美国波⼠顿法院路109号⻔⼝钉着⼀块铜牌,上⾯刻着两⾏字:“1875年6⽉2⽇,电话在此处诞⽣。”很多⼈都知道,电话是⻉尔发明的,或者确切地说,⻉尔是电话发明者之⼀,他⾸先获得这项发明的专利权。但是,⼀般⼈并不知道,⻉尔既不是机械师,更不是电⽓⼯程师。电话发明之后,⼈们常以“发明电话者”称呼他,他则把⾃⼰视作“聋⼈的教师”,始终把“使⼈张⼝说话”当作他⼀⽣追求的⽬标,并把在这⽅⾯的成果放在第⼀位。
也正是为了实现这⼀⽬标,他才⾛上了发明电话的道路上。
亚历⼭⼤·⻉尔1847年3⽉3⽇⽣于苏格兰爱丁堡,他家祖孙三代都和“使⼈张⼝说话”有关。祖⽗毕⽣从事聋哑⼈教育⼯作;⽗亲是研究语⾳的⽣理学家,专注于研究⼈的发声原理。他的家⾥常聚来⼀群语⾳残障者,⽗亲⽤⾃⼰的知识和爱⼼教育他们,帮助他们说话。祖⽗过世后,⽗亲继承祖⽗的遗志,除了教育聋哑⼈,还研究说话和发⾳的机制与⽅法。
⻉尔的⺟亲就是聋⼈,更对⻉尔有着特殊的影响。她不因⾃⼰的缺陷⽽⾃卑,不仅擅⻓社交,精于孩⼦的教育,还能弹得⼀⼿好钢琴。⻉尔⾃⼩懂得⺟亲的艰难,也渴望在⺟亲的坚持与聪慧中,尽可能挖掘出⾃⼰的潜能,进⼊超乎常⼈想象的境地。⺟亲的经历给⻉尔的印象最深,使他⽇后在聋哑⼈的教学过程中始终如⼀地帮助失聪的⼈们,发明电话机的根源就在于此。
1872年,⻉尔受邀来到美国。他在波⼠顿开办了⼀所聋⼈学校。
两年以后,⻉尔传承了祖辈的事业,成为第三代语⾔学教师,他更进⼀步完善了⽗亲的发明——⾳标字⺟(phonetic alphabet),过去为摩霍克语发明语⾳符号的经验使他很快地创造出了⼀种“看得⻅的声⾳”的英语。它由30个符号组成,每个符号分别表示不同的唇、⻮、⾆的位置及呼吸的⽅法。只要看到符号,即使听不⻅,也能把声⾳发出来。渐渐地,聋⼈能依照这些符号开⼝说话了。这⼀成果引起了⼀位富商的注意。
他有个聋哑⼥⼉梅布尔,⻉尔⽤这种⽅法教梅布尔发声,使她学会了说话。1877年7⽉11⽇,⻉尔与梅布尔相爱后结为夫妻。就这样,⻉尔不仅研究成功使聋哑⼈“张⼝说话”的教学法,还娶了⼀位失聪的夫⼈,梅布尔成为⻉尔事业的⽀柱。
1874年,⻉尔26岁时,被聘为波⼠顿⼤学语⾔学和⽣理声学教授。与此同时,⻉尔继续研究传输声⾳的装置。
那⼀年,波⼠顿开通了第⼀条电线,把⼤⼯⼚主查尔斯·威廉斯的⼯⼚与他在萨默维尔的私⼈住宅连通了起来。利⽤莫斯电码,不断把⼯⼚的情况传输给⼚主,⽽⼚主的命令也⽤这种⽅法传输给制造⼚。看到这种情况,勾起了⻉尔的梦想,既然电线能传输密码,为什么不能传输声⾳呢?⼈说话的声⾳不也是⼀种波动吗?
他希望让电流也能像⼈说话那样振动起来,这个想法令他激动不已并很快地得到了两位富⼈⽀持,⼀位是律师兼⾦融家伽第纳·哈巴德(Gardiner Hubbard),⼀位是富商托⻢斯·桑德斯(Thomas Sanders)。
1875年6⽉的⼀天,⻉尔和他的助⼿沃森在地下室做实验。他和助⼿分别在两个相邻的房间⾥,他们想模仿电报机收发密码,利⽤电流来传播声⾳。
沃森⽤⾦属板拍出声⾳,把声⾳变成强弱电流,传送到⻉尔的房间⾥,⻉尔再⽤电磁铁,把电流变成声⾳接收。按照现在的眼光,这个实验的原理⾮常简单,但他们总是⽆法实现所希望实现的效果。⼀天正在做实验的时候,沃森的⼀块簧⽚被磁铁卡住不动了,他下意识地⽤⼿指弹了弹这块簧⽚,簧⽚快速振动,发出⼀种“嗡”的特殊声⾳。沃森忽然看到⻉尔冲了进来,⼀边喊道:“你刚才做什么了,再做⼀遍!
”他们发现,发讯机的簧⽚被弹动时,所发出的声⾳能被收讯机接收到。⼀再试验,屡试不爽。这是⼀个关键的现象,依照这个现象,他们把⼤⼩不同、⾼低不同的声⾳由发讯机通过电线传到收讯机,再把这些“振动”变成各种簧⽚的“振动”,语⾳果然发了出来,电话就这样诞⽣了。这⼀天是1875年6⽉2⽇,这台原始电话机⾮常粗陋,但它就是诞⽣在世界上的第⼀台电话机。
1876年3⽉10⽇,⻉尔在做实验时,不⼩⼼把硫酸溅到了腿上,他连忙喊叫同伴:“沃森先⽣,快来帮我!”没有想到,这句话通过正在实验中的电话传到了另⼀个房间⾥,这句话是⼈类第⼀次通过电话传送的话⾳,因⽽载⼊了史册。1877年,即电话发明的第三年,借助原来的莫斯电码线,波⼠顿开通了第⼀条电话线。同⼀年,《波⼠顿环球报》第⼀次通过电话接收到发来的消息。
1878年,⻉尔和沃森在波⼠顿和相距300多千⽶的纽约之间成功完成了⻓途电话实验。⼀年后,⻉尔⼜在加拿⼤安⼤略的布兰特福德实现了与巴黎之间的国际⻓途电话。从此,世界进⼊到电话的时代,电话成为⼈类通信史上的⼜⼀次⾰命。
电话的发明使⻉尔成了富⼈,他没有⽤这笔钱挥霍,⽽是⼀⽅⾯扩⼤他⾃⼰的发明事业,另⼀⽅⾯帮助其他科学家完成他们的事业。
他资助《当代》这份美国最早的科学杂志,还为《美国国家地理》杂志倾注了⼤笔资⾦,资助建成“伏特实验室”,并继续开展对聋哑⼈的教育。他的学⽣中,就有既不能看,也不能听的聋哑⼈海伦·凯勒,在指导她的语⾔交流时,他们也成为最亲近的朋友。1890年,他创建了为聋哑⼈设⽴的亚历⼭⼤·格拉汉姆·⻉尔公司。
除此以外,他还参与实验制作铁肺(⼀种能帮助患者呼吸的机器),帮助爱迪⽣的留声机实现了商⽤,发明了⽔翼船,发明了四⾯体⻛筝和银镖等⻜⾏器,由此进⾏了早期⻜机实验研究,此外还研究其他各种航⽤通信设备。1922年夏,⻉尔因糖尿病在加拿⼤新斯科舍省布雷顿的家中去世,在举⾏⻉尔的告别仪式时,北美地区的电话停⽌运⾏1分钟,以表示对这位电话之⽗的悼念。