اختراع الهاتف

تعد نجاحات ألكسندر جراهام بيل في اختراع الهاتف نتاجاً مباشراً لجهوده المتواصلة في تحسين نظام التلغراف، الذي كان وسيلة الاتصال الرئيسية لأكثر من ثلاثين عاماً. حيث اقتصر هذا النظام على إرسال واستقبال رسالة واحدة في كل مرة. وقد ساهمت معرفته العميقة بمجال الأصوات والموسيقى في تقديم تصور لنظام يسمح بنقل رسائل متعددة عبر سلك واحد في آن واحد، والذي عُرف بالتلغراف التوافقي (بالإنجليزية: harmonic telegraph).

استند مبدأ التلغراف التوافقي على إمكانية إرسال مجموعة من النغمات بشكل متزامن عبر السلك، وذلك من خلال تباين الأصوات أو الإشارات في شدة الصوت. وفي عام 1874، أبلغ بيل والد زوجته المستقبلية عن تقدم أبحاثه وإمكانيات التلغراف المتعدد، مما أدى إلى حصوله على الدعم المالي اللازم لمشروعه.

بدأ جراهام بيل في العمل على تطوير التلغراف المتعدد بالتعاون مع توماس واتسون، حيث تمكنا من تطوير جهاز لنقل الصوت كهربائياً. في مارس 1875، التقى بيل بشكل سري مع مدير مؤسسة سميثسونيان، وناقش معه أفكاره حول الهاتف، ما أعطاه دعمًا للتقدم أكثر في مشروعه. بحلول يونيو من نفس العام، تمكن بيل وواتسون من إثبات أن الترددات الصوتية المختلفة تؤدي إلى تباين في قوة التيار الكهربائي في الدائرة، مما تطلب إنشاء جهاز إرسال يتمكن من تغيير التيارات الإلكترونية و جهاز استقبال يعيد إنتاج هذه التغيرات على شكل ترددات يمكن سماعها.

في الثاني من يوليو 1875، خلال تجربة للتلغراف التوافقي، اكتشف بيل وواتسون صدفة أن الصوت يمكن أن ينتقل عبر السلك. وذلك عندما حاول واتسون فك قصبة كانت ملفوفة حول جهاز الإرسال، مما سمح للاهتزازات الناتجة عن كونه باستقبال الصوت في غرفة بيل. وقد كانت هذه التجربة تحفيزاً كبيراً لكل من بيل وواتسون للاستمرار في تطوير هذه الفكرة. وقيل إن بيل قد صرخ في السماعة قائلاً: “سيد واتسون، تعال هنا، أريد أن أراك”، وقد أشار واتسون إلى أنه سمع وفهم ما قاله، لتكون بذلك هذه أول مكالمة هاتفية مسجلة في التاريخ.

تسجيل براءة الاختراع

قدم جراهام بيل في 14 فبراير 1876 طلب براءة اختراع لوصف طريقته في نقل الأصوات. وفي 7 مارس من نفس العام، منحته إدارة براءات الاختراع البراءة التي تُعتبر من بين أكثر براءات الاختراع قيمة في العالم.

تصميم الهاتف الأصلي

كان التصميم الأصلي للهاتف نسخة مُعدلة من نظام التلغراف، واستمر بيل في العمل على تحسين تصميمه. بعد سنتين، تمكن من تطوير هاتف مغناطيسي يُعتبر بمثابة بداية للهواتف الحديثة. حيث اشتمل التصميم على جهاز إرسال وجهاز استقبال ومغناطيس، وكان يحتوي كل من جهازي الإرسال والاستقبال على غشاء مصنوع من قرص معدني.