الکساندر گراهام بل که بود؟

الکساندر گراهام بل، (متولد 3 مارس 1847، ادینبورگ، اسکاتلند – درگذشته 2 اوت 1922، بین بهرا، جزیره کیپ برتون، نوا اسکوشیا، کانادا)، مخترع، دانشمند و معلم آمریکایی اسکاتلندی تبار که مهمترین دستاوردهایش اختراع تلفن و اصلاح گرامافون بوده است. الکساندر («گراهام» تا 11 سالگی به فامیلیش اضافه نشد) از الکساندر ملویل بل و الیزا گریس سیموندز به دنیا آمد. برای ادامه مقاله با مجله علمی آندرومدامگ همراه باشید.

مادرش تقریباً ناشنوا بود و پدرش به ناشنوایان فن بیان را آموزش می‌داد و این امر بر انتخاب شغلی بعدی اسکندر به عنوان معلم ناشنوایان تأثیر گذاشت. در 11 سالگی وارد دبیرستان سلطنتی ادینبورگ شد، اما از برنامه درسی اجباری لذت نبرد و در 15 سالگی بدون فارغ التحصیلی مدرسه را ترک کرد. در سال 1865 خانواده به لندن نقل مکان کردند. الکساندر در ژوئن 1868 امتحانات ورودی دانشگاه کالج لندن را گذراند و در پاییز در آنجا ثبت نام کرد. با این حال، او تحصیلات خود را کامل نکرد، زیرا در سال 1870 خانواده بل دوباره نقل مکان کردند، این بار پس از مرگ برادر کوچکتر بل، ادوارد در سال 1867 و برادر بزرگتر، ملویل در سال 1870، هر دو به دلیل سل، به کانادا مهاجرت کردند. خانواده در برانتفورد، انتاریو مستقر شدند، اما در آوریل 1871 الکساندر به بوستون نقل مکان کرد، جایی که او در مدرسه ناشنوایان بوستون تدریس کرد. او همچنین در مدرسه ناشنوایان کلارک در نورث همپتون، ماساچوست و در مدرسه ناشنوایان آمریکایی در هارتفورد، کانکتیکات تدریس کرد.

یکی از شاگردان بل، میبل هوبارد، دختر گاردینر گرین هوبارد، بنیانگذار مدرسه کلارک بود. بل در پنج سالگی در اثر یک حمله تقریباً کشنده تب مخملک ناشنوا شده بود. بل در سال 1873، زمانی که او 15 ساله بود، کار با او را آغاز کرد. علیرغم اختلاف سنی 10 ساله، آنها عاشق یکدیگر شدند و در 11 ژوئیه 1877 ازدواج کردند. آنها دارای چهار فرزند به نام های السی (1878-1964)، ماریان (1880-1962) و دو پسر بودند که در دوران نوزادی فوت کردند.

بل در حالی که حرفه معلمی خود را دنبال می کرد، همچنین شروع به تحقیق در مورد روش هایی برای انتقال چندین پیام تلگراف به طور همزمان از طریق یک سیم کرد – تمرکز اصلی نوآوری تلگراف در آن زمان و در نهایت به اختراع تلفن توسط بل منجر شد. در سال 1868 جوزف استرنز سیستم دوبلکس را اختراع کرد، سیستمی که دو پیام را به طور همزمان از طریق یک سیم مخابره می کرد. شرکت وسترن یونیون تلگراف، شرکت مسلط در صنعت، حقوق دوبلکس Stearns را به دست آورد و مخترع مشهور توماس ادیسون را استخدام کرد تا تا آنجا که ممکن است روش‌های انتقال چندگانه را ابداع کند تا از استفاده رقبا جلوگیری کند. کار ادیسون در چهارگانه، سیستمی برای ارسال چهار پیام تلگراف همزمان از طریق یک سیم به اوج خود رسید. مخترعان سپس به دنبال روش هایی بودند که بتوانند بیش از چهار مورد را ارسال کنند. برخی، از جمله بل و رقیب بزرگ او الیشا گری، طرح هایی را توسعه دادند که می توانست خط تلگراف را به 10 کانال یا بیشتر تقسیم کند. این تلگراف های به اصطلاح هارمونیک از نی یا چنگال های تنظیمی استفاده می کردند که به فرکانس های صوتی خاص پاسخ می دادند. آنها در آزمایشگاه به خوبی کار می کردند، اما در سرویس غیر قابل اعتماد بودند.

گروهی از سرمایه گذاران به رهبری گاردینر هابارد می خواستند با عقد قرارداد با اداره پست برای ارسال تلگرام های ارزان قیمت، یک شرکت تلگراف فدرال برای رقابت با Western Union ایجاد کنند. هابارد در تلگراف هارمونیک نویدهای زیادی دید و از آزمایش های بل حمایت کرد. بل اما بیشتر به انتقال صدای انسان علاقه داشت. سرانجام، او و هابارد توافق کردند که بل بیشتر وقت خود را به تلگراف هارمونیک اختصاص دهد اما به توسعه مفهوم تلفن خود ادامه دهد.

از تلگراف‌های هارمونیک که آهنگ‌های موسیقی را منتقل می‌کردند، این یک گام مفهومی کوتاه برای بل و گری برای انتقال صدای انسان بود. بل در 14 فوریه 1876، درست چند ساعت قبل از اینکه گری در مورد روشی مشابه هشداری (یک بیانیه مفهومی) ارائه کند، حق اختراعی را به ثبت رساند که روش خود را برای انتقال صداها توصیف می کند. در 7 مارس 1876، اداره ثبت اختراعات Bell را به عنوان یکی از ارزشمندترین پتنت های تاریخ اعطا کرد. به احتمال زیاد هر دو بل و گری به طور مستقل طرح های تلفن خود را به عنوان نتیجه کار خود در زمینه تلگراف هارمونیک طراحی کرده اند. با این حال، مسئله اولویت اختراع بین این دو از همان ابتدا بحث برانگیز بوده است.

با وجود داشتن حق ثبت اختراع، بل ابزار کاملاً کارآمدی نداشت. او برای اولین بار در 10 مارس 1876، هنگامی که دستیار آزمایشگاه خود، توماس ای. واتسون – بیا اینجا – می خواهم تو را ببینم. طی چند ماه بعد، بل به اصلاح ساز خود ادامه داد تا آن را برای نمایشگاه عمومی مناسب کند. در ژوئن او تلفن خود را به داوران نمایشگاه صد ساله فیلادلفیا نشان داد، آزمایشی که امپراتور پدرو دوم برزیل و فیزیکدان مشهور اسکاتلندی سر ویلیام تامسون شاهد آن بودند. در آگوست همان سال، او در حال دریافت اولین تماس از راه دور یک طرفه بود که از برانتفورد به پاریس نزدیک، انتاریو، از طریق سیم تلگراف مخابره شد.

گاردینر هوبارد گروهی را سازماندهی کرد که شرکت تلفن بل را در ژوئیه 1877 برای تجاری سازی تلفن بل تأسیس کرد. بل مشاور فنی شرکت بود تا اینکه در اوایل دهه 1880 علاقه خود را به تلفن از دست داد. اگرچه اختراع او او را به طور مستقل ثروتمند کرد، اما او بیشتر سهام خود را در شرکت فروخت و به اندازه ای که ممکن بود سهام خود را حفظ کند سودی نبرد. بنابراین، در اواسط دهه 1880 نقش او در صنعت تلفن حاشیه ای بود.

در آن زمان، بل علاقه فزاینده ای به فناوری ضبط و پخش صدا پیدا کرده بود. اگرچه ادیسون گرامافون را در سال 1877 اختراع کرده بود، اما به زودی توجه خود را به فناوری های دیگر، به ویژه برق و روشنایی معطوف کرد و دستگاه او که صدا را بر روی یک استوانه چرخان پیچیده شده در فویل ضبط و بازتولید می کرد، دستگاهی غیرقابل اعتماد و دست و پا گیر باقی ماند. در سال 1880 دولت فرانسه به بل جایزه ولتا را که برای موفقیت در علم برق داده شده بود، اعطا کرد. بل از پول جایزه برای راه‌اندازی آزمایشگاه ولتا، موسسه‌ای که به مطالعه ناشنوایی و بهبود زندگی ناشنوایان اختصاص دارد، در واشنگتن دی سی استفاده کرد. در آنجا نیز خود را وقف بهبود گرامافون کرد. تا سال 1885 بل و همکارانش (دختر عمویش چیچستر آ. بل و مخترع چارلز سامنر تاینتر) طراحی مناسبی برای استفاده تجاری داشتند که دارای یک استوانه مقوایی قابل جابجایی بود که با موم معدنی پوشانده شده بود. آنها دستگاه خود را Graphophone نامیدند و درخواست ثبت اختراع کردند که در سال 1886 اعطا شد. این گروه شرکت Volta Graphophone را برای تولید اختراع خود تشکیل دادند. سپس در سال 1887 آنها حق ثبت اختراع خود را به شرکت گرافیفون آمریکایی فروختند که بعداً به شرکت فونوگرافی کلمبیا تبدیل شد. بل درآمد حاصل از فروش را برای وقف آزمایشگاه ولتا مصرف کرد.

بل دو پروژه تحقیقاتی قابل توجه دیگر را در آزمایشگاه ولتا انجام داد. در سال 1880 او شروع به تحقیق در مورد استفاده از نور به عنوان وسیله ای برای انتقال صدا کرد. در سال 1873 دانشمند بریتانیایی Willoughby Smith کشف کرد که عنصر سلنیوم، نیمه هادی، مقاومت الکتریکی خود را با شدت نور تابشی تغییر می دهد. بل به دنبال استفاده از این ویژگی برای توسعه فتوفون بود، اختراعی که او آن را حداقل برابر با تلفن خود می دانست. او توانست نشان دهد که فوتوفن از نظر فناوری امکان پذیر است، اما به یک محصول تجاری قابل دوام تبدیل نشد. با این وجود، به تحقیق در مورد اثر فتوولتائیک کمک کرد که در اواخر قرن بیستم کاربردهای عملی داشت.

یکی دیگر از کارهای مهم بل، توسعه یک کاوشگر گلوله الکتریکی، نسخه اولیه فلزیاب، برای استفاده در جراحی بود. منشأ این تلاش تیراندازی به جیمز آ. گارفیلد رئیس جمهور ایالات متحده در ژوئیه 1881 بود. گلوله ای در پشت رئیس جمهور اصابت کرد و پزشکان نتوانستند آن را از طریق کاوش فیزیکی پیدا کنند. بل تصمیم گرفت که یک رویکرد امیدوارکننده استفاده از تعادل القایی است، محصول جانبی تحقیقات او در مورد لغو تداخل الکتریکی در سیم‌های تلفن. بل تعیین کرد که یک تعادل القایی که به درستی پیکربندی شده باشد، زمانی که یک جسم فلزی به آن نزدیک می‌شود، صدایی از خود ساطع می‌کند. در پایان ژوئیه، او شروع به جستجو برای گلوله گارفیلد کرد، اما فایده ای نداشت. با وجود مرگ گارفیلد در سپتامبر، بل بعداً با موفقیت این کاوش را به گروهی از پزشکان نشان داد. جراحان آن را پذیرفتند و در طول جنگ بوئر (1899-1902) و جنگ جهانی اول (1914-1918) به نجات جان انسان ها اعتبار داده شد.

در سپتامبر 1885 خانواده بل تعطیلات خود را در نوا اسکوشیا، کانادا گذراندند و بلافاصله عاشق آب و هوا و مناظر طبیعی شدند. سال بعد، بل 50 هکتار زمین در نزدیکی دهکده بادک در جزیره کیپ برتون خرید و شروع به ساختن ملکی کرد که او آن را Beinn Bhreagh، گیلیک اسکاتلندی برای «کوه زیبا» نامید. این مخترع متولد اسکاتلند از سال 1882 یک شهروند آمریکایی بود، اما ملک کانادایی به محل اقامت تابستانی خانواده و بعداً خانه دائمی تبدیل شد.

بل در دهه 1890 توجه خود را به پروازهای سنگین تر از هوا معطوف کرد. از سال 1891، با الهام از تحقیقات دانشمند آمریکایی ساموئل پیرپونت لانگلی، او با اشکال بال ها و طرح های تیغه پروانه آزمایش کرد. او حتی پس از اینکه ویلبر و ارویل رایت اولین پرواز موفقیت‌آمیز موتوری و کنترل‌شده را در سال 1903 انجام دادند، به آزمایش‌های خود ادامه داد.

بل در طول زندگی خود به دنبال تقویت پیشرفت دانش علمی بود. او از مجله ساینس حمایت کرد که بعداً به انتشار رسمی انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم تبدیل شد. او پس از پدرشوهرش، گاردینر هوبارد، به عنوان رئیس انجمن نشنال جئوگرافیک (1898-1903) رسید. در سال 1903، داماد او، گیلبرت اچ. گروسونور، سردبیر مجله نشنال جئوگرافیک شد و بل گروسونور را تشویق کرد تا با عکس‌های بیشتر و مقالات علمی کمتر، مجله را به یک نشریه محبوب‌تر تبدیل کند. بل در ملک خود در نوا اسکوشیا، جایی که به خاک سپرده شد، درگذشت.