el mejor de los casos, si Gray tenía éxito, la situación resultaría en una licencia de patente muy costosa. En el peor de los casos, la patente de Gray se convertiría en la base para la creación de una empresa competidora que socavaría el dominio de Western Union.
Por lo tanto, en julio de 1875, Orton sacó un as de la manga, específicamente Thomas Edison. Edison creció al lado de la telegrafía, pasó varios años como operador de telégrafo y luego se convirtió en inventor. Su mayor triunfo en ese momento fue la comunicación cuádruplex, creada con fondos de Western Union un año antes. Ahora, Orton esperaba que mejorara su invención y superara lo que había logrado Gray. Le proporcionó a Edison una descripción del teléfono de Reis; además, Edison estudió el trabajo de Helmholtz, que había sido recientemente traducido al inglés.
Edison estaba en la cima de su forma, y las ideas innovadoras brotaban de él como chispas de una yunque. En el año siguiente, mostró dos enfoques diferentes para el telégrafo acústico: el primero era similar al telégrafo de Gray y utilizaba diapasones o lengüetas vibrantes para crear o percibir la frecuencia necesaria. No logró hacer que dicho aparato funcionara a un nivel aceptable.
El segundo enfoque, que llamó 'transmisor acústico', era completamente diferente. En lugar de usar lengüetas vibrantes para transmitir diferentes frecuencias, las utilizó para transmitir pulsos con diferentes intervalos. Dividía el uso del cable entre los transmisores por tiempo, no por frecuencia. Esto requería una sincronización perfecta de las vibraciones en cada par receptor-transmisor para que las señales no se superpusieran. Para agosto de 1876, tenía un cuádruplex basado en este principio, aunque a una distancia de más de 100 millas la señal se volvían inútil. También tenía ideas sobre cómo mejorar el teléfono de Reis, que había dejado de lado temporalmente.
Y luego Edison escuchó sobre la sensación causada en la Exposición del Centenario en Filadelfia por un hombre llamado Bell.
Bell
nació en Edimburgo, Escocia, y creció en Londres bajo la atenta guía de su abuelo. Al igual que Gray y Edison, en su adolescencia mostró interés por el telégrafo, pero luego siguió los pasos de su padre y su abuelo, eligiendo como su principal pasión el habla humana. Su abuelo, Alexander, se hizo un nombre en el escenario y luego se dedicó a enseñar el arte de la oratoria. Su padre, Alexander Melville, también era profesor, e incluso desarrolló y publicó un sistema fonético que llamó 'habla visible'. El joven Alexander (Alec, como lo llamaba su familia) eligió dedicarse a enseñar a los sordos a hablar.
A finales de la década de 1860, se dedicó a la anatomía y fisiología en el University College de Londres. Junto a él estudió la estudiante Marie Eaccleston, con quien tenía la intención de casarse. Pero luego renunció tanto a los estudios como al amor. Dos de sus hermanos murieron de tuberculosis, y el padre de Alec exigió que él, junto con el resto de la familia, emigrara al Nuevo Mundo para preservar la salud de su único hijo. Bell accedió, aunque resistió y se indignó al respecto, y zarpó en 1870.
Después de un pequeño trabajo en Ontario, Alexander, gracias a las conexiones de su padre, encontró trabajo como profesor en una escuela para sordos en Boston. Allí comenzaron a entrelazarse los hilos de su futuro.
Primero tuvo una alumna, Mabel Hubbard, quien había perdido la audición a los cinco años debido a la escarlatina. Bell dio clases particulares incluso después de convertirse en profesor de fisiología vocal y oratoria en la Universidad de Boston, y Mabel fue una de sus primeras alumnas. Durante el tiempo de su formación, ella tenía apenas 16 años, diez menos que Bell, y en unos meses se enamoró de esta joven. Regresaremos a su historia.
En 1872, Bell reavivó su interés por la telegrafía. Unos años antes, mientras estaba en Londres, Bell se enteró de los experimentos de Helmholtz. Pero Bell malinterpretó el logro de Helmholtz, creyendo que no solo había creado, sino que también había transmitido sonidos complejos mediante electricidad. Así, Bell se entusiasmó con el telégrafo armónico, el uso conjunto de un cable para múltiples señales transmitidas en diferentes frecuencias. Tal vez, inspirado por las noticias de que Western Union había adquirido la idea del telégrafo dúplex de Joseph Stearns, su compatriota de Boston, Bell revisó sus ideas y, al igual que Edison y Gray, comenzó a esforzarse por realizarlas.
Una vez, en casa de Mabel, tocó la segunda cuerda de su destino: de pie junto al piano, les mostró a su familia un truco que había aprendido en su juventud. Si se canta una nota pura en el piano, la cuerda correspondiente resonará y la reproducirá en respuesta. Les dijo al padre de Mabel que la señal de un telégrafo ajustado podría lograr el mismo efecto y explicó cómo se podría usar en la telegrafía múltiple. Y Bell no habría encontrado un oyente mejor sintonizado con su historia: resonó con alegría y entendió al instante el mensaje principal: 'el aire es uno para todos, y solo se necesita un cable', es decir, la propagación de ondas de corriente en un cable podría, en miniatura, imitar la propagación en el aire de las ondas generadas por un sonido complejo. El oyente de Bell fue Gardiner Hubbard.
Teléfono
Y ahora la historia se vuelve muy confusa, así que temo poner a prueba la paciencia de los lectores. Intentaré rastrear las tendencias principales sin enredarme en los detalles.
Bell, apoyado por Hubbard y el padre de uno de sus estudiantes, trabajaba arduamente en el telégrafo armónico, sin revelar sus éxitos. Alternaba su intensa labor con períodos de descanso, cuando su salud le fallaba, intentando cumplir con sus obligaciones universitarias, promover el sistema de 'voz visible' de su padre y trabajar como tutor. Contrató a un nuevo asistente, , el mecánico experimentado del taller mecánico de Boston, Charles Williams, donde se reunían personas interesadas en la electricida. Hubbard presionaba a Bell e incluso no dudaba en usar la mano de su hija como un incentivo, negándose a casarla hasta que Bell mejorara su telégrafo.
En el verano de 1874, durante unas vacaciones cerca de la casa familiar en Ontario, una revelación llegó a Bell. Varios pensamientos que existían en su subconsciente se fusionaron en uno: el teléfono. Sus reflexiones se vieron influenciadas, en gran medida, por – el primer dispositivo de grabación de sonido del mundo, que dibujaba ondas sonoras en vidrio ahumado. Esto convenció a Bell de que cualquier sonido de complejidad podía ser reducido a movimientos de un punto en el espacio, como el movimiento de la corriente por un cable. No nos detendremos en los detalles técnicos, ya que no tienen relación con los teléfonos realmente creados y su practicidad es cuestionable. Pero dirigieron el pensamiento de Bell en una nueva dirección.
Boceto del concepto del modelo original del teléfono de Bell con "armónicos" (no fue construido)
Bell dejó de lado esta idea por un tiempo, para perseguir, como esperaban sus socios, el objetivo de crear un telégrafo armónico.
Pero pronto se cansó de la rutina de ajustar con precisión los instrumentos, y su corazón, agotado por los numerosos obstáculos prácticos que se interponían entre el prototipo funcional y un sistema práctico, tendía cada vez más hacia el teléfono. La voz humana era su primera pasión. En el verano de 1875, descubrió que los lengüetes vibrantes podían no solo cerrar y abrir rápidamente el circuito al estilo de una tecla de telégrafo, sino también crear una corriente de onda continua al moverse en un campo magnético. Compartió su idea del teléfono con Watson, y juntos construyeron el primer modelo de teléfono basado en este principio: un diafragma vibrante en el campo de un electroimán excitaba una corriente ondulante en el circuito del imán. Este dispositivo era capaz de transmitir algunos sonidos apagados de la voz. Hubbard no quedó impresionado con el dispositivo y ordenó a Bell regresar a tareas más reales.
El rudimentario teléfono "horca" de Bell del verano de 1875
Pero Bell logró convencer a Hubbard y a los demás socios de que la idea debía ser patentada, ya que podría usarse en la telegrafía multiplex. Y si iba a presentar una solicitud de patente, nadie podría prohibir mencionar en ella la posibilidad de utilizar el dispositivo para comunicaciones de voz. Luego, en enero, Bell agregó un nuevo mecanismo para la generación de corriente de onda al borrador de la patente: una resistencia variable. Quería conectar un diafragma vibrante, que captaba el sonido, con un contacto de platino que bajaba y subía de un recipiente con ácido, donde había otro contacto fijo. Cuando el contacto móvil se sumergía más profundamente, la superficie en contacto con el ácido aumentaba, lo que reducía la resistencia de la corriente que fluía entre los contactos, y viceversa.
Boceto de Bell de un transmisor con resistencia variable líquida
Hubbard, sabiendo que Gray estaba pisándole los talones a Bell, presentó la solicitud de patente de la corriente de onda en la oficina de patentes la mañana del 14 de febrero, sin esperar la confirmación final de Bell. Y en la tarde del mismo día, llegó el abogado de Gray con su patente. Esta también contenía una propuesta para la generación de corriente de onda mediante resistencia variable líquida. También mencionaba las posibilidades de aplicación del invento tanto para el telegráfico como para la transmisión de voz. Pero llegó unas horas tarde para impedir la patente de Bell. Si el orden de llegada hubiera sido diferente, se habrían llevado a cabo largas audiencias sobre prioridades antes de la concesión de la patente. Como resultado, el 7 de marzo, Bell recibió la patente número 174 465, "Mejoras en telegrafía", que sentó las bases para el futuro dominio del sistema de Bell.
Pero en esta dramática historia no faltó la ironía. Porque el 14 de febrero de 1876, ni Bell ni Gray construyeron un modelo funcional del teléfono. Nadie siquiera intentó hacerlo, salvo un breve intento de Bell en julio anterior, que no tenía resistencia variable. Por lo tanto, no se deben considerar las patentes como hitos en la historia de la tecnología. Este momento crítico en el desarrollo de la telefonía como empresa comercial no estuvo prácticamente relacionado con el teléfono como dispositivo.
Solo después de enviar la patente, Bell y Watson pudieron volver al teléfono, a pesar de las constantes demandas de Hubbard de continuar trabajando en el telégrafo multiplex. Bell y Watson intentaron durante varios meses hacer funcionar la idea de la resistencia variable en líquido, y el teléfono construido sobre este principio fue utilizado para transmitir la famosa frase: "Señor Watson, venga aquí, lo quiero ver".
Pero los inventores enfrentaban constantemente problemas con la fiabilidad de estos transmisores. Por lo tanto, Bell y Watson comenzaron a trabajar en nuevos transmisores, utilizando el principio de magneto, con el que experimentaron en el verano de 1875, utilizando el movimiento del diafragma en un campo magnético para inducir corriente directamente. La ventaja era su simplicidad y fiabilidad. La desventaja era que la baja potencia de la señal telefónica era resultado de las vibraciones en el aire producidas por la voz del hablante. Esto limitaba la distancia de operación efectiva del transmisor magneto. En cambio, en el dispositivo de resistencia variable, la voz modulaba la corriente generada por la batería, que podía hacerse tan fuerte como fuera necesario.
Los nuevos magnetos funcionaron mucho mejor que los del verano anterior, y Gardiner decidió que en la idea del teléfono podía haber algo. Entre otros pasatiempos, participó en el comité de educación y exposiciones científicas de Massachusetts para la próxima Exposición del Centenario. Usó su influencia para darle a Bell un lugar en la exhibición y en el concurso donde los jueces evaluaban los inventos eléctricos.
Transmisor-magneto de Bell/Watson. El diafragma metálico vibrante D se mueve en el campo magnético del imán H, inducindo corriente en el circuito.
Receptor
Los jueces llegaron a ver a Bell justo después de estudiar el telégrafo armónico de Gray. Los dejó en el receptor y se apartó hacia uno de los transmisores, que estaba a cien metros más adelante en la galería. Los interlocutores de Bell quedaron impresionados al escuchar su canto y palabras saliendo de una pequeña caja metálica. Uno de los jueces era un compatriota de Bell, un escocés. (al que más tarde se le otorgó el título de lord Kelvin). Corrió con alegría al otro extremo del salón hacia Bell, para informarle que había escuchado sus palabras, y más tarde proclamó que el teléfono era "la cosa más increíble que había visto en América". También estaba presente el emperador de Brasil, quien al principio presionó la caja contra su oído y luego se levantó de la silla gritando: "¡Escucho, escucho!"
La controversia provocada por Bell en la exposición llevó a Edison a retomar sus ideas previas sobre la transmisión telefónica. Inmediatamente atacó la principal desventaja del dispositivo de Bell: el frágil transmisor de magneto. De sus experimentos con el cuadrúplex, sabía que la resistencia del carbón en polvo cambiaba con la variación de la presión. Tras numerosos experimentos con diversas configuraciones, desarrolló un transmisor de resistencia variable que funcionaba con este principio. En lugar de un contacto líquido moviéndose, la onda de presión de la voz del hablante comprimía un 'botón' de carbón, cambiando su resistencia y, por lo tanto, la intensidad de la corriente en el circuito. Esto era mucho más confiable y más simple de implementar que los transmisores líquidos ideados por Bell y Gray, y se convirtió en una contribución decisiva para el éxito a largo plazo del teléfono.
Sin embargo, Bell fue el primero en crear el teléfono, a pesar de las evidentes ventajas en experiencia y habilidades que tenían sus competidores. No fue el primero porque tuviera una revelación a la que otros no llegaron; ellos también idearon el teléfono, pero lo consideraron insignificante en comparación con un telégrafo mejorado. Bell fue el primero porque prefería la voz humana al telégrafo, lo quería tanto que resistió el deseo de sus socios hasta que pudo demostrar la viabilidad de su teléfono.
¿Qué pasó con el telégrafo armónico, en el que Gray, Edison y Bell dedicaron tanto esfuerzo y pensamiento? Hasta ahora, no se ha logrado nada. Mantener vibradores mecánicos en ambos extremos del cable perfectamente ajustados resultó ser muy difícil, y nadie sabía cómo amplificar la señal combinada para que funcionara a largas distancias. Solo a mediados del siglo XX, después de que las tecnologías eléctricas, comenzando con la radio, permitieran la sintonización precisa de frecuencias y la amplificación de bajo ruido, la idea de superponer múltiples señales para transmitir a través de un único cable se convirtió en realidad.
Despedida a Bell
A pesar del éxito del teléfono en la exhibición, Hubbard no estaba interesado en construir un sistema telefónico. El invierno siguiente, ofreció a William Orton, presidente de Western Union, comprar todos los derechos sobre el teléfono según la patente de Bell por $100,000. Orton se negó, influenciado por una combinación de desdén hacia Hubbard y sus planes con el telégrafo postal, confianza en sus propias capacidades y en el trabajo de Edison con el teléfono, así como la creencia de que el teléfono significaba muy poco en comparación con el telégrafo. Otros intentos de vender la idea del teléfono no tuvieron éxito, principalmente debido al temor a los enormes costos de litigios sobre derechos de patente en caso de comercialización. Por lo tanto, en julio de 1877, Bell y sus socios fundaron la Bell Telephone Company para organizar el servicio telefónico por su cuenta. En el mismo mes, Bell finalmente se casó con Mabel Gardiner en la casa de su familia, siendo lo suficientemente exitoso como para ganar la bendición de su padre.
Alec con su esposa Mabel y dos hijos sobrevivientes; sus dos hijos varones murieron en la infancia (aprox. 1885)
El año siguiente, Orton cambió su actitud hacia el teléfono y fundó su empresa, American Speaking Telephone Company, confiando en que las patentes de Edison, Gray y otros protegerían a la empresa de los ataques legales de Bell. Esto se convirtió en una amenaza mortal para los intereses de Bell. Western Union tenía dos ventajas principales. Primero, grandes recursos financieros. La empresa de Bell necesitaba dinero, ya que alquilaba su equipo a los clientes, lo que requería meses para recuperar la inversión. En segundo lugar, acceso al transmisor mejorado de Edison. Cualquiera que comparara su transmisor con el de Bell no podía ignorar la mejor claridad y volumen de voz del primero. Bell no tuvo más remedio que demandar a su competidor, presentando una demanda por infracción de patente.
Si Western Union hubiera tenido derechos claros sobre el único transmisor de alta calidad disponible, habría tenido un potente mecanismo de presión para alcanzar un acuerdo. Pero el equipo de Bell desenterró una patente previa sobre un dispositivo similar, obtenida por un inmigrante alemán , y la compró. Solo después de muchos años de batallas legales se le otorgó prioridad a la patente de Edison. Al ver que el litigio no tenía éxito, en noviembre de 1879, Western Union accedió a transferir todos los derechos de patente sobre el teléfono, el equipo y la base de suscriptores existentes (55,000 personas) a la empresa de Bell. A cambio, solo pidieron el 20% del alquiler de teléfonos durante los siguientes 17 años, además de que Bell no se involucrara en el negocio del telégrafo.
Bell rápidamente reemplazó los dispositivos de Bell por modelos mejorados, basados primero en la patente de Berliner y luego en las patentes obtenidas de Western Union. Para cuando terminó el litigio, la principal ocupación de Bell era testificar en las batallas de patentes, de las cuales hubo muchas. Para 1881, se había retirado por completo de los negocios. A diferencia de Edison, y al igual que Morse, no era un creador de sistemas. Theodore Vail, un enérgico gerente que Gardiner había reclutado del servicio postal, tomó las riendas de la empresa y la llevó a una posición dominante en el país.
Inicialmente, la red telefónica creció de manera muy diferente a la del telégrafo. Este último se desarrollaba avanzando de un centro comercial a otro, cubriendo distancias de 150 km a la vez, buscando puntos con la mayor concentración de valiosos clientes, y solo después complementaba la red con conexiones a mercados locales menos grandes. Las redes telefónicas crecían como cristales a partir de pequeños puntos de crecimiento, de varios clientes ubicados en agrupaciones independientes en cada ciudad y sus alrededores, y lentamente, a lo largo de décadas, se unían en estructuras regionales y nacionales.
Había dos obstáculos para la telefonía a gran escala. En primer lugar, existía el problema de la distancia. Incluso con los transmisores de resistencia variable, basados en la idea de Edison, el alcance del telégrafo y del teléfono era incomparable. La señal del teléfono, más compleja, era más susceptible al ruido, y las propiedades eléctricas de las corrientes fluctuantes eran menos conocidas que las del corriente continua utilizada en el telégrafo.
En segundo lugar, existía el problema de la conexión. El teléfono de Bell era un dispositivo de comunicación uno a uno, podía conectar dos puntos mediante un solo cable. Para el telégrafo, esto no era un problema. Una oficina podía atender a muchos clientes y los mensajes podían ser fácilmente redirigidos desde la oficina central mediante otra línea. Pero no había una forma sencilla de transmitir una conversación telefónica. En la primera versión del teléfono, terceros y otros podían unirse a las dos personas que conversaban solo a través de lo que más tarde se llamaría 'teléfono combinado'. Es decir, si todos los aparatos de los suscriptores estaban conectados a una línea, cada uno de ellos podía hablar (o escuchar) con los demás.
Volveremos al problema de la distancia en su momento. Nos adentraremos en el problema de las conexiones y sus consecuencias, que tuvieron un impacto en el desarrollo del relé.
Qué leer
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell and the Conquest of Solitude (1973)
- David A. Hounshell, “Elisha Gray y el Teléfono: Sobre las Desventajas de Ser un Experto”, Technology and Culture (1975).
- Paul Israel, Edison: A Life of Invention (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Telephone, Talking Phonograph, and Other Novelties (1878)
Fuente: habr.com
