Александр Белл (Alexander Bell) (1847 - 1922)

Семья филологов

Рис. 23. Александр Белл (Alexander Bell) (1847 - 1922)

Каждое воскресенье ворота Выставки Столетия закрывались из уважения к протестантским обычаям филадельфийцев. Но в воскресенье 25 июня, в разгар небывало жаркого лета 1876 года, члены жюри Выставки в цилиндрах и мантиях, обливаясь потом, плелись по залам, осматривая экспонат за экспонатом. Впереди шел неутомимый Дон Педро¹. В полдень члены жюри с облегчением узнали, что на сегодня осмотр закончен. Высокий, бледный молодой человек, представивший на Выставку прибор под девизом "Видимая речь", провожал их печальным взором. Дон Педро взглянул на него и вспомнил, что встречался с ним в Бостоне несколько недель назад во время стремительной поездки императора по американским школам.

¹ (Дон Педро - император Бразилии Педро II (1825 - 1891). Свергнут с престола в 1889 году)

- Мистер Белл! - воскликнул он, протягивая руку. - Как поживают ваши ученики?

Мистер Белл ответил, что ученики его в полном здравии, но что сам он несколько расстроен, так как специально приехал утром из Бостона, чтобы представить жюри свой экспонат, и его постигло разочарование.

- Но мы осмотрим вашу работу завтра, - сказал император.

- Я уже уеду. Я должен вернуться к началу занятий в Бостон.

- В таком случае, давайте осмотрим ваш экспонат сейчас, - ответил император, беря Белла под руку. Остальные члены жюри, тяжело вздохнув, потащились за ними.

Белл объявил, что создал телеграф, при помощи которого можно передавать человеческую речь. На столе перед членами жюри, пояснял он, находится приемное устройство. Передатчик расположен в другом конце здания. Он назвал свой прибор "телефоном". Если члены жюри пожелают, он может тут же пойти в кабину с передатчиком, и они услышат его голос, переданный по проводам. Через несколько минут члены жюри услышали бесплотный голос, звучавший из трубы маленького прибора, - он выразительно декламировал монолог "Быть или не быть".

Члены жюри и особенно сэр Уильям Томсон, инженер Трансатлантического кабеля, пришли в восторг. Сэр Уильям сам отправился в кабину и продекламировал: "Вот и ответ". Голос сэра Уильяма было легко узнать. Присутствующие зааплодировали. Члены жюри, забыв о жаре, по очереди пели и разговаривали друг с другом через пустынные выставочные залы.

За год до этого, когда Беллу исполнилось двадцать восемь лет, идея телефона была лишь неясным планом, сложившимся в его голове. В то время его больше всего интересовал многоканальный телеграф - система, с помощью которой можно было бы одновременно посылать несколько телеграмм по одному проводу.

Дождливой весной 1875 года Белл поехал в Вашингтон, чтобы получить патент, хотя его многоканальный телеграф работал еще не очень четко. Раздираемый сомнениями, он решил узнать мнение специалиста и обратился за советом к виднейшему американскому ученому, престарелому Джозефу Генри, работавшему в Смитсонианском институте.

Белл шагал взад и вперед по кабинету Генри в промокшей под дождем одежде, с которой вода стекала струйками на ковер, и объяснял Генри, что ему уже удалось сделать и чего он надеется достичь. Генри слушал с вежливым вниманием до тех пор, пока Белл не упомянул об одном, казалось бы, незначительном наблюдении. Генри мгновенно оживился. Вскочив со стула, он закричал:

- Ну, где же ваш аппарат? Давайте посмотрим!

На следующее утро Генри долго осматривал вороха батарей, проводов и катушек в лаборатории Белла. Потом он сказал:

- Ни под каким видом не бросайте начатого.

Белла так тронуло внимание старого ученого, что в течение всей жизни, получая баснословные доходы от изобретенного им телефона, он пытался быть для других тем, кем Генри был для него, говоря, что он просто оплачивает старый долг.

Александр Грэхем Белл родился 3 марта 1847 года в Эдинбурге. Он был вторым из трех сыновей Александра Мелвилла Белла, одного из самых замечательных знатоков ораторского искусства XIX века. Белл-отец ввел в фонетику систему, получившую название "Видимая речь", в которой письменными символами обозначались определенные основные звуки, так что люди, знакомые с этой системой, могли произносить слова на любом иностранном языке - от китайского до чоктоу, написанные в этой фонетической транскрипции. Бернард Шоу использовал систему Мелвилла Белла для чудесного превращения Элизы Дулиттл из неряшливого сорванца в настоящую леди.

Алек Белл рос в Эдинбурге в атмосфере музыки и любви к звукам человеческого голоса. В доме Беллов было всегда шумно. Когда Алеку исполнилось четырнадцать лет, его послали на год в Лондон, где он жил у своего ворчливого деда, Александра Белла-первого, основателя школы ораторского искусства, автора "Изящных отрывков" - книги для глубокомысленного чтения, которую в XIX веке можно было найти на столе в гостиной в любом мало-мальски культурном доме.

Дедушка был поражен тем, что он назвал "скандальным отсутствием образования" у внука. Старик Белл открыл мальчику доступ в свою библиотеку, усердно руководя его чтением, и заставил посещать свои лекции по риторике. Из вечера в вечер старый джентльмен слушал бедного мальчика, пока не остался доволен тем, как он читает "Быть или не быть".

Через год Алек вернулся в Эдинбург, полный решимости посвятить себя делу деда. Желая как можно скорее стать самостоятельным, он в возрасте 16 лет подал заявление на вакантное место помощника учителя музыки и ораторского искусства школы в Элджине. Уже на следующий год он стал преподавателем Академии Уэстон-Хаус.

В течение следующих десяти лет Александр Грэхем Белл проводил углубленную исследовательскую работу в области акустики и физики человеческой речи. Оба брата Алека умерли, и Белл стал ассистентом своего отца, в то время профессора риторики Лондонского университета. Александр Грэхем Белл работал с таким напряжением, что весной 1870 года был на грани полного истощения. Его отец, бросив свою деятельность, повез сына в Канаду, чтобы восстановить его подорванные силы.

Осенью этого же года Мелвиллу Беллу предложили кафедру в Бостоне, но он не смог принять этого предложения, так как уже раньше дал согласие преподавать в Канаде. Вместо себя он рекомендовал сына. Осенью 1871 года Александр Белл приступил к работе в Бостонской школе для глухонемых.

То был Бостон мистера Лонгфелло¹, Эмерсона², госпожи Джул Уорд Хоу³. Элегантного молодого человека из лондонских интеллектуальных кругов приняли так, что он чувствовал себя как дома. Внешне он был воплощением модного тогда романтического литературного героя: высокий, стройный, очень бледный, с черными выразительными глазами, отличавшийся резкой сменой настроения: от бурного веселья к отчаянию.

¹ (Лонгфелло Генри (1807 - 1882) - выдающийся американский поэт, автор знаменитой "Песни о Гайавате")

² (Эмерсон Ролф (1803 - 1883) - видный американский поэт и мыслитель)

³ (Хоу Джул Уорд (1819 - 1910) -американская писательница)

Кроме преподавания в школе, Александр Грэхем Белл, член Лондонского филологического общества, давал частные уроки исправления заикания и других дефектов речи и практического обучения системе "Видимой речи".

Несмотря на все это, он еще находил время, чтобы работать над проблемой, за решение которой компания "Вестерн Юнион" обещала изобретателю целое состояние, - одновременной передачей нескольких телеграмм по одному проводу. Такое изобретение позволило бы значительно увеличить количество передаваемых телеграмм без прокладки дополнительных линий.

Белл приступил к решению этой проблемы, руководствуясь своим знанием законов акустики.

Белл знал, что если взять какую-нибудь музыкальную ноту около нескольких камертонов, вибрировать начнет только тот камертон, который настроен на эту ноту. Он рассуждал так: если послать электрический ток, вибрирующий с частотой музыкальной ноты, по проводу, электромагнитный камертон, настроенный на эту ноту, отзовется, то есть начнет вибрировать. Если же послать несколько "электронот" по одному и тому же проводу одновременно, то на приемном устройстве сигналы будут сортироваться, и каждый отдельный камертон будет вибрировать при сигнале определенной частоты. По музыкальному телеграфу, задуманному Беллом, одновременно можно было передавать семь телеграмм, по числу музыкальных нот.

Белл - изобретатель

За короткое время Белл сумел заинтересовать в своем изобретении нескольких богатых бостонцев из числа тех людей, с которыми ему приходилось встречаться по работе в школе для глухих. Среди них был и преуспевающий адвокат Гардинер Грин Хаббард. Его дочь Мейбл потеряла слух в результате перенесенной в детстве скарлатины. Белл и Мейбл полюбили друг друга; однако, как утверждает молва, Мейбл никогда не была ученицей Белла.

Кроме работы над музыкальным телеграфом, Белл также искал способ продемонстрировать глухим артикуляцию звуков речи. Он ставил опыты с аппаратом, в котором мембрана, колеблющаяся от звуков речи, передавала колебания на иглу, которая записывала их на вращающемся барабане. Чтобы расширить свои знания о колеблющихся мембранах, Белл проработал год в Массачузетском отоларингологическом госпитале, ставя различные эксперименты по изучению человеческого слуха. Постепенно к нему пришла идея телефона, при помощи которого "станет возможной передача различных звуков, если только удастся вызвать колебания интенсивности электрического тока, соответствующие тем колебаниям в плотности воздуха, которые производят данный звук".

В существующей науке об электричестве ничто не могло служить Беллу отправным пунктом. Мозес Г. Фармер, известный электрик-изобретатель того времени, целую неделю не спал по ночам, злясь на себя, когда прочел об изобретении телефона. "Если бы Белл был чуть-чуть более сведущ в электричестве, он никогда бы не изобрел телефона", - твердил он со злостью. Но Фармер ошибался. Для изобретения телефона одних познаний в электричестве было мало. Только специалист по акустике мог справиться с этой задачей.

Помощником Белла, который в первые годы делал для него все аппараты, был юный житель Бостона Томас А. Ватсон. Ватсон писал о Белле: "Однажды, когда я работал, высокий, стройный подвижный человек с бледным лицом, черными бакенбардами и высоким покатым лбом стремительно подошел к моему верстаку, держа в руках какую-то часть аппарата, которая... была сделана не так, как ему хотелось.

Это был первый образованный человек, с которым я близко познакомился, и многие его черты приводили меня в восторг".

В 1875 году у Белла были расписаны все 24 часа в сутки: преподавание глухим детям, лекции для учителей о системе "Видимой речи", созданной его отцом, работа по усовершенствованию "музыкального телеграфа" и поездки в Кембридж к Мейбл Хаббард, отцу которой ухаживание молодого человека нравилось куда меньше, чем его замыслы. Из всех проектов, над которыми работал в то время Белл, телефон, казалось, имел наименьшие шансы на успех. Однако именно этот проект был осуществлен в первую очередь.

Рис. 24. Первый телефон Белла 1876 года (наверху) и его схема (внизу). Второй телефон Белла: передаточное и приемное устройства. Коммерческий, серийный вариант телефона Белла

Ровно за год до успешной демонстрации на Выставке Столетия, в жаркий июньский полдень 1875 года, Белл благодаря чистой случайности нашел способ сконструировать телефон. Он и Ватсон работали над музыкальным телеграфом. Приемное и передающее устройство помещались в двух разных комнатах. Оба аппарата состояли из множества металлических, похожих на пружины пластинок, укрепленных только с одного конца. Пластинки были различной длины, так что каждая начинала вибрировать при определенной музыкальной ноте. Ватсон, возившийся у передающего устройства, никак не мог высвободить второй конец одной из пружин, застрявшей в какой-то щели. Пытаясь высвободить пружину, он то и дело прикасался к остальным пластинкам, которые при этом издавали дребезжащие звуки. Хотя экспериментаторы полагали, что линия не работает, тонкий слух Белла уловил слабое дребезжание в приемном устройстве. Он тут же догадался, что произошло, и стремглав бросился в комнату к Ватсону.

- Что вы сейчас делали? - закричал он. - Ничего не меняйте!

Ватсон стал было объяснять, в чем дело, но Белл взволнованно перебил его, сказав, что они сейчас открыли то, что все время искали. Застрявшая пластинка работала как примитивная диафрагма. В опыте Белла и Ватсона свободный конец пластинки просто замыкал и размыкал электрическую цепь. Теперь вместо этого легкие колебания пластинки индуцировали электромагнитные колебания в электромагните, расположенном рядом с пластинкой. В этом заключалась разница между телефоном и всеми другими телеграфными устройствами, существовавшими до него. Телеграф передавал строго определенные импульсы электрического тока, обладающие одной и той же интенсивностью, или силой тока, хотя сигнал "тире" был продолжительнее сигнала "точка". Для телефона необходим был непрерывный электрический ток, сила которого менялась бы в точном соответствии с колебаниями звуковых волн в воздухе.

Электрик мог бы прекрасно разобраться во всех подробностях поведения электрической цепи, но только специалист-акустик сумел бы определить, каким должен быть непрерывно меняющийся ток, необходимый для телефонной связи.

В тот вечер Белл дал Ватсону задание изготовить первый электрический говорящий телефон: небольшую мембрану из барабанной кожи, центр которой прикреплялся к одной из пружин. Для концентрации звука над мембраной был прикреплен маленький сигнальный рожок. Ватсон быстро собрал аппарат, следуя инструкциям Белла. Телефон работал, хотя звуки были еле слышны.

Белл получил патент именно на эту модель телефона. Патент был вручен ему 7 марта 1876 года, всего за несколько месяцев до открытия Выставки Столетия.

Белл с головой ушел в работу над телефоном. Это вызвало протесты и неудовольствие будущего тестя, который считал телефон никчемной игрушкой. По мнению мистера Хаббарда, только музыкальный телеграф сулил немедленную выгоду.

Изобретателю нужны были деньги, но Белл, чье упрямство было под стать его пылкости, не стал просить денег ни у отца, ни у будущего тестя, а обратился к канадцу по имени Джордж Браун, предложив ему монопольное право на использование телефона в Англии всего за 25 долларов в месяц в течение шести месяцев. Согласно этому договору Белл не должен был брать патента в Америке до тех пор, пока Джордж Браун не получит английского патента.

Рис. 25. Пятнадцатого марта 1877 года Белл разговаривал со своим ассистентом Ватсоном и даже пел по телефону, находясь в Салеме, чтобы продемонстрировать, как новый аппарат может принимать и передавать человеческую речь. Репортеры на обоих концах линии записывали каждое слово и позже сверили записи

Браун не придавал телефону никакого значения, поэтому не спешил взять патент и ничего не сообщал о своих намерениях Беллу. Белл же, верный обещанию, по-прежнему откладывал реализацию патента на телефон, что приводило в исступление его будущего тестя, ибо хотя Хаббард не считал телефон делом стоящим, но все же полагал, что, как всякое изобретение, его следовало юридически оградить от посягательств.

Однако заявка на патент была у Белла наготове, и мистер Хаббард, выйдя, наконец, из себя, сам подал ее без ведома Белла. Двумя часами позже Элиша Грей, другой электрик-изобретатель, опротестовал эту заявку в Патентном бюро, утверждая, что он намерен изобрести телефон, основанный на определенных принципах, которые, как оказалось, очень напоминали основные принципы изобретения Белла. Широко распространенное мнение, будто Белл и Грей изобрели телефон одновременно, возникло из-за незнания истинной подоплеки дела. Грей, будучи американским гражданином, имел право послать протест в Патентное бюро еще до того, как его изобретение было готово. Белл, все еще гражданин Великобритании, был лишен этого права. Белл подал заявку о патенте на уже готовое изобретение; протест Грея служил лишь официальным уведомлением о его намерении изобрести телефон.

Через три месяца после того, как Белл получил патент, его поздравляло жюри Выставки Столетия. Одним из членов жюри был Элиша Грей, который разделял восторг своих коллег по поводу изобретения Белла. Ни тогда, ни некоторое время спустя Грей не утверждал, что изобрел телефон раньше Белла. Он стал заявлять об этом позже, когда начались споры из-за патента, которые стяжали дурную славу своей ожесточенностью и нервозностью.

Выданный Беллу патент был одним из самых ценных патентов в Соединенных Штатах. В течение десятилетий он стал объектом атак со стороны каждой крупной электрической и телеграфной компании в Америке.

Однажды во время президентства Кливленда был составлен заговор с целью отнять у Белла патентное право и передать его частной корпорации. Участниками заговора были генеральный прокурор Соединенных Штатов, несколько сенаторов, ряд бывших конгрессменов и бывший губернатор штата Теннесси, которые стремились заручиться поддержкой официальных властей против Белла. В частной корпорации, которая пока что существовала только на бумаге, генеральному прокурору США принадлежали акции на полтора миллиона долларов, что, впрочем, он держал в тайне. Эта пиратская попытка ограбить Белла вполне соответствовала нравам, царившим в бизнесе в те дни, и необычное в ней было лишь одно: она провалилась.

В 1877 году Белл усовершенствовал свой телефон. Диафрагма представляла собой тонкий железный диск, установленный перед полюсами электромагнита. Звуковые волны заставляли диафрагму вибрировать. Ее вибрация создавала в магните непрерывно колеблющийся электрический ток, который по проводам передавался на приемное устройство. В телефоне Белла приемное и передающее устройства были идентичны. Вскоре Ватсон обнаружил, что постоянный магнит работает лучше электрического. С тех пор как телефон Белла нашел практическое применение, в течение многих десятилетий форма телефонной трубки зависела от величины магнита, покоящегося в твердой резиновой оболочке.

Среди многих проблем, над которыми работал молодой человек, была идея даже более дорогая его сердцу, чем телефон. Белл мечтал о полете на машине тяжелее воздуха. "Я уверен, - писал впоследствии Ватсон, - что если бы Белл не испытывал материальных трудностей, он бы забросил все и занялся летательными аппаратами".

"Алло, центральная!"

Немногие изобретения, вызвавшие переворот в науке или технике, были приняты большинством так быстро, как телефон. Уже через пять лет после выдачи патента телефон Белла получил широкое коммерческое применение.

Однако на толпы посетителей Выставки Столетия телефон не произвел никакого впечатления, хотя ученые уже тогда оценили изобретение по достоинству. 13 января 1877 года в Вашингтоне состоялось заседание Философского общества под председательством Генри.

Рис. 26. Репортеры следили и за Ватсоном, который находился в Бостоне. Когда записи сравнили, стало ясно, что о надувательстве не может быть и речи

На собрании Белл продемонстрировал телефон. Он прочел и доклад, в котором рассказал о том, как он использовал провода телеграфной линии, чтобы установить телефонную связь между Бостоном и Портлендом (штат Мэн). Разговор по телефону прерывался сильными помехами из-за индукции в соседних проводах, и Беллу приходилось что есть силы кричать в трубку: "Эй, эй, Ватсон! Вы меня слышите?"

До сих пор расходы Белла оплачивали Гардинер Хаббард и Томас Сэндерс - глухой сын Сэндерса брал у Белла уроки. Теперь же Белл предложил компании "Вестерн Юнион" купить у него патент за 100 тысяч долларов в надежде, что тогда наконец-то сможет расплатиться с долгами и жениться. Но у "Вестерн Юнион" его предложение не вызвало интереса.

Белл демонстрировал свой телефон и в Салеме, и в Бостоне, и в Нью-Йорке. Газеты стали писать об изобретателе с почтением. Демонстрации устраивались в рамках популярных лекций "на полезные и просветительные темы, сочетающих развлечение с общедоступным образованием". Белл, без сомнения, был прекрасным и опытным лектором; первые передачи по телефону состояли главным образом из игры на музыкальных инструментах и исполнения популярных арий. Слушателей, однако, больше удивляла способность телефона совмещать в одно голоса участников квартета, поющих в разные передатчики, чем сам факт передачи человеческого голоса по проводам.

Ровно через год после Выставки Столетия, 11 июня 1877 года Белл и Мейбл Хаббард обвенчались в доме родителей невесты на Браттл-стрит, и молодая чета отплыла в Англию. Полковник Рейнольдс из Провиденса, штат Род-Айленд, взял на себя защиту интересов Белла в Англии. В Америке все дела остались в руках Хаббарда и Сэндерса.

Триумфу поездки Белла по Англии немало способствовало и то, что полковник Рейнольдс тайком нанял энергичную журналистку, мисс Кейт Филд, которая созывала своих коллег на восхитительные "Матине телефоник" и добилась разрешения продемонстрировать телефон королеве и королевской семье. На этом сеансе титулованные гости пели, декламировали и спрашивали друг друга по проводам, хорошо ли их слышно.

Эта рекламная кампания проходила с таким успехом, что "Вестерн Юнион" вынуждена была изменить свое отношение к телефону. Президент компании Ортон вполне толково рассудил, что если электрический телефон смог изобрести какой-то учитель для глухих, то такие специалисты, как Эдисон и Грей, смогут изобрести аппарат и получше.

В начале 1879 года компания "Вестерн Юнион" открыла фирму "Америкен Спикинг Телефон компани", которая занялась производством телефонов, игнорируя патентные права Белла и его коллег.

Рис. 27. Телефон благодаря умелой рекламе быстро стал сенсацией в Европе. Он был главным экспонатом многих промышленных выставок

Сторонники Белла, заняв денег у родственников Сэндерса, создали "Нью Ингленд Телефон компани" и с помощью Гардинера Хаббарда ринулись в ожесточенную борьбу.

В конце 1879 года "Вестерн Юнион" пришла, наконец, к соглашению с компаньонами Белла, и была создана объединенная компания. Хозяева "Вестерн Юнион" были вполне удовлетворены двадцатью процентами прибыли и обязались поставлять за это провода, электрические схемы и оборудование. Компаньоны Белла передали в собственность новой фирме его патент. В декабре 1879 года цена акций "Белл компани" поднялась до 995 долларов, и отныне Александр Грэхем Белл стал чрезвычайно богатым человеком.

Рис. 28. Приемное устройство фотофона

Белл отлично понимал значение и будущее своего изобретения. В письме к своим компаньонам в марте 1878 года он обнаружил блестящий дар предвидения, описывая перспективы коммерческого применения телефона.

В этом письме он предложил план создания телефонной сети и центрального коммутатора в большом городе. Он настаивал на том, что в целях рекламы было бы желательно бесплатно установить телефонные аппараты в центральных магазинах города. Это было бы удобно для абонентов и заставило бы другие предприятия устанавливать телефоны у себя.

Это письмо стало первоисточником всей телефонной лексики, в том числе и фразы: "Алло, центральная!", которая умерла лишь при появлении автоматических телефонных станций.

Белл проложил дорогу, а бесчисленные изобретатели улучшали и развивали телефонную связь. К 1900 году было выдано более 3 тысяч патентов на изобретения, связанные с телефоном. Только в Соединенных Штатах всего через двадцать четыре года после Выставки Столетия был установлен 1 580 101 телефонный аппарат. Капитал всех телефонных компаний оценивался в 5 760 106 долларов. Дивиденды на эту сумму составляли 3 882 945 долларов в год.

В 1885 году Белл принял американское гражданство. Франция присудила ему искомую столь многими, но почти недоступную премию Вольта в размере 50 тысяч франков, учрежденную еще Наполеоном; до Белла эта премия была выдана лишь однажды. Белл получил орден Почетного легиона, а за последующие работы по акустической физиологии Гейдельбергский университет присудил ему почетную ученую степень по медицине.

Белл использовал премию Вольта для учреждения в Вашингтоне института Вольта, в котором разрабатывались проблемы использования в практических целях телефона, фонографа и других видов электрической связи. Сам Белл занялся множеством проектов, в том числе разведением овец, авиацией и гидродинамикой. Он не был заинтересован в материальной выгоде, но ему доставляло великое наслаждение помогать таким людям, как А. А. Майкельсон, Лэнгли и Глен Кэртис. Он всегда помнил, как ему когда-то помог Джозеф Генри.