有凤来仪落基山分享 http://blog.sciencenet.cn/u/PhenixInRocky 我有一壶酒,足以慰风尘。为念天涯远,尤思岱海滨。万里身是客,尝使泪沾巾。少年江湖老,何敢忘初心。

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“沃森先生—到我这里来—我想见你!” 写在电话发明140周年 精选

已有 10037 次阅读 2016-4-25 10:23 |系统分类:海外观察|关键词:学者

 由于其悠久的历史,散落在美国马萨诸塞州大波士顿地区的历史遗迹举不胜举。而波士顿一直是美国智力最为密集的城市之一,因此和科学家有关的遗迹也不少。

在波士顿核心地带的约翰肯尼迪联邦大厦(John F. Kennedy Federal Building)门口,立着一块一米多高、不太起眼的纪念碑。碑身的正面是一个早期电话装置的浮雕,下面写着:第一部电话(the first telephone)。

(波士顿的电话诞生地纪念碑 Photo by Peng Shao)

碑顶的铜质铭文刻着:电话的诞生地(birthplace of the telephone)。1875年的62日,波士顿大学教授历山大格力海姆贝尔Alexander Graham Bell)与他的工作伙伴托马斯∙沃森Thomas A. Watson)首次在这里实现了声音的有线传输。这标志着人类电话时代的到来。

贝尔早年的故事

贝尔1847年出生于苏格兰的爱丁堡。今天,贝尔以电话的发明者为世人熟知。他一生的工作深受其家庭的影响:他的母亲和妻子都是聋哑人;而他的父亲老亚历山大贝尔是一位颇有影响力的语音学家(phonetician)。他的一项重要工作叫做Visiblespeech(可视化语音),即将语言的发音通过发声器官喉、舌、唇的位置、运动等信息符号化帮助聋哑人学习说话。老贝尔一生游历英、美和加拿大等国,在众多大学里进行研究和教学工作,著述甚丰。小贝尔也学习并掌握了这套符号系统,协助父亲进行推广,并毕其一生从事了和“说话”相关的工作。

他认真地考虑研究用电作为载体传播声音是在1865年,他18岁的时候。1870年,他的哥哥不幸死于肺结核。而此时,小贝尔的身体状况也每况愈下。老贝尔一家决定离开伤心地英国,居家迁往加拿大寻求新的生活。他们在安大略省的布兰特福德(Brantford)附近购买力一处占地10公顷的农场。这处农场设施齐全,除了他们的别墅,还有猪圈、鸡舍、马厩等一应俱全的设施。贝尔后来回忆道:我在1870年是来布兰特福德等死的……I came to Brantford in1870 to die; …)。而加拿大的天气和宁静的生活让本来身体多病的小贝尔迅速得到恢复。他也非常喜欢自己的新家。他家房后不远处就是风光旖旎的格兰特河(Grant River)。据说河边一处植被茂密的小树林被贝尔称为“梦想之地(dreaming place)”,并且后来他曾在这里起草他的电话专列文稿。贝尔在农场上搭建了自己的实验室,平静地醉心于自己的实验。这处美丽的农场在1996年成为加拿大的国家级文物保护单位(Bell Homestead National Historic Site


(贝尔位于加拿大农场家里的“实验室” Wikipedia)

小贝尔的发明电话的思路在这里变得越来越清晰。他时常和同是知识分子的父亲讨论自己的构想,在一份这种讨论的记录中,他写道如果我能让电流的强度和产生话语的空气的密度变化成比例的变化,那么我就能够用电报来传输声音(IfI could vary the intensity of the electric current in exact proportion to thevariation of the air density in the production of words, I would be able totransmit speech by telegraph。利用电流的模拟信号传输声音的想法逐渐浮出水面。从1871年开始,贝尔在父亲的引荐下开始在美国麻萨诸塞州的波士顿聋哑学校工作。而在1874年,1875年的假期期间,他在加拿大的家中开始撰写详细的专利文件。就这样,他在波士顿和安大略两地不间断地进行自己的实验和发明。

圆梦波士顿

1874年,电报技术已经在商业活动中成为重要的通讯工具。提供通讯服务的西联汇款(Western union)公司与爱迪生和另外一个发明家艾丽沙尔格雷Elisha Gray)签订合同,请他们帮忙发明一种能够利用一根电报线传输多个信息的方法以节省成本。当贝尔把自己的工作透露给两位富翁时(其中一位GardinerHubbard日后成为他的岳父,并且帮他建立了贝尔电话公司),他们马上对其中蕴藏的商机表现出兴趣,并决定赞助贝尔的实验。

1875年,当贝尔拜访时任史密森尼学会(Smithsonian Institution)主任的著名科学家约瑟夫亨利(Joseph Henry)时,他告诉贝尔,贝尔有“一个伟大发明的萌芽(thegerm of a great invention)”。而当贝尔说他有些知识储备不够时,亨利说“那就去学(Get it)!”亨利的话极大地鼓励了贝尔。

1876年的情人节,是个充满争议的日子。这一天艾丽沙尔格雷和贝尔的代理律师都去美国专利局递交了他们各自的专利申请。而谁先谁后,各执一词。贝尔的申请,著名的174465号专利,在一个月后的3月7日被批准。在3月10日,也就是后来人们纪念电话诞生的这个日子,贝尔在人类历史上第一次,实现了声音的传输。对着话筒,他说的第一句话就是那句颇有传奇色彩的“沃森先生——到我这里来——我想见你(Mr.Watson-come here-I want to see you)。”而吊诡的是,第一部电话所用的方法,与格雷的设想类似,这也是日后人们指责贝尔剽窃格雷工作成果的证据。不过此后贝尔就又回到自己的设计思路,从未将格雷的设计做公开演示或者谋取商业利益。

1876年,贝尔在他加拿大的家乡进行了后续的实验。这一次,他实现了长达六公里的声音传输。人们惊异于这个新的发明,啧啧称奇。贝尔此后致力于在各地,将他的发明进行公开演示。观众既有普通百姓,也有热力学之父威廉·汤姆森这样的科学家,还有维多利亚女王这样的皇室贵胄。这些演示对于这项发明的推广及商业发展产生了巨大的推动作用。

刚刚拿到专利时,贝尔和他的合作伙伴告诉西联汇款的老板,他们愿意以十万美元出售这个专利。而这个老板嘲笑他说,这东西一文不值,就是个玩具(toy)而已。而仅仅两年之后,他就后悔了,对别人说,如果能以2500万买到这个专利,都算是沾了大便宜。他的话没错,1877年,贝尔公司成立;而到了1886年时,美国已经有逾15万人拥有了电话。

1879年,贝尔公司从西联汇款手中获得了爱迪生的“碳粒麦克风(carbon microsphone)”专利,使更长距离的通话成为可能。1915年,贝尔亲自完成了由纽约打给旧金山的横跨美洲大陆的长途通话。再后来的故事,变得简单了许多,贝尔电话公司几经沉浮,最终成为今天的AT&T的一部分,成为了百年老店。

糟心的质疑

如前文所述,从一开始,贝尔的电话发明者的身份就遭到质疑。电话对于人类社会的影响如此巨大,商机如此诱人,而它发明的过程又如此漫长,自然争议颇多。在获得专利以后18年的时间里,贝尔电话公司焦头烂额地面对了针对它专利的587个官司。其中5个闹到了美国联邦最高法院。而打官司的过程足以让贝尔糟心。贝尔的专利审查员的证词在今天看来也足够狗血:他说自己酒精成瘾,欠贝尔律师的钱(有利益纠纷),还说贝尔贿赂他100美金,以便能看到别人的专利申请云云。

不过贝尔公司雇佣的律师成功的解决了每一个指控,没有输掉一起官司。但这些指控毫无疑问,对于贝尔的声誉造成了影响。直到今天,争议从未停止过,甚至一度发展到美、加两国的政府介入其中,相互拉扯。

逝世

192282日,亚历山大格力海姆贝尔因病在加拿大的新斯科舍省(Nova Scotia)去世。为了纪念他杰出的一生,他的妻子恳请出席葬礼的客人们不要穿着令人悲伤的黑色服装。当时,整个北美大陆所有的电话都暂停使用一分钟,以示对于这位发明者的哀悼。

后话

电话,是人类历史上一个持续时间最长、牵涉人数最多的发明。从1667年,英国自然哲学家(科学家)罗伯特虎克(Robert Hooke)用一根悬丝传递机械振动开始,一直到今天,人们还在不断地用新的方法实现着信息的远距离传递。能数得出的、做出过主要贡献的科学家和工程师就不可计数。就是在贝尔发明了电话之后,他还在尝试用其他的方法,比如光,来传播声音(见上篇博文)。有趣的是,人们前来参观文章开头提到的纪念碑时,会掏出贝尔无论如何也想象不到的智能手机,拍照留念。

贝尔获得了巨大的声誉和尊重。有生之年,他收获的荣誉学位和头衔数不胜数。没有获得过博士学位的他最终因为荣誉学位被成为Dr. Bell。加拿大一直以贝尔的公民身份为荣。贝尔在加拿大的故居,成为国家级的历史遗迹予以保护,且由伊丽莎白女王在1997年亲自揭幕;他生活过的布兰特福德市早在1917年就树立起纪念碑;今天加拿大用它的名字命名最重要的研究生奖学金之一Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships-Doctoral Program。美国也因其美国公民身份历来把他作为最重要的美国科学家和发明家之一。每当这时候,那句话就应验了:科学没有国界,但是科学家有他的祖国。

贝尔,以及电话的成功,是一系列因素的作用结果。家庭的不幸和父亲事业的影响,给了他从事这一领域研究的最初动力;加拿大宁静而自由的生活,给了他思考的空间;在充满商业活力的美国获得赏识和发明所需的物质和经济条件,是必不可少的成功条件;美国从法律意义上对于知识产权的尊重,则成为他个人获得商业利益,也保证这项技术良性发展的保障。

最重要的一点,我认为,是他作为一个发明家和科学家的专注和孜孜以求地坚持。在电话获得空前绝后的成功之后,足可以锦衣玉食地贝尔依然从未间断过研究和发明。他的发明遍及诸多领域,从武器、航天器到医学技术无所不包。据说他睡前总是会阅读《大英百科全书》,学习新的知识,琢磨新的点子。


写在电话发明140周年,于波士顿

 

 




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