书城自然科学新编科技知识全书:科学发现与传奇故事
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第89章 “近在咫尺”

电话的使用已成为我们日常生活中传递消息彼此联络的重要手段之一,那么世界上第一个利用电线传递声音和说话的人是谁呢?又是谁改进和发展了电话的研制呢?

德国的一个名叫菲利普·赖斯的教师,是最早研究电话的人。他除了对自然科学及其应用有浓厚兴趣以外,还心灵手巧,能把他的想法在技术上付之实现,他虽然成功地搞了一些小的创造发明,但是他一再反复进行研究的最喜爱的课题还是电话。

要实现这一理想,首先要解决的问题是必须在发话地把声的振动变为电流和电压变化,并传送出去,在受话地再恢复为声振动。这就是电声传输的原理。赖斯用木头仿造人耳制造了一个发话器。发话器的一端蒙上一张用猪肠做的薄膜,薄膜随声振动而振动。薄膜上还附有一块金属小片,于是电路便随着声振动的节奏而开闭。受话器是一个绕上绝缘线的勾针。勾针安放在两个小支架上,支架装在一个类似小提琴的共鸣箱里,当断续的电流通过线圈时,就会发出声音来。

赖斯在卧室和工作地之间架设了一条电线,把发话器、受话器和作为电源的电池连接起来。他让一位朋友对着木制耳朵说话,试验成功了。虽然声音比较轻,但从共鸣箱可以听到在另一间屋子里所说的话。赖斯赶快跑到发话器那边,并叫他的朋友到受话器那边去。说话照样听得清楚,电话试验成功了。赖斯希望他的电话机会迅速得到采用,但他大失所望。许多科学家把这一发明当作一种奇珍物品,一种物理游戏,大多数技师也持同样看法。他们当时没有想到,这种不起眼的信息传递机后来有多么巨大的前途。

赖斯四十岁时死于肺病。直到临终,他还对他的发明充满信心地说:“……我只好让旁人将这项工作继续进行下去”。

亚历山大·贝尔是继承赖斯未完事业中的最重要的一人。他出生在英国一个声学世家,曾经当过聋哑学校的教师。由于职业上的原因,他研究过听和说的生理功能。贝尔移居美国后,受聘为波士顿大学声音生理学教授。贝尔在英国的时候就对电能传递信息发生了浓厚的兴趣,电话一直是他梦寐以求的目标。1873年,他辞去了教授职务,开始专心研制电话。

要研制电话,先要把声音信号变成电信号,再把电信号变做声信号。1875年,贝尔在波士顿电报装置旁工作的时候,看到电报中应用了能够把电信号和机械运动相互转换的电磁铁,使他受到启发,开始设计制造电磁式电话。他最初把音叉放在带铁芯的线圈前,音叉振动引起铁芯做相应运动,产生感应电流,电流信号传到导线另一头作相反转换,变做声信号。随后,贝尔又把音叉改换成能够随着声音振动的金属片,把铁芯改做磁棒,经过反复实验,制成了实用的电话装置。

1876年,贝尔获得美国的电话专利。各城市、展览会和研究所,凡对贝尔的发明表示兴趣的,他都去那里表演他的机器。他架设了一条8.5公里的试验电话线。两年后,贝尔在约黑文成立了世界上第一个电话局,开始时只有21家用户。一年后,单在纽约就增加到几千家。人们充分享受到了电话通讯的便利,足不出户,就能了解各种各样的信息,和家人的联络也好像“近在咫尺”。贝尔的“顺风耳”成功了!