История изобретения телефона

Глава 1: Мечта о разговоре на расстоянии

Давным-давно, когда не было ни телефонов, ни интернета, людям приходилось очень непросто общаться друг с другом, если они находились далеко. Представь себе, что ты хочешь рассказать что-то важное своему другу, который живёт в соседнем городе. Что бы ты сделал? Пришлось бы написать письмо, отдать его почтальону и ждать несколько дней или даже недель, пока письмо дойдёт до адресата!

В те времена люди мечтали о возможности разговаривать на расстоянии. Они придумывали разные способы передачи сообщений: от барабанного боя и дымовых сигналов до почтовых голубей. Но все эти способы не позволяли услышать настоящий голос собеседника.

В начале 19 века учёные уже знали об электричестве и даже научились передавать с его помощью сигналы на расстояние. Так появился телеграф — устройство, которое передавало сообщения с помощью электрических импульсов. Телеграф изобрёл американец Сэмюэл Морзе в 1837 году. Для передачи сообщений он придумал специальный код, который так и назвали — азбука Морзе. Каждая буква в этом коде передавалась комбинацией коротких и длинных сигналов, которые назывались «точками» и «тире».

Телеграф стал революционным изобретением своего времени. Теперь люди могли передавать сообщения на огромные расстояния за считанные минуты! Но у телеграфа был один большой недостаток — он не мог передавать человеческий голос. И многие учёные начали думать, как решить эту задачу.

Одним из таких учёных был Александр Грэхем Белл, молодой учитель, который работал с глухими детьми и очень интересовался звуком и его передачей. Он родился в Шотландии в 1847 году в семье, где проблемы со слухом были хорошо знакомы: его мать была почти глухой, а отец разработал систему обучения глухих, которая называлась «видимая речь».

Когда Александру исполнилось 23 года, его семья переехала в Канаду, а потом в США, где он стал работать учителем для глухих. Но мечта о создании устройства, которое могло бы передавать звуки на расстояние, не покидала его. В 1872 году Белл открыл свою школу для учителей глухих в Бостоне и продолжил эксперименты со звуком и электричеством в свободное время.

Белл понимал, что если телеграф может передавать электрические сигналы по проводам, то теоретически можно передать и звуковые колебания. Но как превратить звук в электрический сигнал? Этот вопрос не давал ему покоя.

В процессе работы Белл познакомился с молодым механиком Томасом Уотсоном, который стал его помощником. Вместе они проводили множество экспериментов. Белл считал, что звуковые волны можно преобразовать в электрический ток переменной силы, а затем обратно в звук. Но воплотить эту идею в работающее устройство оказалось очень сложно.

Финансовую поддержку Беллу оказывали отец его ученицы Мейбл Хаббард (которая потеряла слух в детстве из-за скарлатины) и богатый бизнесмен Гардинер Хаббард. Они верили в изобретение Белла и помогали ему продолжать работу, несмотря на трудности. 

К началу 1876 года Белл был близок к созданию работающего телефона, но не только он работал над этой идеей. Другой изобретатель, Элиша Грей, также разрабатывал подобное устройство. И вот 14 февраля 1876 года произошло удивительное совпадение: Белл и Грей в один и тот же день подали заявки на патент на телефон! Но Белл оказался быстрее — его заявка была зарегистрирована на несколько часов раньше. 

Глава 2: Первые слова по телефону

Чтобы понять, как Белл изобрёл телефон, давай сначала разберёмся, как работает наш голос и как мы слышим звуки.

Когда мы говорим, воздух из наших лёгких проходит через голосовые связки и заставляет их вибрировать. Эти вибрации создают звуковые волны, которые распространяются по воздуху. Когда звуковые волны достигают уха другого человека, они заставляют вибрировать барабанную перепонку, и эти вибрации превращаются в нервные сигналы, которые мозг воспринимает как звук.

Белл понял, что нужно создать устройство, которое будет работать похоже на человеческое ухо — улавливать звуковые волны и преобразовывать их в другой вид сигналов, которые можно передать на расстояние. А на другом конце провода должно быть устройство, которое преобразует эти сигналы обратно в звуковые волны.

После многих неудачных попыток Белл создал прибор, который назвал «жидкостным передатчиком». Он состоял из мембраны, прикреплённой к проводу, опущенному в слабый раствор кислоты. Когда Белл говорил в мембрану, она вибрировала, заставляя провод двигаться в кислоте, что изменяло силу электрического тока, протекающего через жидкость. Эти изменения тока передавались по электрическим проводам на принимающее устройство, где преобразовывались обратно в звуковые колебания.

10 марта 1876 года случилось историческое событие. Белл работал в своей лаборатории и проводил очередной эксперимент с новым устройством. В соседней комнате находился его помощник Томас Уотсон. Белл случайно пролил кислоту на свою одежду и воскликнул: «Мистер Уотсон, идите сюда, вы мне нужны!» И вдруг Уотсон вбежал в комнату, очень взволнованный: он услышал слова Белла через телефон! Это были первые слова, переданные по телефону.

Белл немедленно записал в своём дневнике: «Я отчётливо услышал звук голоса и мне показалось, что я слышу как произносятся не только звуки, но и слова».

Это был огромный успех! Но устройство было ещё очень далеко от совершенства. Звук был слабым и искажённым, и требовалось много улучшений, чтобы телефон стал по-настоящему полезным.

В том же году Белл продемонстрировал своё изобретение на Столетней выставке в Филадельфии, посвящённой 100-летию независимости США. Одним из посетителей его стенда был император Бразилии Педру II, который был поражён, услышав, как телефон передаёт человеческий голос. «Боже мой, это говорит!» — воскликнул он, привлекая внимание других посетителей. Благодаря этому случаю изобретение Белла получило широкую известность.

Первые телефоны сильно отличались от тех, которыми мы пользуемся сегодня. Они были большими, неуклюжими и состояли из двух частей: трубки, в которую говорили, и трубки, которую прикладывали к уху для прослушивания. Переключаться между режимами говорения и слушания приходилось вручную, что было не очень удобно.

К 1877 году Белл усовершенствовал свой телефон, заменив жидкостный передатчик на более надёжный электромагнитный. Теперь устройство стало более практичным для повседневного использования.

Для продвижения своего изобретения Белл основал компанию «Bell Telephone Company», которая позже стала известна как «American Telegraph & Telephone» (AT&T) — одна из крупнейших телекоммуникационных компаний в мире.