Einführung
Alexander Graham Bell gehört zu den berühmtesten Erfindern in der Geschichte der Wissenschaft und ist für immer mit dem Telefon verbunden. Wussten Sie jedoch, dass das Telefon weder seine erste noch seine letzte Erfindung war?
Sein Fotophon und sein Graphophon waren für die Entwicklung der Sprachübermittlungstechnologien gleichermaßen bedeutend. Aber wer genau war Alexander Graham Bell? Wie hat er seine Fähigkeiten und seine Leidenschaft für Erfindungen entwickelt?
Call Me Alexander Graham Bell
Am 6. März 1847 brachte die Zeitung Scotsman den Einwohnern von Edinburgh die Nachricht von der Geburt von Alexander Bell, dem Sohn von Eliza und Alexander Melville Bell. Gleichzeitig kündigte die Zeitung die baldige Inbetriebnahme einer Telegrafenlinie an, die die Kommunikation zwischen London und Edinburgh beschleunigen sollte. Da er aus einer langen Reihe von Alexanders stammte (sowohl sein Vater als auch sein Großvater trugen diesen Namen), wurde der berühmte Telefonist Alexander Bell Aleck“ genannt. Als er zehn Jahre alt war, nahm der Haushalt von Aleck Bell einen jungen Untermieter namens Alexander Graham auf. Dieser Junge war ein Schüler von Alexander Melville gewesen und wurde von Aleck respektiert und bewundert. Aleck war verärgert darüber, dass seine beiden Brüder zwei Vornamen trugen, während er nur einen hatte, und er bewunderte den jungen Untermieter in seinem Haushalt und bat um einen neuen Namen zu seinem elften Geburtstag. Sein Vater kam diesem Wunsch nach, und am 6. März 1858 erhob er sein Glas, um auf das Geburtstagskind anzustoßen und es auf den Namen Alexander Graham Bell zu taufen.
Aufruf zum Dienst
Im Jahr 1858 erwarben Alexander Melville (genannt Melville) und Eliza Bell ein angenehm rustikales zweistöckiges Stuckhaus in Trinity, in der Umgebung von Edinburgh. Zu ihren Nachbarn in Trinity gehörte eine lebhafte Familie namens Herdman, die in der Nähe eine Getreidemühle betrieb. Aus diesem und anderen Abschnitten von Alecks Leben sind eine Reihe von Fotografien erhalten, was auf Melvilles ansteckende Faszination für die Fotografie zurückzuführen ist. Aus Fotos und Beschreibungen geht hervor, dass Aleck in seinen frühen Teenagerjahren groß, dunkel und gut aussehend war und die Angewohnheit hatte, seine langen Locken über die Schultern zurückzuschlagen.
Der schneidige Junge wurde zum ersten Mal im Alter von elf oder zwölf Jahren zum Erfinden angeregt, als das rüpelhafte Verhalten von Aleck und Ben Herdman Bens Vater dazu veranlasste, die Jungen verärgert zu fragen: „Warum macht ihr nicht etwas Nützliches?“ Aleck war von der Idee fasziniert und fragte John Herdman, wie er sich nützlich machen könne. Der Mann antwortete, dass er Hilfe beim Entfernen der Spelzen vom Weizen brauche. Daraufhin kombinierte Aleck eine windmühlenähnliche Maschine, die aus rotierenden Schaufeln bestand, mit einer Nagelbürste und schuf so eine Entschalungsmaschine, die in Betrieb genommen und einige Jahre lang ununterbrochen verwendet wurde. Viele Jahre später schrieb Alexander Graham Bell über seine Jugend in der Getreidemühle: „Soweit ich mich erinnere, war Mr. Herdmans Aufforderung, etwas Nützliches zu tun, mein erster Ansporn zur Erfindung, und die Methode, Weizen zu reinigen, die erste Frucht.“
Alles in der Familie
Alexander Grahams Großvater, Alexander Bell*, hatte eine Vorliebe für das Theaterspielen. Er wurde zwar nie ein berühmter Schauspieler, aber die kleinen Rollen, die er sich in Edinburgher Theatern sicherte, lehrten ihn, seine Atmung zu kontrollieren und seine Stimme zu präsentieren. Da er über eine beeindruckende Bühnenpräsenz und eine dröhnende Stimme verfügte, beschloss er, sich als Lehrer für Rhetorik selbstständig zu machen. Nach dem Scheitern seiner Ehe mit Elizabeth Bell zog Alexander Bell mit seinen beiden Söhnen nach London. Melville und David traten in die Fußstapfen ihres Vaters, unterstützten ihn bei seinen Versuchen, die Rhetorik zu lehren, und begannen selbst mit dieser Tätigkeit. Melvilles Studium der Rhetorik führte ihn zurück nach Edinburgh, wo er Eliza Gray Symonds kennenlernte. Elizas Taubheit erweckte seine Sympathie, und ihr heiteres Auftreten brachte ihm bald Bewunderung ein. Eliza war eine Miniaturmalerin und eine versierte Pianistin, und ein knappes Jahr nach ihrem Kennenlernen heirateten sie und Melville.
Eliza unterrichtete ihre drei Söhne Melville („Melly“), Alexander Graham („Aleck“) und Edward („Ted“) in den üblichen Fächern wie Lesen und Rechnen sowie Zeichnen, Malen und Klavierspielen. Die Jungen kommunizierten mit ihr durch die englische Zweihandzeichensprache und durch das Sprechen in ihr unbeholfenes Hörrohr. Aleck war der Einzige, der sich eine Methode ausdachte, um erfolgreich mit seiner Mutter zu kommunizieren, indem er sich dicht an ihre Stirn lehnte und mit tiefer, wohl modulierter Stimme sprach. Im Laufe ihres Lebens taten sich Aleck und Melly oft zusammen, um an wissenschaftlichen Erfindungen zu arbeiten. Ted nahm leider nicht an den wissenschaftlichen Experimenten seiner Brüder teil; er starb im Alter von achtzehn Jahren an Tuberkulose.
*Interessant: 1847 schrieb Alexander Bell ein Theaterstück mit dem Titel The Bride (Die Braut), das den Wert guter Manieren feierte. Das Stück ging durch die Hände seines Sohnes David, auf dem Weg zu Davids Sohn Chichester und schließlich zu Chichesters engstem Freund George Bernard Shaw. Bells Stück war die Inspiration für Shaws Erfolg Pygmalion, das später von Rogers und Hammerstein zu dem beliebten Musical My Fair Lady adaptiert wurde. Im Vorwort zu Shaws Stück wird die Familie Bell erwähnt, und der Schauplatz des Labors von Professor Higgins ist genau die Straße, in der Alexander Bell als Sprachlehrer tätig war.
Die Sprechmaschine
Unter dem Einfluss seines Vaters wurde Aleck in das Geschäft mit der Rhetorik einbezogen. Während er und sein Bruder ihr Studium absolvierten, forderte ihr Vater sie auf, eine eigene, verbesserte Version der Sprechmaschine zu entwickeln. Die früheste Version der Sprechmaschine stammt aus dem 18. Jahrhundert, und in den 1820er Jahren wurde eine modernere Version von Charles Wheatstone entwickelt. Ihr Verständnis des menschlichen Sprachmusters, der Stimmbox und des Zwerchfells half Alexander Graham und seinem Bruder Melly, die Herausforderung ihres Vaters anzunehmen, und die Jungen nutzten Lehrbücher, um sich über Anatomie und Sprache zu informieren. Schließlich gelang es ihnen, eine funktionierende Sprechmaschine zu entwickeln, wobei sie unschätzbare Kenntnisse über die Sprechorgane und die Physiologie der menschlichen Stimme erwarben. Dieses Wissen sollte Alexander bei seiner späteren Entwicklung des Telefons helfen.
Unwissenheit ist Glück
Hermann von Helmholtz, dessen Erfindungen zur wissenschaftlichen Renaissance des 19. Jahrhunderts beitrugen, entwickelte eine Maschine, die Vokallaute erzeugte. Alexander Graham Bell untersuchte diesen Apparat, der die Schwingungen einer Stimmgabel zur Erzeugung der Töne nutzte. Bell wusste zwar sehr viel über Vokalklänge, aber so gut wie nichts über Elektrizität. Aufgrund dieser Unkenntnis kam er zu der irrigen Annahme, dass Helmholtz‘ Apparat tatsächlich Vokalklänge übertrug, während er sie in Wirklichkeit nur erzeugte. Trotz dieses Irrtums veranlasste diese aufregende Idee Bell zu der Theorie, dass, wenn Vokallaute über elektrische Drähte übertragen werden könnten, dies auch für Konsonantenlaute und Laute im Allgemeinen möglich sei. Bells Entschlossenheit, diese Erfindung weiterzuentwickeln, trug schließlich zu seiner Entschlossenheit bei, das Telefon zu bauen.
Best of Philly
Vor der Perfektionierung des Telefons erfand Alexander Graham Bell den harmonischen Telegraphen und führte ihn auf der Hundertjahrfeier-Ausstellung von 1876 im Fairmount Park von Philadelphia vor. Diese Ausstellung wurde von Dom Pedro II. besucht, dem damaligen Kaiser von Brasilien. Bells Hauptkonkurrent, Elisha Gray, stellte auf dieser Ausstellung ebenfalls eine Erfindung vor. Bells Gerät war das letzte, das vom Kaiser und anderen angesehenen Richtern begutachtet wurde. Nachdem er seine Erfindung in der East Gallery aufgebaut hatte, stellte sich Bell an ein Ende des Raumes, während sich der Kaiser über einen Empfänger am anderen Ende beugte. Bell sang in seinen Hörer und begann dann Hamlets bekannten Monolog „Sein oder Nichtsein“ zu rezitieren. „Aye, da liegt der Hase im Pfeffer“, sagte er in den einen Hörer, während der Kaiser aufgeregt die Shakespeare-Verse wiederholte, die er auf der anderen Seite des Raumes hörte.
A Labor of Love
Alexander Grahams Vater, Melville Bell, schuf ein phonetisches System, das er Visible Speech nannte, und erreichte damit eine Anordnung, die jeden Laut auf eine visuelle Darstellung reduzierte. Er verwendete die Form eines Hufeisens, um die Zunge darzustellen, und manipulierte dieses Bild, um verschiedene Bewegungen des Mundes und damit verschiedene Laute darzustellen. Alexander Graham reiste nach Boston, um das System der sichtbaren Sprache seines Vaters zu verbreiten, wo er Gardiner Greene Hubbard traf. Eine von Hubbards Töchtern, Mabel, hatte nach einem schweren Scharlachanfall ihr Gehör verloren, aber mit Hilfe der Erzieherin und Gouvernante Mary True entwickelte sich ihr Sprachvermögen. Mary True und Alexander Graham Bell lernten sich im Kreis der Bostoner Sprechkünstler kennen, und im Alter von sechzehn Jahren stellte Mary True ihre junge Schülerin Alexander Graham vor.
Briefe von Mabel an ihre Mutter zeigen die aufkeimende Beziehung zwischen ihr und „Mr. Bell“. Mabel berichtet, dass Alexander ihr sagte, sie habe von Natur aus eine süße Stimme, und dass sie durch strömenden Regen lief, um zum Unterricht bei ihm zu kommen: „Ich wollte keine Stunde verlieren, wo doch jede Stunde so viel kostet“. Als sie sich 1873 kennenlernten, war Mabel gerade 15 Jahre alt, und 1877 heirateten sie. Die Hochzeit war eine bescheidene Familienangelegenheit und fand an einem warmen Juliabend im Herrenhaus der Hubbards statt. Das Paar gab sich in dem Raum das Jawort, in dem Alexander Graham Mabel zum ersten Mal kennengelernt hatte. Im Juli 1877 wurde auch die Bell Telephone Company gegründet, die als nicht eingetragener, freiwilliger Verein begann. Trotz seiner geschäftlichen Unternehmungen und wissenschaftlichen Durchbrüche nahm sich Bell Zeit, um seine Arbeit mit Gehörlosen fortzusetzen. Er kam insbesondere mit Annie Sullivan in Kontakt und war einer der Lehrer, die mit Helen Keller arbeiteten. 1918 schrieb Helen an Bell: „Du hast immer die Freude eines Vaters an meinen Erfolgen und die Zärtlichkeit eines Vaters gezeigt, wenn die Dinge nicht gut gelaufen sind.“
Selbstbehauptung
Dokumente zeigen eine schriftliche Diskussion zwischen der Sekretärin des Franklin-Instituts und Alexander Graham Bell, in der die Sekretärin nach dem Titel der Bemerkungen fragt, die Bell bei der Verleihung der Elliot-Cresson-Medaille halten wird. In seiner Antwort fragt Bell in einem etwas bissigen Ton, ob man auf solche Bemerkungen verzichten könne, damit er sich amüsieren könne. Obwohl ein gut aussehender Mann, der die Öffentlichkeit nicht scheut, war Bell immer ein Einzelgänger und wurde mit zunehmendem Alter immer einsamer. Wenn er an Erfindungen arbeitete, war er völlig in seine Arbeit vertieft und ein wahrer Nachtschwärmer. Seine Gedanken waren in den frühen Morgenstunden am klarsten, und er unternahm oft einsame nächtliche Streifzüge. Er hatte auch die Angewohnheit, bis tief in die Nacht Klavier zu spielen, was die anderen Mitglieder seines Haushalts störte.
Chirurgenstahl
Am 2. Juli 1881 wurde Präsident James A. Garfield in den Rücken geschossen, als er durch den Washingtoner Bahnhof schlenderte. Der ehemalige Bürgerkriegsgeneral war damals neunundvierzig Jahre alt und in hervorragender körperlicher Verfassung und überstand die Schusswunde. Alexander Graham Bell, der für seine Experimente mit Metalldetektoren in England bekannt war, wurde an das Krankenbett des Präsidenten gerufen. Die Metallsonde, an deren Perfektionierung er und ein Team von Assistenten fieberhaft arbeiteten, erwies sich jedoch nicht als erfolgreich bei der Lokalisierung der im Rücken des Präsidenten steckenden Kugel, und Garfield starb Wochen nach dem Angriff an einer Infektion. Aus Verzweiflung über den frühen Tod des Präsidenten arbeitete Bell unermüdlich an der Entwicklung einer effizienten chirurgischen Sonde und stellte im Oktober 1881 ein erfolgreiches Modell vor. Er nannte seine Erfindung „Telefonsonde“, und die Universität Heidelberg verlieh Bell für seinen Beitrag zur Chirurgie die Ehrendoktorwürde der Medizin. Die Telefonsonde wurde später Dr. John H. Girdner zugeschrieben, der bei Bells erster Demonstration der Sonde anwesend war und später eine Abhandlung veröffentlichte, in der er die Erfindung in vollem Umfang würdigte.
Erleichtertes Atmen
Die vielleicht berühmteste Erfindung von Bell nach dem Telefonieren war die von ihm so genannte Vakuumjacke. Dieser so genannte Vakuummantel wurde als eiserne Lunge bekannt, ein Gerät, das während der Polio-Epidemie in den späten 1940er Jahren das Leben von Polio-Opfern verlängerte. Aleck begann mit der Arbeit an diesem Gerät nach dem Tod seines Sohnes Edward, der im Säuglingsalter an Atemproblemen gestorben war. Die eiserne Lunge war ein luftdichter Eisenzylinder, der sich eng um den Rumpf legte. Sobald ein Patient in den Zylinder geschnallt war, drückte eine Saugpumpe Luft in und aus der „eisernen Lunge“ und stimulierte so die eigenen Lungen des Patienten.
Gute Schwingungen
Am 7. März 1876 erteilte das Patentamt der Vereinigten Staaten Alexander Graham Bell das Patent Nr. 174.465. Dieses Patent mit dem Titel „Improvement in Telegraphy“ (Verbesserung der Telegrafie) wurde als das wertvollste jemals erteilte Patent bezeichnet. 1912 würdigte das Franklin Institute Bells Erfolg bei der elektrischen Übertragung artikulierter Sprache mit der Elliot-Cresson-Medaille.
Bells Telefon konnte artikulierte Sprache dank des Zusammenwirkens von drei Hauptbestandteilen elektrisch übertragen: dem Wellenstrom, dem Elektromagneten und der Armatur. In seinem Patent erklärt Bell, dass elektrische Wellen durch „allmähliche Änderungen der Intensität erzeugt werden, die genau den Änderungen der Dichte der Luft entsprechen, die durch einfache Pendelschwingungen hervorgerufen werden“
Bell erklärt die Art und Weise, wie Magnete einen Wellenstrom erzeugen können, indem er die Wechselwirkung zwischen einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten beschreibt. Ein Dauermagnet ist ein Stück magnetischen Materials, das seinen Magnetismus beibehält, nachdem es aus einem Magnetfeld entfernt wurde, während ein Elektromagnet als ein Magnet definiert ist, der im Wesentlichen aus einer Spule isolierten Drahts besteht, der um einen Weicheisenkern gewickelt ist, der nur magnetisiert wird, wenn Strom durch den Draht fließt. Wenn sich ein Dauermagnet dem Pol eines Elektromagneten nähert, induziert der Dauermagnet einen elektrischen Strom in den Spulen des Elektromagneten. Wenn sich der Dauermagnet zurückzieht, fließt ein neuer Strom mit entgegengesetzter Polarität durch den Draht. Bringt man den Dauermagneten vor dem Elektromagneten zum Schwingen, so induziert er in den Spulen des Elektromagneten einen wellenförmigen Strom. Die Geschwindigkeit, mit der sich diese Wellenbewegungen wiederholen, entspricht der Geschwindigkeit der Schwingungen des Magneten. Ihre Polarität entspricht der Bewegungsrichtung des Dauermagneten und ihre Intensität der Schwingungsamplitude des Magneten.
Wellen werden durch die Vibration oder Bewegung von Körpern verursacht, die eine Wirkung hervorrufen können. Im Falle des Telefons ist die Stimme der fähige Körper, der Wellenbewegungen hervorruft. Bell zeigt in einer Zeichnung, die seinem Patent beigefügt ist, eine Telefonschaltung, bei der ein Anker quer zu einem anderen liegt. Jeder Anker ist an einem Ende lose mit einem Elektromagneten und am anderen Ende mit der Mitte einer gespannten Membran verbunden. Ein Kegel dient dazu, Schallschwingungen auf der Membran zu konvergieren. Wenn ein Ton in den Kegel geblasen wird, versetzt diese Bewegung die Membran in Schwingung, und die Schwingung der Membran wiederum bewirkt, dass die Armatur an der Bewegung teilnimmt. Die Bewegung des Ankers erzeugt dann elektrische Schwingungen im Stromkreis. In der grafischen Darstellung ähneln diese Schwingungen den anfänglichen Schwingungen, die durch den in den Kegel eingeleiteten Ton verursacht wurden. Ein Ton, der dem in den Kegel hineingetragenen Ton ähnelt, geht also von dem Kegel aus, der am anderen Ende des Stromkreises angebracht ist.
Foto- und Graphophon
Das Photophon
Im Jahr 1880 verlieh die französische Regierung Alexander Graham den mit 50.000 Francs (damals etwa 10.000 Dollar) dotierten Volta-Preis in Anerkennung seiner Erfindung des Telefons. Bell nutzte dieses Geld, um in Washington das Volta-Laboratorium einzurichten. An diesem Arbeitsplatz wurden zwei bedeutende Erfindungen entwickelt: das Fotophon und das Graphonphone. Das Photophon ermöglichte die Übertragung von Tönen auf einem Lichtstrahl, ein Vorläufer der heutigen Glasfaseroptik, und Bell hielt dieses Gerät für seine wichtigste Erfindung. Mit dem Photophon übermittelte er am 3. Juni 1880 die erste drahtlose Telefonnachricht.
Bells Photophon nutzte die Eigenschaft eines Selenkristalls, seine elektrische Leitfähigkeit von der Intensität der Lichteinstrahlung abhängig zu machen. Der durchlässige Lichtstrahl wurde aus Sonnenlicht durch ein System aus Spiegel, Linse und einer Zelle zur Beseitigung der Wärmestrahlung erzeugt. Die Lichtstrahlen trafen auf einen bewegungsempfindlichen Spiegel, der Schallschwingungen aufnahm und darauf reagierte. Die Bewegung des Spiegels erzeugte Verzerrungen im Lichtstrahl, den er auf einen Parabolspiegel reflektierte, der das verzerrte Licht auf den Selendetektor in seiner Mitte fokussierte. Der Detektor reagierte mit der Erzeugung entsprechend unterbrochener elektrischer Signale. Diese Signale wurden an den Magneten des Telefons gesendet und im Empfänger auf die übliche Weise durch einen Elektromagneten, der mit einer Membran verbunden war, wieder in Schall umgewandelt.
Die Reichweite des Bell’schen Photophons reichte nie weiter als einige hundert Meter, und das Gerät war auch nicht in der Lage, die Übertragungen vor äußeren Störungen, wie etwa Wolken, zu schützen. Diese äußeren Störungen unterbrachen den Transport, indem sie die für die Übertragung notwendigen Lichtstrahlen blockierten. Die Prinzipien des Photophons wurden von Guglielmo Marconi genutzt, als er erfolgreich die drahtlose Telegrafie entwickelte.
Das Graphophon
Das ursprünglich als Phonograph bekannte Graphophon wurde entwickelt, um Töne aufzunehmen und wiederzugeben. Dies gelang erstmals Thomas Edison im Jahr 1877, und 1879 begannen Alexander Graham Bell und sein Lehrling Charles Sumner Tainter, Edisons Erfindung zu verbessern. Bell interessierte sich zunächst für den Phonographen als mögliches Hilfsmittel für den Unterricht von Gehörlosen. Er stellte jedoch fest, dass die von Edison zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Tönen verwendeten Stanniolplatten nach mehrmaligem Gebrauch abgenutzt waren. Bell und Tainter machten sich daran, die Gründe dafür zu erforschen und das Problem zu beheben.
Das Prinzip des Phonographen und des Graphophons bestand darin, Sprachschwingungen auf einer Scheibe aufzuzeichnen. Charles Tainter verwendete für die Schallplatte eine leichtere Substanz als Edison und stellte fest, dass eine mit einem meißelförmigen Griffel geschnittene Wachsplatte hohe Töne besser wiedergeben konnte als Edisons Stanniolplatte. Tainter schnitt das Wachs seitlich und erzeugte so ein Zickzackmuster, das die Schwingungen der Nadel zum Abspielen der Schallplatte steuerte. Dies war besser als die Auf- und Abbewegung der Edison’schen Nadel. Letztlich gelang es Tainter und Bell nicht, ein voll funktionsfähiges Graphophon herzustellen, und Tainter kam zu dem Schluss, dass ihre Versuche des seitlichen Schneidens gescheitert waren, weil die Zickzack-Rillen zu groß und ihr Tonabnehmer zu schwer für die Energie der Schallwellen waren.
Tainter und Bell standen unter Zeitdruck, um Verbesserungen am Graphophon vorzunehmen und Patente anzumelden, um die Anerkennung für diese Verbesserungen zu erhalten, bevor Thomas Edison dasselbe tun konnte. Leider wurde ihre Arbeit 1881 unterbrochen, als Präsident Garfield erschossen wurde und sie zusammen mit anderen Wissenschaftlern an der Entwicklung eines Instruments zur Lokalisierung und Entfernung der Kugel arbeiteten. Um zu verhindern, dass Edison von ihrer Arbeit erfuhr, und um sich für den Fall, dass jemand Informationen durchsickern ließ, die Rechte an einem Patent zu sichern, packten Tainter und Bell ihre gesamte Arbeit am Graphophon in eine Blechkiste, datierten und versiegelten die Kiste und legten sie in einen Tresor in der Smithsonian Institution. Diese Bemühungen waren einigermaßen vergeblich, denn der Erfolg beim seitlichen Schneiden wurde schließlich 1887 von Emile Berliner erzielt.
Eine Frage des Prinzips
Das Telefon hatte mehrere Erfinder, die alle auf den Innovationen ihrer Vorgänger aufbauten. Bells Patent Nr. 174.465 schrieb ihm die Erfindung des Telefons zu und löste eine Kontroverse aus, die Historiker, Wissenschaftler und Gelehrte bis heute beschäftigt. Im Mittelpunkt dieser Kontroverse steht die Tatsache, dass am selben Tag, an dem Bell sein Patent anmeldete, ein Vorbehalt für eine ähnliche Erfindung von Elisha Gray eingereicht wurde. Das Caveat wird heute nicht mehr verwendet, aber damals war es ein vorläufiges Dokument, das eingereicht wurde, um eine Erfindung zu beschreiben, die schließlich Gegenstand einer formellen Patentanmeldung sein würde.
Die Hauptähnlichkeit zwischen Bells Patent und Grays Patent besteht darin, dass beide ein „Prinzip des variablen Widerstands“ beschreiben und einen Flüssigkeitsübertrager beschreiben. Bell benutzte einen solchen Flüssigkeitsübertrager, um seine Erfindung auf der Weltausstellung 1876 in Philadelphia zu demonstrieren, die zu Ehren des hundertjährigen Bestehens der USA stattfand. In seinem Patent beschreibt er sowohl den Sender als auch das „Prinzip des veränderlichen Widerstands“. Dieser Sender besteht aus einer Membran, einer Nadel und einem kleinen Becher mit Wasser. Der Becher mit Wasser ist in der Lage, Elektrizität zu leiten, wenn ein wenig Säure hinzugefügt wird. Die Sprache wird auf die Membran projiziert, wodurch die Membran in Schwingung versetzt wird. Die daran befestigte Nadel wird dadurch in Übereinstimmung mit der Sprache in Schwingung versetzt. Durch die Vibration taucht die Nadel in den Wasserschnitt ein und wieder aus, wodurch sich der Widerstand des Batteriekreises ändert. Diese Veränderung erzeugt den wellenförmigen Strom, der für die elektrische Übertragung der artikulierten Sprache notwendig ist.
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Die schwerwiegendste Anklage gegen Bell wurde erhoben, nachdem sein Patentbeamter zugegeben hatte, Bell den von Elisha Gray eingereichten Vorbehalt gezeigt zu haben. Dieser Vorbehalt beschrieb das „Prinzip des variablen Widerstands“, das Bell noch nicht selbst entwickelt hatte. Die Beweise deuten darauf hin, dass Bell in der Lage war, das Prinzip von Gray in seine eigene Patentanmeldung zu integrieren, bevor er sie einreichte: Der Anspruch auf variablen Widerstand ist am Rande von Bells ursprünglicher Patentanmeldung vermerkt. Obwohl die Gerichte Bells Ansprüchen stattgaben und ihn zum rechtmäßigen Erfinder des Telefons ernannten, bleiben die Beweise bestehen und die Kontroverse geht weiter.
Der von Bell im Patent Nr. 174.465 beschriebene elektromagnetische Empfänger ist im Wesentlichen derselbe wie die heute gebräuchlichen Telefonempfänger, und dieses Merkmal ist einzigartig in seinem Patent. Bell wurde beschuldigt, das „Prinzip des variablen Widerstands“ von Gray gestohlen zu haben, ein Prinzip, das für die Entwicklung späterer elektrischer Sprachübermittler von entscheidender Bedeutung war. Obwohl in heutigen Empfängern keine Flüssigkeit verwendet wird, spielte (und spielt) das „Prinzip des variablen Widerstands“ eine Schlüsselrolle für den Erfolg des Telefons.
Anerkennung
Das Franklin Institute verlieh Alexander Graham Bell 1912 die Elliott-Cresson-Medaille auf dem Gebiet der Technik für die „Elektrische Übertragung artikulierter Sprache“. Klicken Sie auf die Miniaturansichten, um den Abschlussbericht des Committee on Science and the Arts einzusehen.
Die Stiftung des Franklin Institute Awards Program begann mit einer Spende von 1.000 Dollar des Philanthropen Elliott Cresson aus Philadelphia, um die Cresson-Medaille im Jahr 1848 zu stiften. Lesen Sie mehr über Elliott Cresson (PDF-Datei, 3.2M), aus „The Franklin Institute Donors of the Medals and Their Histories.“
Credits
Das Alexander Graham Bell Projekt wird durch die Unterstützung von The Barra Foundation und Unisys ermöglicht.
Diese Website ist das Werk eines internen Sonderprojektteams am Franklin Institute, das unter der Leitung von Carol Parssinen, Senior Vice-President für das Center for Innovation in Science Learning, und Bo Hammer, Vice-President für das Franklin Center, arbeitet.
Die Mitglieder des speziellen Projektteams aus der Abteilung für Bildungstechnologie sind:
Karen Elinich, Barbara Holberg, Margaret Ennis, Natasha Fedder und Jay Treat.
Die Mitglieder des Projektteams aus der Abteilung Kuratorien sind:
John Alviti und Andre Pollack.
Die Mitglieder des Projektbeirats sind:
Ruth Schwartz-Cowan, Leonard Rosenfeld, Nathan Ensmenger und Susan Yoon.