书城童书读给孩子听的古代科学故事
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第50章 贝尔

调皮的小发明家

作为人类科学技术的重大发明,几乎没有哪一项能像电话那样,走进全世界千千万万的普通家庭,为千千万万的普通百姓所广泛使用。

发明电话的是贝尔,至于他是哪的发明家,苏格兰人说:“苏格兰发明家贝尔”,因为贝尔出生在苏格兰;英国人说“英国发明家贝尔”,因为苏格兰在英国版图之内;美国人说“美国发明家贝尔”,因为1882年,贝尔加入了美国籍,成了美国公民;甚至加拿大人也可以说贝尔与他们有关,因为贝尔青年时代侨居过加拿大。

贝尔发明了电话而声明远播,被人称为“发明家”,其实,贝尔长期致力于帮助聋哑人与他人沟通的事业。

贝尔1847年出生在英国的苏格兰,祖父、父亲都是语言学、发声学方面的专家。贝尔从小就在这个领域受到了良好的教育。年轻的贝尔曾在苏格兰的埃尔金一所学校内教音乐及朗读课,他正是在埃尔金时开使了对声音传播技术的第一次研究。

从1868年起贝尔在伦敦工作,做他父亲的助手,后来全家迁居加拿大。1871年贝尔来到美国波士顿,在那里讲授他父亲的“视觉语言”,即一种教聋人讲话的语音符号体系。一年以后,他开设了一所专教聋人的学校。1873年他在波士顿大学任发音生理学教授。

在他的两位聋学生的资助和他的技术员托马斯·沃森的帮助下,贝尔试验用电来传输声音。1875年他的多路电报获得了专利权,1876年还获得了电话专利权。致力于聋哑人康复事业的贝尔,1877年与一位可爱的聋哑姑娘结婚。

少年时代的贝尔很平常,甚至表现得比一般孩子还差,除了在声学知识方面因受家庭影响,在同学中称得上是一个小小的“行家”外,其他的功课几乎都跟不上,屡屡补考。他的淘气贪玩,更是全校闻名。他的书包里经常装着麻雀、青蛙之类的小动物。有一次,老师在台上讲《圣经》,贝尔逮的老鼠从书包里钻了出来,在教室里乱窜,引起大家哄堂大笑,学生们乱成一团,把老师气得直咳嗽。

后来,贝尔和住在伦敦的祖父一起生活了一年多。祖父是位声学家,知识渊博得像一部百科全书。他对孙子非常疼爱,管教也很严格,经常教育贝尔要学好功课,还给他讲了许多有趣的科学知识。对这一年的生活,贝尔满怀深情地回忆说:“祖父使我意识到,对于每个学生都应该懂得普通功课,我却不知道。我时常为这种无知而羞愧。他在我心头唤起了努力奋斗去克服学识浅薄的雄心。”

从此贝尔的兴趣发生了转移。他回到乡下老家以后,一面努力学好各方面功课,一方面开始对发明创造表现出了巨大的热情。

在贝尔家的近旁,有一座古老的磨房。磨房是靠水推动的,水量大时磨房转动,水量小时磨盘停转,要靠人力来推。贝尔和他的小伙伴经常去那里玩耍。每当磨停转的时候,小伙伴就齐心协力帮助着推。但是,只有贝尔一个人的时候,即使他使出吃奶的力气,也难以推动。

贝尔回家以后,总是放不下水磨的事。我为什么不能设计出一部比较轻巧的水磨呢?为了设计水磨,他每天钻在父亲的书房里,翻阅各种资料,埋头设计图纸,反复琢磨。经过一个月的冥思苦想,终于设计成功了原理巧妙(和现在的轴承的原理相似)、摩擦力大为减小的水磨。大人们看着贝尔改制的连孩童都能推动的水磨,想到从此全村磨面就方便了,无不伸出拇指,称赞这位15岁的小发明家。

贝尔成了小发明家以后,一些对科学有兴趣的小伙伴便经常围着他转。在大家的推举下,贝尔把小伙伴组织起来,成立了“少年科技协会”,还订了会章。协会经常举行科学演讲,由“会员”讲各自感兴趣的课题,也常做一些实验,像观察甲虫、解剖青蛙等。贝尔既当小“会长”,又是活动的积极分子。有一次,一个会员在路边拾到一头死小猪。大家欣喜若狂,贝尔更如获至宝,劲头十足地拔刀动手解剖。由于猪已经死了好几天,迎刃而来的是一股难闻的腐臭气味。小伙伴们一个个掩着鼻子走开了,唯有贝尔若无其事,一个人兴致盎然地坚持把猪解剖完毕。

“少年科技协会”使热爱科学的贝尔得到了锻炼。可以说,它是贝尔登上科学殿堂的第一级阶梯。

贝尔发明电话

在美国波士顿大学任发音生理学教授期间,贝尔在一次偶然进行的声音传递实验时,发现了一个从前未曾见到过的有趣现象:当电流接通和断开时,螺旋线圈会发出噪音,和电报机发送莫尔斯电码发出的“滴答”声相似。受这启迪,他便得到了用电传话的设想:在讲话时,如果我能使电流的变化模拟声波变化,那么用电传话不就可能实现了吗?

一天,贝尔喜滋滋地把自己的想法告诉了几位电学家。他语气坚定地说:“我相信这是可能办到的,我一定要找出方法来!”不料这几位科学家反应冷淡,耸耸肩膀,付诸一笑。有一位还好心相劝说:“小伙子,你之所以会产生这样的奇怪念头,是因为你太缺乏电学知识了。你只要多读两本《电学入门》,导线传播声波的梦想就会烟消云散。”

贝尔听了百思不得其解。他决定去华盛顿,请教著名电学家约瑟夫·亨利。1873年3月的一天午后,贝尔冒昧来到年已古稀的亨利的寓所。亨利热忱地接待了这位远道来访的年轻人。

贝尔向亨利讲述了自己的发现和用电传话的设想。他那闪闪发光的双眼,一直注视着老科学家的表情。当他看见亨利听得非常认真,还不时地微笑点头的时候,紧张的心情逐渐变得轻快起来,他鼓了鼓勇气问:“先生,你看我该怎么办?是发表我的设想,让别人去做,还是自己也努力去实现它呢?”

“你有了一项了不起的设想,贝尔!”被年轻人智慧和干劲所感动的亨利和蔼地说,“干吧!”

“可是,先生,有许多制作方面的问题。”贝尔胆怯地说,“而且,我不大懂得电学。”

“不大懂电学?”亨利先低声重复了一句,然后挥动着右手,斩钉截铁地说,“掌握它!”

“干吧!”“掌握它!”这是老一辈科学家对年轻人的发明思想的关怀和鼓励。正是这具有千钧之力的两个字——“干吧!”,坚定了贝尔走上创造发明的道路的决心;而饱含深情的3个字——“掌握它”,又为贝尔指明了实现理想的正确道路。

于是,贝尔开始了电话的研究。

那是1875年6月2日,贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机,一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了,华生拉开弹簧时,弹簧发生了振动。与此同时,贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来,还发出了声音,是电流把振动从一个房间传到另一个房间。

贝尔的思路顿时大开,他由此想到:如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动;若在铁片后面放上一块电磁铁的话,铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处,远处的类似装置上不就会发生同样的振动,发出同样的声音吗?这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗!

贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中,一滴硫酸溅到贝尔的腿上,疼得他直叫喊:“华生先生,我需要你,请到我这里来!”这句话由电话机经电线传到华生的耳朵里,电话成功了!1876年3月7日,贝尔成为电话发明的专利人。

多年以后,当贝尔回忆起终身难忘的恩师亨利时,发出了这样的肺腑之言:“没有那5个令人鼓舞的大字,我是决计发明不了电话的!”

贝尔获得专利以后,在美国费城举行的展览会上展出了第一部电话,引起了广大公众的注意,得到很高评价,并获了奖。

尽管如此,西方电报联合公司拒绝以10万美元购买这项专利。因此,贝尔及其伙伴于1877年7月成立了自己的公司,那就是当代著名的美国西方电话电报的前身。电话迅速取得了无与伦比的商业性成功。该公司是当今世界上最成功的私营公司之一。

电话的发明使贝尔成了百万富翁,这并未使贝尔变得松垮或懒于进行新的科学研究。他还完成了用途次于电话的数项发明,并一直倾心于帮助聋哑人的事业。1922年,贝尔在加拿大逝世。

贝尔曾设想将电话线埋入地下,或悬架在空中,用它连接到住宅、乡村、工厂……这样,任何地方都能直接通电话。今天,贝尔的设想早已成为现实。

名人坊:

贝尔,(公元1847—1922年),美国发明家,电话的发明人。1872年在波士顿开办培养聋人教师的学校,并编著《可见的语言先导》。1873年担任波士顿大学发声生理学教授。1875年,他的多路电报获得专利。1876年,美国专利局批准他的电话专利。电话专利是历史上引起争议最多的一项,经过长期诉讼,贝尔终于取得胜利。1880年法国授予他伏特奖金。

贝尔诚实诚恳友好,他也在法院调查时承认用到了莱斯的研究成果并想和莱斯共享专利;他还有一种刻苦钻研,细心研究的品质,同时,贝尔具备科学家的品质:做人诚实诚恳,为人友好,笃信科学!这是值得我们学习的地方。