Как совершенствовалась связь

Почти полтора века назад, в 1875 году в Бостоне американские ученые Александр Белл и Томас Уотсон впервые использовали две мембраны для управления электромагнитами, что послужило основой для создания телефона.

Сама же "телефонная история" богата перипетиями и поисками истины. Первые телефоны создавались с использованием пробки от бочонка, вязальной спицы, старой разбитой скрипки, мотка изолированной проволоки и гальванического элемента. Мечты же о передаче сигналов на большие расстояния были свойственны человеку, наверное, еще в доисторические времена.

"Царские уши" и "луженые глотки"
Говорят, что телефон, который, пожалуй, по своей значимости стоит на втором месте после колеса, был изобретен случайно. Но случайность, как известно, есть не что иное, как цепь закономерностей. Идея создания привычного для всех нас телефона, витала в воздухе, начиная с доисторических времен, при этом человечество особо не мудрствовало над проблемой передачи сигналов и символов на дальние расстояния. Самым надежным средством связи считались гонцы, как люди, так и птицы. На втором месте стояли там-тамы, барабаны или какие-то условные знаки - дым костра, цвет паруса, а в некоторых случаях проще всего было крикнуть. У персидского царя Кира, жившего в VI веке до нашей эры для этой цели на службе состояло 30 000 человек, именуемых "царскими ушами". Располагаясь на вершинах холмов, и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. По свидетельству греческий историк Диодора Сицилийского за день известия по такому телефону передавались на расстояние тридцатидневного перехода.
Во время войны с Цезарем, сведения о продвижении его армии галлы передавали с помощью расставленных цепочкой крикунов. Эффективность такого способа была налицо: посредством своей "луженой" глотки профессиональные крикуны передавали ценную информацию за день со скоростью 100 км в час, в то время, как посыльным требовались недели и месяцы. А в средневековых постройках Пскова ученые обнаружили "беспроволочные" телефоны - узкие секретные ходы проложенные в стенах. С их помощью велись переговоры, передавались и принимались сообщения.

Рупор для короля
В средние века рыцарь английского короля Карла Самуэль Морланд изобрел рупор, незамысловатый прибор, который верой и правдой служит до сих пор. В 1667 году известный физик Роберт Гук обнаружил, что звук хорошо распространяется по туго натянутой бечевке. Это нашло широкое применение, в основном, в детской забаве - "нитяном телефоне". Гораздо перспективнее оказался трубчатый телефон. Идею этого телефона сформулировал еще в 1579 году итальянец Делла Порта, который даже предложил покрыть страну сетью говорящих труб вроде тех, что используются на пароходах для связи капитана с машинным отделением. Но эта идея широкой поддержки не нашла.
Прорыв в области передачи информации принесла французская революция. В 1789 году механик Клод Шапп предложил Конвенту покрыть Францию сетью башен с установленными на них устройствами, состоящими из планок, хорошо видимых на расстоянии. Ночью на концах планок зажигались фонари. Телеграфист, сидящий внутри башни, менял расположение планок, ориентируясь на башню, находящуюся в пределах его видимости. Следующий телеграфист копировал его и так сообщение шло по цепочке от отправной точки до конечной. Меняя расположение планок, можно было получить около 200 комбинаций. Большим поклонником телеграфа Шаппа стал Наполеон, который постарался внедрить его по всей Европе. Скорость передачи сообщений была очень высокой. Например, по линии оптического телеграфа Петербург - Варшава сообщение шло в хорошую погоду за 45 минут.

Слышаший эфир
Широкое распространение акустическая трубчатая связь получила после того, как в начале XIX века французский физик Жан Батист Био открыл и исследовал распространение звука на большие расстояния по трубам. Он с удивлением увидел, как общаются через бульвар Капуцинов друг с другом рабочие, прокладывавшие водопровод. Био предложил идею нового средства связи, а в 1900 году Фрайтаг предложил трубы для лучшей связи наполнять светильным газом, что намного повышало надежность и дальность связи.
Еще одна новинка - "зеркальный телефон" была предложена Кауперкольсом. Он представлял собой вогнутое зеркало, которое фокусировало акустическую волну и направляло ее в нужном направлении. Реального применения это изобретения не получило, зато зеркальные телефоны активно использовали герои толстовской "Аэлиты" - Гусев и Тускуб.
Впервые применить электричество для передачи звуков на большие расстояния решил американец Пейдж из Салема. Его аппарат вошел в телефонную историю под именем "ворчащей проволоки". Затем, 24 года спустя, учитель школы для глухонемых из города Фридрихсдорфа Филипп Рейс в старом школьном сарае из подручных средств (пробка от бочонка, вязальная спица, старая разбитая скрипка, моток изолированной проволоки и гальванический элемент) создал аппарат для демонстрации принципа действия уха. Следует отметить, что и сам Рейс из-за многолетней болезни практически не мог говорить. Именно Рейс назвал свой аппарат телефоном и продемонстрировал его 26 октября 1861 года перед членами Физического общества Франкфурта. Электрический телефон Рейса особого успеха не имел, однако в 1885 году в Гнельгаузене ему был воздвигнут памятник.

Историческая фраза
Не известно как сложилась бы дальше телефонная история, если бы изобретение Рейса не попало в руки американцу Александру Грехему Беллу. Ознакомившись с телефоном Рейса, Белл решил создать аппарат, превращающий звуки в световые сигналы. Став знаменитым и богатым, Белл как-то сказал: "Я изобрел телефон благодаря своему незнанию электротехники. Ни один человек, хотя бы элементарно знакомый с электротехникой, ни за что бы не изобрел телефона".
Аппарат, над которым работал Белл, должен был по одному телеграфному проводу передавать одновременно семь телеграмм, и использовалось при этом семь пар гибких металлических пластинок. Число семь было не случайным и увязывалось с количеством нот в октаве. Каждая пара пластинок настраивалась на свою частоту. В один прекрасный июньский день 1875 года свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линии случайно приварился к контакту. Помощник Белла механик Томас Уотсон пытался устранить эту неисправность и при этом нецензурно выражался. Белл в это время в другой комнате работал с приемными пластинками. Он уловил пришедший по проводам едва слышный звук ругательств своего механика и понял, что самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в своеобразную гибкую мембрану. Она находилась над полюсом магнита и изменяла его магнитный поток. При этом ток, поступающий в линию, изменялся в такт с колебаниями воздуха, вызываемыми бормотанием Уотсона. Почти год ушел на усовершенствование изобретения. 14 февраля 1876 года Александер Грэйам Белл, будучи профессором физиологии органов речи Бостонского университета, запатентовал в США свое изобретение - телефон. В 1877 году он получил патент на мембрану и арматуру, а в 1884-1886 годах - ряд патентов в области записи и воспроизведения звука.
7 марта Белл получил патент, а через три дня 10 марта 1876 года по 12-метровому проводу состоялась передача первой членораздельной фразы, ставшей исторической: "Мистер Ватсон, идите сюда. Вы мне нужны". В том же 1876 году телефон Белла был продемонстрирован посетителям Филадельфийской Всемирной выставки. Первый телефонный аппарат работал с чудовищными искажениями звука, его приемное и передающее устройства были одинаково примитивны, разговаривать с его помощью можно было не далее 250 метров. На сей раз, изобретатель, находившийся в изолированном помещении, декламировал собравшемуся в другом помещении жюри монолог Гамлета "Быть или не быть?". История ответила на этот вопрос однозначно - "быть".

1878 год. Первый телефон компании Ericsson - "Trumpet phone"
Узнав об этом, основатель компании L.M.Ericsson, Ларс Магнус Эрикссон, решает, что это изобретение ждет великое будущее. В то время компания "Эрикссон" занималась телеграфией, но уже через 2 года первый телефон с маркой L.M.Ericsson можно приобрести любому желающему.
Первые несколько лет, телефоны покупают парами, ведь иначе не было бы кому звонить. Забавно, что говорить и слушать приходится по очереди, прикладывая "труку" то к уху, то ко рту. Но самое забавное в том, что вызывать к телефону своего соседа (длина провода не должна превышать 200 метров), приходится с помощью свистка (на фото - черный цилиндр, торчащий из "трубки"). Звук свистка передается также посредством электрического сигнала, проходящего по проводу и заставляющего более интенсивно вибрировать мембрану трубки вызываемого.

"Алло, барышня!"
Случайно или нет, но свое изобретение Беллу удалось зарегистрировать всего лишь на два часа раньше другого телефона, созданного на том же принципе Греем (который в 1898 г. изобрел систему звуковой подводной сигнализации, предупреждающей корабли о приближении другого судна так называемого "Колокол Грея"). Не повезло и итальянцу Антонио Меуччи изобретшему телефон еще в 1849 году. Ему помешала случайность - будучи нищим иммигрантом в США, он не смог найти 10 долларов, чтобы запатентовать свое изобретение. Та же несчастливая участь постигла французского телеграфиста Шарля Бурселя, представлявшему в 1854 г. описание аналогичного изобретения в свою Академию, где оно и затерялось.
На первенство в изобретении телефона претендовали многие. Уже в 1878 году в США начались судебные процессы, в которых оспаривалось первенство Белла в изобретении телефона. Против него выступило почти три десятка человек, приписывающих себе изобретение основных частей телефона. Претензии ряда ученых (МакДоноута, Эдисона, Грея, Долбира, Блейка, Ирвина и Фелькера) были даже выделены в отдельные судебные производства, разделены на 11 пунктов, по каждому из которых выносилось самостоятельное решение. Суд признал по восьми пунктам первенство за Беллом, по двум - за Эдисоном, по одному - за МакДоноутом.
Усовершенствованием телефонных устройств занималось множество изобретателей, и к 1900 году в этой области было выдано более 3 тысяч патентов. Из них можно отметить первую автоматическую станцию на 10000 номеров С.М. Апостолова (1894 г) и первую АТС шаговой системы на 1000 номеров С.И. Бердичевского (1896 г). Hомеронабиратель был разработан в 1889 году американцем Строуджером, а первый телефон-автомат был продемонстрирован на следующий год на Всемирной выставке в Париже.
Первая телефонная линия в Европе соединила 5 ноября 1877 году берлинский почтамт с телеграфом, при этом длина линии была около 2 км. В 1881 году вначале в Париже, а затем и в России (в Нижнем Новгороде) открываются первые телефонные станции. Коммутация на них велась вручную, с помощью штекеров, которыми ловко управляли "телефонные барышни". В Москве, где поначалу было всего 26 абонентов, на коммутаторе работали 16 девушек, прошедших строгий отбор. Они должны были иметь внушительный рост и размах рук не менее 154 см, чтобы дотянуться до соединительных гнезд, Кроме этого необходимо было иметь мелодичный и сильный голос, знать иностранный язык и обладать хорошей памятью, чтобы помнить титулы, род занятий и номера своих абонентов.

Переход количества в качество
Долгое время качество связи оставляло желать лучшего. В 20-е годы желающие поболтать по телефону, вынуждены были кричать так, как их доисторические предки с лужеными глотками. Кроме того, слышимость была очень низкой, а некоторые слова было просто невозможно разобрать. Первые телефонные аппараты были довольно громоздки, неуклюжи и по высказыванию одного абонента "напоминали 8-ми килограммовую "кофемолку"". На корпусе отдельно размещались микрофон и телефон. Для того, чтобы вызвать "барышню" требовалось вращать специальную ручку, причем дважды - сначала для установления "связного контакта", а второй раз для отбоя. Корпуса телефонов изготавливались из ценных пород дерева и украшались инкрустацией. Со временем дерево сменилось металлом, индивидуальная отделка фабричной штамповкой. Затем вошла в быт пластмасса, и появились телефоны всех цветов радуги. Диск уступил место кнопкам, а начинку аппарата стали составлять микросхемы.

Телефон из "швабры"
Согласно легенде именно так появилась первая телефонная трубка, которой предстояло оставаться почти неизменной около 100 лет.
После создания первого телефона потребовалось почти 100 лет для того, чтобы додуматься до идеи, что можно разговаривать, удерживая одной рукой микрофон у рта, а другой - телефон (приемную часть) у уха.
Эта система многим казалась не очень удобной, ведь болтовня по телефону требовала, чтобы обе руки оказались заняты.
И вот, согласно легенде, один швед, который даже не работал в то время в компании Ericsson, проснулся с идеей, как сделать пользование телефоном гораздо удобнее. Он додумался до того, что нужно соединить "держалкой" приемную и передающую части телефона. Говорят, что в ход пошла швабра, от ручки которой изобретатель, не долго думая, отпилил кусок нужной длины. Только представьте, что сказала жена изобретателя! Знала бы она, что ее швабра вошла в историю телефонизации человечества... (Про жену Ronny не рассказывал, вероятно, история не сохранила для нас подробности).
В 1956 году на свет появился аппарат только в виде трубки, где в единое целое собрали телефон, микрофон и номеронабиратель. Хотя новинка имела немалый вес, но пользовалась ажиотажным спросом и долго была в моде. Второе рождение телефон пережил в 80-е годы, с внедрением беспроводной системы связи. В результате длительных метаморфоз мобильный аппарат обзавелся клавиатурой, графическим дисплеем, где есть часы, календарь, будильник, различные варианты звонков, картинок и даже связь с Интернетом, и другие удобные вещи. С началом коммерческой эксплуатации спутниковой связи в 1998 году, появились сотовые телефоны, которые при выходе из зоны охвата сотовой компании продолжали работать. Их возможности практически не ограничены, даже если абоненты находятся в самых отдаленных уголках земного шара, а качество передачи звука приближается к идеальному.
Недавно Натан Игл и Сэнди Пентленд из Массачусетского технологического института (MIT) создали сотовый телефон, который изучает жизнь своего владельца, его привычки и круг общения. Аппарат собирает статистику всего, что происходит с человеком: по сотам определяет перемещения, собирает информацию о звонках и продолжительности разговоров, использовании встроенной камеры и интерфейса. На основании всей этой информации аппарат составляет картину типичного поведения человека в течение дня, где больше бывает, с кем чаще говорит, в какие часы обычно звонит домой, а в какие - проводит время с друзьями в баре и так далее. В свою очередь, это позволяет строить прогноз на будущее, предвосхищая действия владельца и выдавая ему те или иные напоминания, даже советы.
Весной 2005 года в США в продажу поступил специальный мобильный телефон для детей в возрасте от 8 до 12 лет. Телефон Firefly разработан таким образом, что позволяет родителям контролировать звонки своего чада. У телефона Firefly нет клавиатуры, им можно управлять только с помощью голосовых команд.
Еще одно новшество - телефоны с учетом религиозных пристрастий. В частности, разработана модель кошерного телефона, предназначенного специально для ультраортодоксальной еврейской общины, численность которой в Израиле составляет около миллиона человек. На "кошерном" телефоне стоит сертификат кашрута, проставленный раввинскими властями. А на Ближнем Востоке создан телефон, предназначенный специально для мусульман. Новый аппарат показывает направление на Мекку из более пяти тысяч городов мира и звуковым сигналом пять раз в день призывает владельца телефона к молитве. В нем есть полный текст Корана, его перевод на английском языке, система поиска и Хиджра (мусульманское летосчисление).