Революция в коммуникации: телефон
В мастерской-лаборатории в Менло-Парке появились на свет самые значительные изобретения Эдисона, начиная с работоспособной модели телефона.
Прямой потомок телеграфа, он стал самым великим изобретением среди простых электрических приборов. Спор о первенстве в создании этого устройства берет свое начало с середины XIX века, и полемика не прекращается по сей день. Патенты Эдисона стали решающими вехами в превращении телефона в инструмент, который изменил коммуникацию во всем мире.
Стоящий на отшибе городок Менло-Парк был выбран Эдисоном в качестве новой резиденции для исследований. В 1876 году изобретатель отправил своего отца, Самуэля Огдена Эдисона, рассмотреть место и возможность постройки там лаборатории по его собственному проекту. С приходом весны Эдисон закрыл свою лабораторию и все офисы в Ньюарке и отправился туда со своими основными сотрудниками, которые сразу наводнили маленький поселок, с тех пор ставший известным просто как «деревня Эдисона».
Узкое и длинное здание, в котором разместилась лаборатория, выглядело снаружи как большая конюшня. В нем было два этажа: на нижнем располагались офис, маленькая библиотека и чертежный зал. На верхнем находилась та самая лаборатория, где члены команды Эдисона работали среди машин, аккумуляторов и химикатов. Со временем эта простая и тесная деревянная постройка вошла в легенды. Для своей семьи Эдисон купил деревенский трехэтажный дом, располагавшийся рядом с новой лабораторией. На обширной площадке стояли хлев, мельница, большой сад и широкий луг, служивший местом игр для его детей. Лаборатории в Менло-Парке предстояло стать местом научно-исследовательских работ, нацеленных на создание практических изобретений самых разных типов. Эдисон называл свое детище «фабрикой изобретений». Здесь на свой страх и риск он систематически исследовал все научные идеи в поисках способов их возможного применения в новых изобретениях. Последние он разрабатывал с прицелом на их немедленное коммерческое использование. Здесь Эдисон принимал заказы на разработку изобретений и их производство от частных и государственных организаций. Менло-Парк стал первой промышленной исследовательской лабораторией в США, а Эдисон — первым из великих изобретателей-ученых, опирающихся на принцип инноваций, направленных на коммерческое использование.
Черт возьми, здесь нет никаких правил... Мы просто пытаемся что-то получить!
Томас Альва Эдисон
Менло-Парк был тем нервным узлом, из которого расходились по миру открытия команды инженеров и ученых, работавших там. Как только Эдисон устроился в новой резиденции, он сразу получил прозвище «волшебник Менло-Парка». Компания «Вестерн Юнион» сделала ему предложение, подкрепленное авансом в 500 долларов ежемесячно, не считая будущих гонораров, взяться за работу над новым средством связи — телефоном.
До изобретения электромагнитного телефона уже существовали акустические устройства на механических принципах, способные передавать звук голоса или музыку на расстояние, в которых передача осуществлялась с помощью труб из металла или других материалов. Большой известностью пользовалось устройство под названием «голосовая труба», состоящее из двух конусов, соединенных с трубопроводом, по которому звук (голос) передавался на некоторое расстояние.
РИС. 1
Оно использовалось в основном на кораблях, чтобы с мостика можно было отдавать команды в машинное отделение и другие помещения, но в XIX веке подобные трубы стали устанавливать и в богатых домах, на фабриках и заводах, где их можно было встретить вплоть до второй половины XX века. Основные принципы акустической телефонии были известны уже много веков назад, свидетельство чему можно найти в детской игре с двумя стаканами или коробочками, соединенными веревкой, с помощью которых можно разговаривать. Диафрагма, то есть гибкая мембрана, способна улавливать звуки (воздушные колебания) и преобразовывать их в механическую вибрацию, как это происходит в человеческом ухе. Веревка или провод передают такую вибрацию по всей своей длине, сохраняя ее характеристики, и ее воспроизводит вторая диафрагма, или, иными словами, она вновь превращает механические колебания в воздушные (в звук).
В акустическом телефоне волны передаются по линии по тому же принципу, по которому работает струна в музыкальных инструментах. Различная длина звуковой волны воспринимается нами как изменение высоты звука: более длинная волна означает более низкий звук, более короткая — высокий (см. рисунок 1).