谁知道电话的历史?

1876年,亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明了电话,开启了人类的通信革命,而这场革命至今仍未结束。

在贝尔发明电话之前,发送信息最快的方式是通过电报线用莫尔斯电码发电报。电报,一种通讯方式,此时刚刚问世。在此之前,紧急消息只能通过驿马、烟火消息、鸽子或船只传递。在20世纪70年代,许多人都在努力改进电报机,而贝尔拥有独特的优势。年轻时,贝尔致力于帮助聋人的事业,并试图通过改进电报机获得大量资金。在实验中,他听到一种震动沿着电线从一个房间传到另一个房间。如果其他发明家听到同样轻微的声音,他们几乎不可能理解它的意义。贝尔对人耳的振动原理有了充分的了解,他马上发现通过电线传输人的声音是可行的,电话就这样诞生了。在10年内,它传遍了美国,并很快传遍了全世界。

现代社会是一个信息社会,人们可以快速接收来自世界任何一个角落的信息。事实上,信息交流对于任何时代都是不可或缺的。古代有雁传书、长空燃火、午夜钟声等说法,反映了人们寻求不同的远距离通讯方式的努力。

自从电发明以后,有些人想用电来交流。一个叫莫里森的人曾经架设了26根电线,代表26个字母,来传递信息。这可以说是最早的电报。但其设备复杂,传输距离也不远。虽然也有人不断改进(比如用单线代替26线等。),还没到实用阶段。

20世纪30年代,由于铁路的快速发展,急需一种不受天气影响、没有时间限制、跑得比火车还快的通讯工具。这时,发明电报的基本技术条件(电池、铜线、电磁感应器)也已经具备。1837年,英国的库克和惠斯通设计制造了第一台有线电报,并不断改进,发送电报的速度不断提高。这种电报很快在铁路通信中得到应用。他们电报系统的特点是消息直接指向信件。与此同时,美国的摩尔斯迷上了电报。他是一名画家。他凭借丰富的想象力和不屈不挠的奋斗精神,实现了很多人的梦想。4岁时,他在法国学习绘画后乘船返回美国,杰克逊医生向他介绍了神奇的电磁世界。在船上,杰克逊向他展示了一种“电磁铁”,这是一种用电能吸引铁的装置,当断电时,铁就会脱落。还说“不管电线多长,电流都能很快通过”。这个小玩意让莫尔斯做了白日梦:既然电流可以瞬间穿过导线,那是否可以用来传输信息?为此,他在自己的绘本上写下了“电报”二字,决心完成用电传递信息的发明。

回到美国后,他全心全意地致力于电报的发展。他从一开始就学习电磁学,师从著名的电磁学家亨利。他买了各种实验仪器和电动工具,把画室变成了实验室,没日没夜地工作。他设计了一个又一个方案,画了一个又一个草图,一次又一次尝试,却一次又一次失败。在深深的失望中,他几次想重操旧业。然而,每次他拿起画笔,看到绘本上自己写的“电报”几个字,都被自己许下的誓言所激励,从失望中抬起头来。

他冷静地分析了失败的原因,仔细审视了设计思路,发现必须找到新的方法来发送信号。1836年,摩尔斯终于找到了新方法。他在笔记本上记下了新的设计方案:“只要电流停止片刻,就会出现火花。有火花可以看做一个符号,没有火花是另一个符号,没有火花的时间长短也是另一个符号。这三个符号可以组合起来代表字母和数字,这样文字就可以通过导线传输了。”我们现在看起来是多么简单啊!但莫尔斯是世界上第一个想到用点、破折号和空格的组合来表示字母有多困难的人。这种通过编码来传递信息的想法是多么伟大和奇怪啊!这样,只要发出两种电符号,就可以传递信息,大大简化了设计和器件。摩尔斯奇特的想法,著名的摩尔斯电码,是电信史上最早的编码,也是电报发明史上的重大突破。

取得突破后,莫尔斯立即投入到紧张的工作中,将想法变成了实用的装置,并不断改进。1844年5月24日是世界电信史上光辉的一页。莫尔斯本人在美国国会的大厅里按下了电报按钮。随着一连串的滴答声,消息通过电线迅速传到了几十公里外的巴尔的摩。他的助手准确地翻译了这条信息。摩尔斯电报的成功轰动了美国、英国和世界上的其他国家,他的电报很快风靡全世界。

19世纪下半叶,莫尔斯电报机得到了广泛应用。但是,莫尔斯电报也有它的缺点,即从发报者到受报者需要经过两次翻译,发报者不能立即得到受报者的反馈。这使得通信仍然不方便。因此,在欧美,出现了一股发明电话的热潮。例如,法国电工布尔泽制造了“发射机”,德国教师赖斯制造了电话。由于发射机和接收机结构不合理,体积过小,语音不清晰,不符合实用要求。世界上第一部电话的发明者是一位名叫贝尔的美国苏格兰人。

在分析了莫尔斯电报机的缺点后,贝尔产生了一个大胆的想法:你能制造一个直接传输语言的装置吗?人的声音可以通过电线传到很远的地方吗?

贝尔曾经是从事语音教学的教授。在为聋人研究一种“视觉语言”的实验中,他意外地发现了一个新现象:当切断或接通电流时,电路中的螺旋线圈会发出轻微的沙沙声,就像莫尔斯电报机的滴答声一样。贝尔注意到了普通人根本不在意的细节,尝试了很多次。受到这一现象的启发,一个新奇的想法逐渐在贝尔的脑海中浮动:首先尝试将声音的空气振动变成电流的连续变化,然后用电流的变化来模拟声音的变化。这是发明电话的最初原理。但是,如何实现“音变电流变”和“电流变音变”的转换呢?贝尔请教了几位电学领域的天才。有人一笑置之,有人劝他放弃幻想。这种情况反而更加坚定了贝尔的信心,他决心从零开始学电学。于是他赶到华盛顿,向当时最负盛名的物理学家约瑟夫·亨利请教。老亨利认真听取了贝尔的想法,热情地鼓励贝尔学习和掌握电磁学的知识,并大胆地开始工作。他说:“年轻人,你有一个惊人的发明理想。去吧!”贝尔迟疑地说:“先生,我在电学方面还是个门外汉!”这位伟大的科学家坚定地鼓励贝尔:“掌握它!”

贝尔永远不会忘记他对这位科学老手的教导和鼓励。从1875年春天开始,贝尔和他的年轻助手电工沃森一起,在一个冬天冷夏炎热的小屋里,建立了一个简陋的实验室。我们在探索声电转换原理的同时,常常夜以继日地设计实用的器件,废寝忘食。寻找,失败,再寻找,再失败,再寻找...每当挫折和困难让他们放弃的时候,老科学家们坚定的话语让他们重新鼓起了继续前进的勇气!

最终做出了两个粗糙的样机,实现了用电来传递声波的目的。但是它的声音很微弱,听不清楚。“怎么提高音量?”贝尔又陷入了苦苦的思索。一天晚上,晚风里传来悠扬的吉他声,像是在哭。边听边想,他突然明白了,吉他音乐的声音之所以响亮而优美,是因为它运用了共鸣的原理。为什么不能造共鸣箱?于是他立即设计并生产了一款带扬声器的改装电话。

贝尔和沃森并没有就此止步。他们对原型进行了多次改进,制造了永磁电话,并申请了专利。有趣的是,两个小时后,发明家格雷也为他的电话申请了专利。1876年,伟大的发明家爱迪生发明了碳麦克风,并获得了发明专利权。碳麦克风比贝尔永磁麦克风更灵敏。因此,现代电话基本上是爱迪生麦克风和贝尔接收器的组合。

如今,电话已经成为人们日常生活中不可或缺的通讯工具。电话有很多种,但电话的基本原理没有改变。当我们回顾莫尔斯、贝尔等先行者开创电报电话的艰难历程时,我们在想什么?这对我们今天将参与的调查研究有什么影响?

首先,我想起了马克思的名言:“在科学上没有平坦的大道,只有沿着陡峭山路攀登的人,才有希望到达光辉的顶峰。”“在科学的入口处,就像在地狱的入口处,必须要求在这里必须根除一切犹豫,在这里任何怯懦都无济于事。”

电报电话的发明,就像千千成千上万的新事物的发明一样,是一个把想法变成现实,把人的想法变成物品的过程,也就是创造新事物的过程。在这一点上,科学发明不同于科学发现。如前所述,元素周期律的发现属于科学发现,是一个寻找早已存在但未被发现的规律的过程,是一个使人的思想符合客观规律的过程。但是,两者都有一个共同的特点。无论是科学发明还是科学发现,都需要人们勇于攀登,需要付出艰苦的努力才能取得成果,才能‘登上光辉的顶峰’。

今天,我们站在研究性学习的“人口部”,就像站在科学的入口处,必须对自己提出这样的要求:

首先,我们必须根除所有的犹豫,将所有的精力投入到各种自主学习活动中,并下定决心通过我们的努力学习和实践来争取研究的成功。在这里任何怯懦都无济于事。就像门捷列夫、莫尔斯、贝尔一样,勇敢实践,大胆想象,不怕困难和失败,以不屈不挠的战斗精神争取研究的成功。

第二,电报电话发明的历史告诉我们,科学发明只有通过创造性思维才能成功。发明的过程一般呈现两个阶段,第一个是获得一个新的技术原理,第二个是将这个原理具体化为现实。无论是原理的获得,还是物体的构造,在发明的两个过程中都需要直觉、灵感、想象、分析、综合等创造性思维。在整个发明过程中,会有意外和机遇,需要人们敏锐地抓住。

你看,莫尔斯是受杰克逊的电磁铁启发,想出了“用电流传递信息”的基本思路。贝尔从电流切断或接通时线圈的沙沙声中认识到声电变化的基本原理。发明家的想象力在这里,发明家的创造性思维也在这里!

莫尔斯总结了失败的原因,明确了寻找信号的新方法。当他的思想高度集中在这个方向,渴望一种新的发送信号的方式时,只有接触到电火花,他才会有所启发。他突然想到用点和笔画的组合来表示字母和数字,从而创造了“莫尔斯电码”。同样,贝尔在日夜思考“如何提高音量”这个关键问题的时候,偶尔听到吉他响亮的音乐,启发了一些联想,得到了一个创新:“我们为什么不造一个共鸣箱?”因此,每一个参加研究性学习、开展项目研究的学生,都必须在日常学习、工作、生活中积极学习各种创造性思维方式,学会想象、发散思维、逆向思维等。在解决研究的关键问题时,要高度集中思想,仔细观察和抓住意想不到的现象,敏锐地抓住稍纵即逝的机会。

第三,像莫尔斯、贝尔这样善于创造发明的人,都有鲜明的个性。在思维方式上,他们都具有强烈而持久的好奇心和想象力,喜欢以不同的方式思考,善于观察,善于提问和分析问题。在性格方面,他们善于质疑,喜欢刨根问底,积极进取,极度自信,具有不屈不挠的意志和毅力。

因此,每一个参加研究性学习和进行项目研究的学生都必须认真学习优秀的科学家和发明家,学习他们的科学精神和优秀品格,并以他们的人格为榜样,投身于研究性学习活动,以培养他们的创新意识和实践能力!