Летопись электричества

Прошло всего четыре года, и весь мир с изумлением узнал о рождении нового чуда электричества. Стало возможным разговаривать с человеком, находящимся на расстоянии сотен километров. Объявился новый гениальный победитель пространства, создавший «говорящий телеграф».

Глава 28.

ГОЛОС ИЗДАЛЕКА

ГРЭХЕМ БЕЛЛ родился в шотландском городе Эдинбурге в 1847 году. Много лет он был учителем в школах для глухонемых. Его отец был известен в Шотландии как изобретатель особой системы обучения глухонемых, и Белл долго преподавал по этой системе. Вращаясь среди людей, не имеющих слуха и лишенных способности говорить, Белл поставил себе целью изучить физиологическую сторону звуковых явлений и попытаться найти средство вернуть слух и речь людям, утратившим их. В связи с этим Белл много занимался акустикой, тем отделом физики, в котором изучается природа звука и его механика.

Приехав как-то в Лондон, Белл познакомился там с известным электротехником Чарлзом Уитстоном, о телеграфе и магнитоэлектрической машине которого писали в газетах и журналах.

Старик Уитстон охотно беседовал с молодым Беллом и рассказал ему много интересного из области акустики.

— Вам следует обратить внимание, — сказал Уитстон, — на любопытный факт: известный физик профессор Гельмгольц показал, что электромагнит, воздействуя на камертон, заставляет его звучать так же, как от удара деревянным молоточком. Я уже стар и вряд ли могу довести до конца новую работу. Но, вообще говоря, можно было бы попытаться…

— Построить музыкальный телеграф… — перебил Белл.

— Да. Звуковой телеграф. Электрический ток, проходя через электромагнит, мог бы воздействовать на систему камертонов и таким образом воспроизводить звуки азбуки. Подбирая различные сочетания одновременно звучащих камертонов, Гельмгольц легко воспроизводил некоторые гласные звуки. Неправда ли, это очень заманчиво?

— Мне кажется, — сказал Белл, — такое устройство было бы очень сложным. Чтобы воспроизвести одну лишь букву, нужно заставить одновременно звучать несколько камертонов. Более простое решение этой задачи появится, когда, мы сможем разгадать механику приема звука человеческим ухом.

Тогда, вероятно, удастся превратить обычный телеграф в говорящий и послать по проволоке человеческую речь.

Уитстон и Белл не знали о важных опытах обращения электричества в звуки, которые проделал в 1860–1863 годах в Гессен-Нассау, близ Гамбурга, преподаватель математики и естествознания Филипп Рейс.

Филипп Рейс родился в старинном городе Гельнгаузене, где его отец был булочником. Рано осиротевшего мальчика отдали в торговое заведение. Но прилавок был ненавистен Филиппу. Его влекла наука. Ей он отдался всецело, когда окончил техническую школу и по счастливой случайности нашел себе место учителя в институте Гариве в Фридрихсдорфе, где он и жил вплоть до преждевременной смерти.

26 октября 1861 года на многолюдном собрании членов физического общества города Франкфурта-на-Майне Рейс демонстрировал удивительный прибор, названный им телефоном[25]. Этот прибор состоял из трех главных частей. Первая — длинный деревянный ящичек, в котором покоились тонкий, как вязальная спица, стальной стерженек и спиралевидная обмотка. Второй частью телефона служил небольшой кубообразный ящик. Он был снабжен перепонкой и укрепленными над нею контактами. К ящику был приделан рупор. Третьей частью была небольшая гальваническая батарея.

^{Внешний вид телефона Рейса.}

Когда Рейс говорил перед раструбом рупора, находившийся внутри ящика воздух заставлял колебаться перепонку. При этом происходило замыкание или размыкание контактов, попеременно включавших и выключавших ток гальванической батареи. Этот прерывистый ток, проходя по спиралевидной обмотке, заставлял в такт перерывам тока колебаться стальной стержень.

^{Схема телефона Рейса.}

Всем находившимся вблизи аппарата удавалось услышать отдельные слова человеческой речи, правда не очень ясно. Но зато прибор довольно отчетливо воспроизводил звуки фортепиано и духовых инструментов.

* * *

Белл переехал в Бостон, город наук и искусств. Там он обратился к одному из знакомых врачей по ушным болезням с просьбой предоставить ему возможность изучить слуховой аппарат человека.

Беллу хотелось присутствовать при операциях в области уха. Но врач предложил Беллу изучить ухо человека на трупе. Изучение уха навело Белла на правильное решение занимавшего его вопроса.

То, что мы обычно называем ухом, есть лишь звукопринимающая раковина. У некоторых животных этот раструб может даже поворачиваться в разных направлениях. Воздушные звуковые волны входят через ушную раковину внутрь уха и там колеблют особую перегородку — тонкую перепонку. Колебания перепонки передаются внутрь уха через очень сложную систему передач. Дальше нервы передают мозгу ощущение звука.

Колебание перепонки — вот основное воздействие звуковых волн на ухо, сделал вывод Белл.