2014年9月21日 星期日

電話究竟是誰發明的?




亞歷山大‧貝爾(Alexander Graham Bell)出生於1847年,原是蘇格蘭人,後來入籍美國。


圖1:1892年,紐約到芝加哥的電話線路開通。貝爾第一個試音:“喂,芝加哥”,這一歷史性聲音被記錄下來。

1873年,當時為美國波士頓大學教授的貝爾,開始研究在同一線路上 傳送許多電報的裝置——多工電報(於1874年,已經可以用一條電線同時發出十到十二種的摩斯電碼),並因為一個偶發事件,萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭,那是1875年6月2日,貝爾和他的助手華生分別在兩個房間裏試驗多工電報機,一個偶然發生的事故啟發了貝爾。

忽然,華生發現有一塊振動板拍不響,好像是華生房間裏的電報機上有一個彈簧粘到磁鐵上而失靈了。華生埋怨地說:「糟糕,這時候才發生毛病……」。華生想調整彈簧,因此用手彈了彈振動板。突然間,振動版發出了「嗯─ ─ ─」的聲音。

不久後,貝爾匆忙跑了進來並且興奮地說:「你剛剛做了什麼?就是那個樣子,不要動!做給我看看!快!」。華生誤以為貝爾生氣了。貝爾說:「剛剛收訊機傳出了『嗯』的怪聲,就好像有人在呻吟一般。華生,你剛剛究竟做了什麼啊?」

華生這時才鬆了口氣說:「沒什麼啦!因為振動板故障,我用手指彈了一下。不過好像是有發出『嗯』的聲音。」

原來,在另一個房間的貝爾,驚奇地發現自己房間裏電報機上的彈簧自己顫動起來,還發出了「嗯。。。」的聲音,跑過去華生的房間一問究竟,發現原來是電流把振動從一個房間傳到另一個房間。

貝爾的思路頓時大開,他由此想到:如果人對著一塊鐵片說話,聲音將引起鐵片振動;若在鐵片後面放上一塊電磁鐵的話,鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產生時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠處,遠處的類似裝置上不就會發生同樣的振動,發出同樣的聲音嗎?這樣聲音就沿電線傳到遠方去了。這不就是夢寐以求的電話嗎!就可以使遠隔千山萬水的人能如同面對面的交談。


圖2:亞歷山大·貝爾畫的電話機草圖(1876年)。

於是貝爾和華生按新的設想製成了電話機。在一次實驗中,一滴硫酸濺到貝爾的腿上,疼得他直叫喊:“華生先生,我需要你,請到我這裏來!” 這句話由電話機經電線傳到華生的耳朵裏,電話就這樣發明成功了!

貝爾於1876年2月14日申請了電話的專利權,巧合的是,兩小時之後,葛瑞(Elisha Gray)也提出電話專利申請。此外愛迪生(Thomas Alva Edison)也準備申請電話專利。

電話專利的歸屬,從一開始就發生過爭議,這是因為事實上在發明電話的過程中,大多數的研究工作都是由愛迪生與其他科學家完成的,而貝爾做的只是將電話當中的一個零件轉了4分之1而已。後來他們還為了電話的發明專利權打官司,最後法院將電話的發明權判決給貝爾。

判決書上說明:雖然愛迪生等科學家完成大多數發明電話的工作,但是他們並未堅持到底,而半途放棄。但是貝爾卻沒有放棄,他將其中的一個零件轉動4分之1以改變電流的強度,而使電話能真正運用於生活之中,所以電話發明權應屬於貝爾。




圖3:貝爾的電話專利(US174,465)與電話原型

而愛迪生等科學家在發明電話失敗與成功的距離有多遠呢?他們只差轉動4分之1的零件的距離而已。

雖然當初法院把電話的專利判決給貝爾,但其實電話到底是誰發明的,還是一直有爭議,在1878年到1897年間,貝爾仍陸陸續續因為電話專利權,打了600場官司,所幸無一敗訴。但有越來越多的證據顯示,貝爾並不是第一個發明電話的人。一直到了一百餘年後的2002年6月15日,美國國會就以269號決議案,確認了安東尼奧·穆齊(Antonio Meucci )才是電話的真正發明人。

圖4:安東尼奧·穆齊(Antonio Meucci )
這是因為早在1854年,穆奇已製造出第一部像電話機一樣運行的樣機,他曾這樣描述道:“這是一種會振動的膜片,這種振動使一塊通電磁鐵上的電流發生改變。這種電流的變化在傳到電線的另一端時就將相同的振動傳遞給接受膜片,並還原成話語。”  

圖5:穆奇做的第一套電話樣機。

而於次年的1855年,穆奇的電話機被命名為“遠距離傳話機”。與此同時,這套設備還在進一步的完善:起初粗糙的線圈,已被由磁鐵線圈和膜片連成的組合件替代。此外,穆奇還構思了沿線路加強信號的倍增器,以避免遠距離的傳輸信號會逐步衰減。1860年,穆奇更在紐約的意大利語報紙上發表了關於電話雛形的介紹,然而他卻沒有申請發明專利,因為當時在美國申請專利需要250美元,穆奇窮困潦倒,又不懂英語,根本沒錢申請專利。

所以,如前所述,穆齊早於1860年,就已經首次向公眾展示了他的發明,並在紐約的意大利語報紙上公開發表了關於這項發明的介紹。各位不要忘了,貝爾等人遲至十六年後的1876年才去申請專利,他們的專利申請案都應該因為穆齊的公開電話展示與發明介紹的發表,因為缺乏新穎性或進步性而無效。

在判定可以使專利無效的所謂「先前技術」(Prior Art)文件(又簡稱前案)上,有個前提要件是這些前案必須對公眾公開,而其所採取的範圍是以全世界為基準,並不限任何語言,且只要公眾有接觸或閱覽的「可能」即可。

例如將某發明的說明書,以日文撰寫,放在公眾可以任意閱覽的衣索匹亞圖書館,但從借閱紀錄來看,我們可以確定,並沒有任何人借閱過這份文件。但日後在美國法院提訴,據以主張他人專利無效,法院仍會判定這份文件在放到圖書館時,仍然是已經對公眾公開了,是個有效的先前技術,可以使之後在美國申請專利的同類發明,因為失去新穎性或進步性而無效。

所以,現在你知道了吧,電話的真正發明人,是安東尼奧·穆齊(Antonio Meucci ),並不是亞歷山大‧貝爾。
=====
參考文獻與報導:
《貝爾:通訊革命的先驅》:ISBN:   作者:Michael Pollard   出版社:牛頓出版公司