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谁发明了电话?

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作者:科普中国来源:科普中国

科学史上有很多发明纠纷,比如特斯拉和爱迪生就因为交直流电而进行了旷日持久的争论,另外一个人们津津乐道的谜案是关于电话的发明。现在人们普遍认为电话是由贝尔发明的,各大教科书也都采纳这一观点。一部分人认为电话最早是由德国物理学教授菲利普·赖斯在1861年发明;还有认为是安东尼奥·梅乌奇,这个意大利人开始玩电话发明的时候,贝尔才两岁,美国国会2002年6月15日判定安东尼奥·梅乌奇为电话的发明者,加拿大国会则在美国发表声明的一周之内通过决议,重申贝尔是电话的发明者。从时间和一些资料上看,安东尼奥的确更具优势。另外有相当一部分人认为电话是由发明大王爱迪生发明的,这是一个明显的误区,就像爱迪生发明灯泡一样,他只是对电话的发明进行了改进。当然,不可否认的是,他的改进的确促进了电话的发展,就像爱迪生改进灯泡一样。贝尔最有力的竞争者是美国发明家伊莱莎·格雷。而后者也因为电话专利这件事,跟贝尔打了十几年官司,最后以贝尔胜诉告终,贝尔也因此成为电话发明的代言人。


历史的谜案自有历史去证明,在这篇科普文章里不做深究,我们单说贝尔跟电话发明的过程。


跟大多数专业的科学家发明家不同,贝尔的本职工作是一位教师,而且还是一位教授聋哑人语的特殊教师。聋哑人语是贝尔家族所发明的一种特殊语种,用于教授聋哑人,使得他们能够一手语之外的第二种方式进行交流。这种特殊的发声方式需要三十个符号,分别表示出在发音的时候,嘴唇、舌头的位置和呼吸的方法,以及喉咙、下颚的动作等。


对发音天生敏感的贝尔,一直都想着利用电流传递语音,来帮助这些聋哑的孩子们。当时已经发明出了电报,许多科学家都希望能在电报的原理上研究更进一步的通讯工具,可以进行实时地传递。贝尔跟这些科学家相比,就已经输在了起跑线上。因为贝尔非但没有他们那样便利的研究条件,甚至,他连基本的电学知识都没有接触过。但这并难不倒他,贝尔利用课余时间,自己钻研电学。仅仅用了两年时间,贝尔就掌握了电学的相关知识,并由此开始了自己的尝试。贝尔试图用连续振动的曲线使聋哑人通过阅读领会对话的意思,但他没有成功。不过在实验中,他发现电流通断线圈时会发出类似于莫尔斯电码的“滴答”声,这引起贝尔的注意,为他日后研究电话夯下了基础。


虽然电学知识已经完备,但是发明可不是理论上的游戏,需要实际动手操作。这让贝尔有些为难,电气工程学可不是像理论那样,照着书念就能掌握。这时,贝尔迎来了自己的合作伙伴,也就是在电话是史上颇有名气的沃特森。沃特森那一年才21岁,是一个刚刚从学校毕业的电气工程师。


他们两个年轻人一拍即合,开始全身心投入到电话发明的研究上,贝尔把自己的理论成果分享给沃特森,后者则负责动手操作。但热情和理想总是容易被现实扑灭,他们每次都是带着期望进行测试,最终以失败收场。事情起色于一个偶然。为了实验电话,贝尔和沃特森的房间里分别设有一台相同的装置,即对传统电报机进行的改造。一天,沃特森房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上,沃特森拉开弹簧时发生了振动。与此同时,守在另一个房间的贝尔惊奇地发现电报机上的弹簧颤动起来,最关键的是发出了声音。贝尔惊喜地意识到,是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔顿时茅塞顿开,他设想在铁片后面加上一块磁铁,这样,铁片能将声音引起的振动通过磁铁产生电流,电流沿着电线传到另一端相同的装置处,由磁铁作用到铁片上,形成一个完美的循环,发出同样的声音。

贝尔和第一部电话


1875年6月2日,贝尔和沃森特完成了电话模型最后的改良,准备进行至关重要的测试,贝尔控制送话器,沃森特在另外一个门窗紧闭的房间把耳朵紧紧贴在音箱上,此时此刻,沃森特只能听见自己心跳的声音。贝尔跟沃森特一样紧张,以至于在最后操作的时候不小心将硫酸溅到自己的大腿上,他下意识疼得叫出声来:“沃森特先生,快来帮我!”沃森特也没多想就立刻跑过去,就在他快速奔跑的路上,突然意识到,他们成功了。贝尔刚才的求助已经通过他们的装置传声过来。这句普通的有些不好意思的话,竟然就成为人类第一句通过电话传送的语音,而“沃森特先生”也以此闻名。


试验成功了,两个人都很兴奋,但是并没有因此冲昏头脑,他们趁着这股兴奋劲,继续研究。这时的电话只是一个简陋的机器模型,他们两个人又经过半年多的研究改进,发明出了世界上第一台可用的电话。贝尔当即拿着研究报告去专利局申请专利。事实证明,他此举是如何的明智。1876年2月,贝尔呈交电话专利申请,该申请于3月3日批准。而就在贝尔提交专利当天,后来因为电话专利跟贝尔打了十几年官司的格雷也提交了相关专利,仅仅比贝尔晚了几个小时。命运的安排和捉弄,有时候就是这么让人信服。最后,法院根据贝尔的磁石电话与格雷的液体电话有所不同,而且比格雷早几个小时提交了专利申请等有利因素,宣布了贝尔胜诉。


其实,笔者认为,现在的人们没必要过分去纠结电话是由谁发明的,不管是由谁发明,我们都使用着19世纪末发明家的心血。我们应该多去考虑的或许是,今天,我们能否创造出一项发明利于一百多年以后的子孙后代。


因为历史的车轮滚滚,一直向前。


文章分类: 物理视野