书城计算机信息革命
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第5章 信息起源(4)

在移居美国之前,他就一直对自己很感兴趣的电生理学进行着研究。他还发明了一种用电击治疗疾病的方法,使得他在哈瓦那名噪一时。虽然我们不知道这种治疗方法是否真的有效,但就在1849年的一天,当他正准备用一套电疗器械给在另外一个房间的朋友治疗时,意想不到的事情出现了:通过连接两个房间的一根电线,他居然清楚地听见了从另外一个房间里传出的朋友的声音。实际上他是把一块与线圈连接的金属簧片插入了朋友的口中,金属簧片在这里起到了传感器的作用,它把振动转变成了一种电流并在另一端还原成声音。梅乌奇立即意识到这一现象有着非同寻常的意义,他立即着手研究被他称之为“会说话的电报机”的装置。那时,后来所谓电话的发明人亚历山大·贝尔才只有两岁。

为了方便与患病瘫痪在床的妻子沟通,梅乌奇还装配了一个这样的通话系统,把妻子的卧室和他的工作室连起来。1860年的时候,梅乌奇向公众展示了这个通话系统。当时纽约一家意大利语的媒体还曾报道了这件事情。但是,由于梅乌奇不会说英语,美国主流社会并未了解和认可他的发明。更不幸的是,他在一次乘坐蒸汽船时发生意外严重烧伤,丧失了劳动能力,这使得他的生活雪上加霜。穷困的他根本无法把实验继续下去,为了筹措资金,梅乌奇甚至不得不把他的电话模型以6美元的低价卖给了一家二手货商店。

即便面临如此困境,梅乌奇还是没有放弃自己的研究。他在新制作的模型上创造出在铁芯周围绕线圈的技术,在提高通话质量上取得了重大进展。该技术在数十年后更是成为了长途通信的一项核心技术。然而由于穷困潦倒,梅乌奇甚至无法支付250美元的“可谈话的电报机”专利费用。因此到了1871年,梅乌奇只得发布声明仅保留了一种需要一年一更新的专利权利。然而3年以后,梅乌奇就连为继续保留这一权利而不得不支付的10美元也拿不出来了。为了寻求出路,他把自己发明的模型和技术细节材料寄给了美国西部联合电报公司,希望能将这项发明卖给他们,可是左等右等他也没有得到任何答复。当他于1874年向美国西部联合电报公司要求拿回自己的模型和材料时,却被告知那些东西已经找不到了。

两年之后,也就是1876年2月14日,和梅乌奇共用一个实验室的贝尔向美国专利局提出申请电话专利权,并与美国西部联合电报公司签订了巨额合同。梅乌奇认为贝尔窃取了他的发明,并为此愤而提起上诉,可是他已经将近80岁,而且穷困不堪,病魔缠身。虽然当时最高法院同意以欺诈罪指控贝尔,但就在胜利的曙光就要显现时,他却于1889年带着遗憾离开了人世,其诉讼也不了了之。

2002年,在梅乌奇逝世113年之后,美国众议院重新议定了梅乌奇的诉讼案。美国众议院最后发布的决议称:梅乌奇于1860年在纽约展示的名为Teletrofono的机械已经具备了电话的功能,从而证明了电话的发明者应该是梅乌奇而不是贝尔,只是后来贝尔从各种渠道获取了梅乌奇的成果,才在16年之后申请了专利。“众议院认为安东尼奥·梅乌奇的一生及其成就应该得到肯定。他在发明电话过程中的工作也应该得到承认。”这项决议明确了梅乌奇才是真正的电话之父,而贝尔似乎成了耻辱的窃贼。这项决议一经公布立刻引起多方强烈反应,意大利裔的美国人纷纷欢呼这一迟来了一个多世纪的“公正判决”。加拿大方面则指责美国国会为了政治目的篡改历史,为了给美国一点颜色瞧瞧,加拿大众议院也正式通过决议,重申贝尔才是电话的发明者。

(2)“电话的发明先驱”菲利普·莱斯

据英国《每日电讯报》2003年12月1日报道,英国伦敦科学博物馆馆长利夫恩日前表示,几周前,他意外地在博物馆内发现了一批一直秘密保存的文件,这些首次被公开的文件是1947年的,其中详细记载了当时英国进行的一系列电话试验。这些试验明确证明:德国法兰克福综合大学的荷兰籍青年助教菲利普·莱斯于1863年所设计、发明的电话机完全可以工作,这比贝尔1876年发明电话整整早了13年,所以他才是真正的世界“电话之父”。

据考证,1861年,莱斯首次在一次科学家集会上当众将一段音乐传送了一段距离。莱斯将一种“动物”薄膜覆在一个锥状物上,并在薄膜上固定了一根铂丝,然后将这个锥状物塞入一个木桶的桶孔。当声音引起薄膜振动时,铂丝就会与另一端的电池电路不断接触和断开,而另一端的电池电路是一捆绕在一根织针上的线圈。织针随着薄膜振动的节拍而被磁化,再被消磁,这样声音就重新发了出来。这可能是世界上第一台原始电话机,已经实现了比较清晰的通话功能,但由于信号微弱、效率相对比较低,加之当时一些复杂的社会原因,这项电话技术并未投入真正的使用,相关的研究资料也一直被封存。

(3)贝尔和格雷的电话发明专利之争

1847年3月3日,贝尔出生于苏格兰爱丁堡,1870年移民加拿大,一年后到美国,1882年加入美国国籍。贝尔的父亲是著名的语言学家,是聋哑人手语的发明者。贝尔的妻子就曾是他的学生,一位耳聋的姑娘。贝尔本人也是一个声学生理学家和聋哑人手语教师。1869年,22岁的贝尔受聘为美国波士顿大学语言学教授,担任声学讲座的主讲。

有一次,贝尔在做聋哑人用的“可视语言”试验(他试图用连续振动的曲线来使聋哑人看出“话”来)时,发现了一个有趣的现象:在电流流通和截止时,螺旋线圈会发出噪声,就像电报机发送莫尔斯电码时发出的“嘀嗒”声一样。这引发贝尔大胆的设想:用电流的强弱来模拟声音大小的变化,从而用电流传送声音。有了这种想法后,贝尔便向电磁学泰斗亨利请教,亨利肯定了他的想法,并鼓励他将自己的想法付诸实践。

随后的两年内,贝尔辞去了教授职务,全身心投入发明电话的试验中。他请了18岁的电气工程师沃森做研究助手,历经无数次失败,终于制成了两台粗糙的样机:圆筒底部的薄膜中央连接着插入硫酸的炭棒,人说话时薄膜振动改变电阻使电流变化,在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音。但不幸的是首次试验失败了,贝尔发现两人的声音是通过公寓的天花板而不是通过机器互相传送的。

正在他们冥思苦想之时,窗外吉他的叮咚声提醒了他们:送话器和受话器的灵敏度太低了!他们又连续工作两天两夜,自制了音箱,改进了机器。1875年6月2日,贝尔和助手沃森正在进行模型的最后设计和改进,最后测试的时刻到了,沃森在紧闭了门窗的另一房间把耳朵贴在音箱上准备接听,贝尔在最后操作时不小心把硫酸溅到自己的腿上,他痛苦地叫了起来:“沃森先生,快来帮我啊!”没有想到,这句话通过他试验中的电话传到了在另一个房间工作的沃森的耳朵里。随后,他们经过半年的改进,终于制成了世界上第一台实用的电话机。

贝尔于1876年2月14日在美国专利局申请了电话专利权。1878年,贝尔在相距300千米的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话试验,并获得了如同莫尔斯一样的巨大成功。一年之内,贝尔共安装了230部电话,并建立了贝尔电话公司。此后,由贝尔电话公司发展而来的美国电话电报公司(AT&T),长期垄断美国长途和本地电话市场。1984年,美国司法部不得不依据《反托拉斯法》对其进行拆分。即使在拆分后,新的美国电话电报公司1999年年营业额仍高达623.9亿美元,居世界前十大工业公司之列。可以说,贝尔在电话发明上取得的成功是十分巨大的,特别值得一提的是,1925年,美国电话电报公司和西方电气公司的工程研究开发部合并,成立了贝尔实验室。这个实验室在随后的研发工作中一共推出了2.8万多项专利,平均每个工作日推出4项专利,成为享誉世界的工业实验室。

然而事情并不是一帆风顺的,同样在1876年的2月14日,就在贝尔提出电话专利申请两小时之后,一个名叫伊莱沙·格雷的人也申请了电话专利权。

伊莱沙·格雷于1835年8月2日生于美国,是一名卓有成就的发明专家。他很早便离开了学校,但后来靠做木工赚钱在两年的时间内完成了欧柏林大学的课程。大学里他非常着迷于电磁的研究。在他的一生之中,他取得了70项专利技术。他几乎和贝尔同时独立完成了电话机的原理设计和受话器、送话器的制作。格雷送话器的设计原理与贝尔的有所不同,是利用送话器内部液体的电阻变化,而受话器则与贝尔的完全相同。

为了争夺电话的发明专利权,1876年3月10日,格雷以贝尔所发明的电话机在原理上与自己的发明雷同,向法院起诉贝尔剽窃了自己的创意。从此开始了持续了11年之久的电话专利争夺诉讼案,成为美国历史上历时最长的专利诉讼案。当时,为了应对诉讼,贝尔一家甚至搬到华盛顿居住,以方便他经常出庭应诉。最后,美国最高法院根据贝尔的磁石电话与格雷的液体电话有所不同,而且比格雷早几个小时提交了专利申请等这些因素,裁定贝尔为电话的发明者,但格雷并不服气,在随后的商业贸易战中不断与贝尔公司进行对抗。

这种对抗局面直到1892年才算告一段落。当时美国最大的西部联合电报公司买下了格雷和爱迪生的专利权,与贝尔的电话公司持续对抗。经过几年对抗和谈判,西部联合电报公司最终做出了让步,同贝尔公司签订了一项协议:西部联合电报公司退出电话业并将公司的电话资产划归贝尔公司,从此不再染指电话业。作为回报,西部联合电报公司将在17年内分享贝尔电话公司20%的收入。至此,贝尔公司独揽了电话业务,亚历山大·贝尔最终取得了“电话之父”头衔。

至今仍有人在深挖这段历史,希望还原历史的本来面目。2007年12月27日国际报道称,有确定证据表明贝尔偷窃了格雷有关电话的创意:在《电话史话:揭开贝尔的秘密》这本书中,记者舒尔曼称,贝尔不恰当地看到了格雷的专利申请文件,并在随后被错误地认为是第一个申请电话专利的人。

到底是谁发明了电话,现在再去探究其实已经没有什么意义了,我们真正应该看到的是,电话的发明并不是哪一个人的功劳,而是大批学者共同努力的结果。电话发明以后,包括“发明大王”爱迪生在内的许多科学家也都投身于电话机的改良工作。此后的几十年里,围绕着电话的经营、技术等问题,大量的专利被申请。

1878年,爱迪生研制出炭精送话器,并获得了专利,他的这项发明使电话的性能大大提高。直至今日,我们的大部分电话机使用的仍是炭精送话器。

最初的电话机身要自备电池和手摇发电机才能发出呼叫信号,而且只能用作固定通话,很不方便。1880年到1890年间出现了一种“共电式电话机”,可以共同使用电话局的电源,由话务员操作进行电话的连通和交换,这项改进使电话的结构大大简化了,而且使用方便,拿起话机便可呼叫。

1889年,阿尔蒙·B.斯特罗杰发明了第一台无需话务员接线的自动交换电话机,它标志着电话及电话交换技术开始走向自动化。自动电话机上装有一个可以旋转的拨号盘,打电话时,只需拨动对方的电话号码,不必再与接线员对话了。从此,人们就可以通过交换台任选通话对象了。接着,干电池的应用缩小了电话的体积,装载线圈的应用减少了长距离传输的信号损失。1907年,李·德福雷斯特发明了真空三极管(电子管),其扩音功能进一步引领了电话发展的方向。1915年1月25日,第一条跨区电话线在纽约和旧金山之间开通。它使用了2500吨铜丝,13万根电线杆和无数的装载线圈,沿途使用了3部真空三极管扩音机来加强信号。

1948年7月1日,贝尔实验室的科学家发明了晶体管,这不仅仅对于电话发展有重大意义,而且对于人类生活的各个方面都有巨大的影响。到20世纪60年代,才出现了我们现在家里使用的按键式电话机。其后几十年里,又有大量新技术出现,例如集成电路的生产和光纤的应用,这些都对通信系统的发展起了非常重要的作用。