Маркос Санчес - Поистине светлая идея. Эдисон. Электрическое освещение

Стоящий на отшибе городок Менло-Парк был выбран Эдисоном в качестве новой резиденции для исследований. В 1876 году изобретатель отправил своего отца, Самуэля Огдена Эдисона, рассмотреть место и возможность постройки там лаборатории по его собственному проекту. С приходом весны Эдисон закрыл свою лабораторию и все офисы в Ньюарке и отправился туда со своими основными сотрудниками, которые сразу наводнили маленький поселок, с тех пор ставший известным просто как «деревня Эдисона».

Узкое и длинное здание, в котором разместилась лаборатория, выглядело снаружи как большая конюшня. В нем было два этажа: на нижнем располагались офис, маленькая библиотека и чертежный зал. На верхнем находилась та самая лаборатория, где члены команды Эдисона работали среди машин, аккумуляторов и химикатов. Со временем эта простая и тесная деревянная постройка вошла в легенды. Для своей семьи Эдисон купил деревенский трехэтажный дом, располагавшийся рядом с новой лабораторией. На обширной площадке стояли хлев, мельница, большой сад и широкий луг, служивший местом игр для его детей. Лаборатории в Менло-Парке предстояло стать местом научно-исследовательских работ, нацеленных на создание практических изобретений самых разных типов. Эдисон называл свое детище «фабрикой изобретений». Здесь на свой страх и риск он систематически исследовал все научные идеи в поисках способов их возможного применения в новых изобретениях. Последние он разрабатывал с прицелом на их немедленное коммерческое использование. Здесь Эдисон принимал заказы на разработку изобретений и их производство от частных и государственных организаций. Менло-Парк стал первой промышленной исследовательской лабораторией в США, а Эдисон — первым из великих изобретателей-ученых, опирающихся на принцип инноваций, направленных на коммерческое использование.

Черт возьми, здесь нет никаких правил... Мы просто пытаемся что-то получить!

Томас Альва Эдисон

Менло-Парк был тем нервным узлом, из которого расходились по миру открытия команды инженеров и ученых, работавших там. Как только Эдисон устроился в новой резиденции, он сразу получил прозвище «волшебник Менло-Парка». Компания «Вестерн Юнион» сделала ему предложение, подкрепленное авансом в 500 долларов ежемесячно, не считая будущих гонораров, взяться за работу над новым средством связи — телефоном.

До изобретения электромагнитного телефона уже существовали акустические устройства на механических принципах, способные передавать звук голоса или музыку на расстояние, в которых передача осуществлялась с помощью труб из металла или других материалов. Большой известностью пользовалось устройство под названием «голосовая труба», состоящее из двух конусов, соединенных с трубопроводом, по которому звук (голос) передавался на некоторое расстояние.

РИС. 1

Оно использовалось в основном на кораблях, чтобы с мостика можно было отдавать команды в машинное отделение и другие помещения, но в XIX веке подобные трубы стали устанавливать и в богатых домах, на фабриках и заводах, где их можно было встретить вплоть до второй половины XX века. Основные принципы акустической телефонии были известны уже много веков назад, свидетельство чему можно найти в детской игре с двумя стаканами или коробочками, соединенными веревкой, с помощью которых можно разговаривать. Диафрагма, то есть гибкая мембрана, способна улавливать звуки (воздушные колебания) и преобразовывать их в механическую вибрацию, как это происходит в человеческом ухе. Веревка или провод передают такую вибрацию по всей своей длине, сохраняя ее характеристики, и ее воспроизводит вторая диафрагма, или, иными словами, она вновь превращает механические колебания в воздушные (в звук).

В акустическом телефоне волны передаются по линии по тому же принципу, по которому работает струна в музыкальных инструментах. Различная длина звуковой волны воспринимается нами как изменение высоты звука: более длинная волна означает более низкий звук, более короткая — высокий (см. рисунок 1).

Первые формальные опыты над воспроизведением и передачей звука провел между 1664 и 1685 годами британский ученый Роберт Гук (1635-1703), пионер микроскопии и автор биологического термина «клетка». В 1667 году во время работы архитектором, в ходе реконструкции Лондона после сильного пожара 1666 года, английский эрудит изготовил очень простое устройство — акустический телефон, с помощью которого он исследовал свойства звука. Это открыло большие возможности в области передачи человеческого голоса, однако применить их на практике современная ему наука и технология были еще не готовы. Дальнейшее развитие телефонии стало возможным только с применением электричества.

Пространство вокруг нас заполнено различными волнами, имеющими механическую или электромагнитную природу. Основными характеристиками этих волн являются: длина волны (расстояние между двумя ее пиками), амплитуда (максимальный размах волны) и частота (количество повторений волны в единицу времени, то есть количество вибраций в секунду).

Люди, занимавшиеся разработкой телеграфа, задавались вопросом, можно ли превратить звук в изменяемый электрический ток и передавать его на большие расстояния по проводам так же, как передаются по металлической проволоке электрические сигналы, в которых зашифрованы символы. Работы по этой теме начались только в середине XIX века. В ходе своих исследований над возможностью изготовления автомата, имитирующего человека, в 1844 году итальянец Инноченцо Манзетти (1826-1877) выдвинул идею «говорящего телеграфа» (см. рисунок 1) и даже взялся за изготовление его прототипа. Источники расходятся во мнениях, удалось ли ему построить и испытать его; до нас дошли лишь смутные описания системы, которая «напрямую передает слова по обычным телеграфным проводам с помощью устройств, более простых, чем современный телеграф.

Музыка передается великолепно, а что касается слов, то самые отчетливые из них хорошо слышны». И только французский инженер Шарль Бурсель (1829-1912) в точности описал, хотя и теоретически, конструкцию, которую считают первой системой электрической передачи звука. В 1854 году Бурсель изложил в журнале «Иллюстрасьон» (в статье «Электрическая передача слов» от 25 августа 1854 года) основной принцип электрической телефонии и предсказал, что в скором времени звук можно будет передавать с помощью электричества: