美國波士頓法院路109號門口釘著一塊銅牌,上面刻著兩行字:“1875年6月2日,電話在此處誕生。”
很多人都知道,電話是貝爾發明的,或者確切地說,貝爾是電話發明者之一,他首先獲得這項發明的專利權。但是,一般人並不知道,貝爾既不是機械師,更不是電氣工程師。電話發明之後,人們常以發明電話者稱呼他,他則把自己視作 “聾人的教師”,始終把“使人張口說話”當作他一生追求的目標,並把在這方面的成果放在第一位。也正是為了實現這一目標,他才走上了發明電話的道路上。“使人張口說話”成為貝爾的夢想其實與他的經歷不無關係。
1847年3月3日,亞歷山大·貝爾生於蘇格蘭愛丁堡,他家祖孫三代都和“使人張口說話”有關。祖父畢生從事聾啞人教育工作;父親是研究語音的生理學家,專注於研究人的發聲原理。他的家裡常聚來一群語音殘障者,父親用自己的知識和愛心教育他們,幫助他們說話。祖父過世後,父親繼承祖父的遺志,除了教育聾啞人,還研究說話和發音的機制與方法。貝爾的母親就是聾人,更對貝爾有著特殊的影響。她不因自己的缺陷而自卑,不僅擅長社交,精於孩子的教育,還能彈得一手好鋼琴。貝爾自小懂得母親的艱難,也渴望在母親的堅持與聰慧中,儘可能挖掘出自己的潛能,進入超乎常人想象的境地。母親的經歷給貝爾的印象最深,使他日後在聾啞人的教學過程中始終如一地幫助失聰的人們,發明電話機的根源就在於此,這是一般人體會不到的。
貝爾的父親發明的是藉助發音法教聾啞人學會說話,而貝爾想要製造一種機器,幫助聾人開口說話。這個想法使他痴迷,但始終找不到門路。19歲那年,他把要做的事寫信告訴了語言學專家亞歷山大·艾里斯(Alexander Ellis)。艾里斯告訴他,他所要做的事與德國物理學家赫曼·亥姆霍茲的相仿,亥姆赫茲已經把它實現。貝爾找到亥姆霍茲的書,但他不能讀懂德文,只能依照書中的插圖,加上他的想象力理解其中的意思。最終他還是把這些圖的意思理解錯了,誤以為亥姆霍茲的裝置能把說話的聲音利用電流傳輸出去。事實上,亥姆霍茲裝置只能傳輸“母音”而不是語言。
此時,貝爾患上了肺結核,身心的不順幾乎使他到了崩潰的邊緣。為了兒子的健康,父親決定舉家遷往加拿大,到空氣和環境更好的地方去。1870年,他們在安大略省的布萊德福德安家。這是一處適於居住、空氣新鮮的處所。貝爾的身體逐漸恢復健康。不久,他發現,附近有6處國家自然保護區,在這裡居住著說摩霍克語的原住民。帶著對語言的痴好與對知識的興趣,貝爾很快學會了當地原住民的語言。摩霍克語發音獨特、用語簡單明快,這是一種口頭世代相傳的語言,但沒有文字,不能書寫。貝爾嘗試著把原來不能書寫的摩霍克語的詞彙轉換成語音符號,終於使摩霍克語可以書寫表達。為了慶祝這一發明,當地原住民舉行了篝火晚會,跳著傳統的舞步,並授予貝爾 “榮譽長老”的稱號。為摩霍克語發明語音符號的這個經歷,給他日後為英語創造一種“看得見的聲音”創造了條件,更為電話的發明奠定了基礎。
1872年,貝爾受邀來到美國。他在波士頓開辦了一所聾人學校。兩年以後,貝爾傳承了祖輩的事業,成為第三代語言學教師,他更進一步完善了父親的發明——音標字母(phonetic alphabet),過去為摩霍克語發明語音符號的經驗使他很快地創造出了一種“看得見的聲音”的英語。它由30個符號組成,每個符號分別表示不同的唇、齒、舌的位置及呼吸的方法。只要看到符號,即使聽不見,也能把聲音發出來。漸漸地,聾人能依照這些符號開口說話了。這一成果引起了一位富商的注意。他有個聾啞女兒梅布林,貝爾用這種方法教梅布林發聲,使她學會了說話。1877年7月11日,貝爾與梅布林相愛後結為夫妻。就這樣,貝爾不僅研究成功使聾啞人“張口說話”的教學法,還娶了一位失聰的夫人,梅布林成為貝爾事業的支柱。
1874年,在貝爾26歲時,被聘為波士頓大學語言學和生理聲學教授。與此同時,貝爾繼續研究傳輸聲音的裝置。那一年,波士頓開通了第一條電線,把大工廠主查爾斯·威廉斯的工廠與他在薩默維爾的私人住宅連通了起來。利用莫斯電碼,不斷把工廠的情況傳輸給廠主,而廠主的命令也用這種方法傳輸給製造廠。看到這種情況,勾起了貝爾的夢想,既然電線能傳輸密碼,為什麼不能傳輸聲音呢?人說話的聲音不也是一種波動嗎?他希望讓電流也能像人說話那樣振動起來,這個想法令他激動不已並很快地得到了兩位富人支援,一位是律師兼金融家伽第納·哈巴德(Gardiner Hubbard),一位是富商托馬斯·桑德斯(Thomas Sanders)。
貝爾電話的發明事出偶然,它是從一片簧片引起的。1875年6月的一天,貝爾和他的助手沃森在地下室做實驗。他和助手分別在兩個相鄰的房間裡,他們想模仿電報機收發密碼,利用電流來傳播聲音。沃森用金屬板拍出聲音,把聲音變成強弱電流,傳送到貝爾的房間裡,貝爾再用電磁鐵,把電流變成聲音接收。按照現在的眼光,這個實驗的原理非常簡單,但他們總是無法實現所希望實現的效果。
一天正在做實驗的時候,沃森的一塊簧片被磁鐵卡住不動了,他下意識地用手指彈了彈這塊簧片,簧片快速振動,發出一種“嗡”的特殊聲音。沃森忽然看到貝爾衝了進來,一邊喊道:“你剛才做什麼了,再做一遍!”他們發現,發訊機的簧片被彈動時,所發出的聲音能被收訊機接收到。一再試驗,屢試不爽。這是一個關鍵的現象,依照這個現象,他們把大小不同、高低不同的聲音由發訊機透過電線傳到收訊機,再把這些“振動”變成各種簧片的“振動”,語音果然發了出來,電話就這樣誕生了。這一天是1875年6月2日,這臺原始電話機非常粗陋,但它就是誕生在世界上的第一臺電話機。
這一年貝爾28歲,沃森21歲。又經過了半年的修改與調整,在1876年3月3日,貝爾為他發明的電話申請了專利。1876年的3月10日,貝爾在做實驗時,不小心把硫酸濺到了腿上,他連忙喊叫同伴:“沃森先生,快來幫我!”沒有想到,這句話透過正在實驗中的電話傳到了另一個房間裡,這句話是人類第一次透過電話傳送的話音,因而載入了史冊。
1877年,即電話發明的第三年,藉助原來的莫斯電碼線,波士頓開通了第一條電話線。同一年,《波士頓環球報》第一次透過電話接收到發來的訊息。1878年,貝爾和沃森在波士頓和相距300多千米的紐約之間成功完成了長途電話實驗。
貝爾在波士頓透過麥克風與在紐約的沃森進行第一次長途電話通話的情形
一年後,貝爾又在加拿大安大略的布蘭特福德實現了與巴黎之間的國際長途電話。從此,世界進入到電話的時代,電話成為人類通訊史上的又一次革命。
電話的發明使貝爾成了富人,他沒有用這筆錢揮霍,而是一方面擴大他自己的發明事業,另一方面幫助其他科學家完成他們的事業。他資助《當代》這份美國最早的科學雜誌,還為《美國國家地理》雜誌傾注了大筆資金,資助建成“伏特實驗室”,並繼續開展對聾啞人的教育。他的學生中,就有既不能看,也不能聽的聾啞人海倫·凱勒,在指導她的語言交流時,他們也成為最親近的朋友。
1890年,他所建立的亞歷山大·格拉漢姆·貝爾公司就是為聾啞人所設立的。除此以外,他還參與實驗製作鐵肺(一種能幫助患者呼吸的機器),幫助愛迪生的留聲機實現了商用,實驗發明了水翼船,發明了四面體風箏和銀鏢等飛行器,由此進行了早期飛機實驗研究,此外還研究其他各種航用通訊裝置。
1922年夏,貝爾因糖尿病在加拿大新斯科舍省布雷頓的家中去世,在舉行貝爾的告別儀式時,北美地區的電話停止執行1分鐘,以表示對這位電話之父的悼念。
來源:《科學史上的365天》,略有刪改
作者:魏鳳文 武軼