Самуэль Инсул — впоследствии один из «электрических королей» США, который в Менло был помощником Эдисона, — дает следующее описание жизненного режима конторы и лаборатории:
«Я никогда не пытался систематизировать деловую жизнь Эдисона. Его метод работы перевернул бы вверх ногами любую конторскую систему. Он работал в своей лаборатории так же охотно в полночь, как и в полдень. Он не думал ни о часах дня, ни о днях недели. Если он уставал, то охотнее спал среди дня, чем среди ночи, так как большая часть его работ в области изобретений была выполнена ночью. Я управлял его конторою на деловой лад, насколько это позволял мой опыт. Я старался попадать к Эдисону именно тогда, когда ему было удобно. Иногда он целыми днями не просматривал почты, в другие же дни регулярно утром являлся в контору. Часто мне приходилось бывать у него в Менло-Парке по деловым вопросам ночью, так как днем я был занят в Нью-Йорке. За своим полночным завтраком он уделял мне несколько минут, чтобы просмотреть корреспонденцию и дать мне нужные указания».
Эдисон в течение всей своей жизни сохранял демократические привычки своей «богемной» молодости. Устав от работы, он ложился на один из лабораторных столов и, подсунув под голову несколько книг, засыпал крепким сном. Он уверял, что это для него лучше, чем спать в мягкой постели, которая нежит и портит человека. Его отдых был так же нерегулярен, как и его работа. Он мог, если нужно, бодрствовать несколько суток подряд.
Весь его быт, все его силы были направлены к одной цели, и этой целью была работа, очередное увлечение каким-либо изобретением.
ТЕЛЕФОННЫЙ ПЕРЕДАТЧИК
К первым работам Эдисона в Менло-Парке относится телефония.
Изобретение телефона, как и огромное число других крупных изобретений, нельзя приписать целиком одному человеку.
Еще в 1837 году американец Пейдж показал, что магнитный стержень, помещенный внутри катушки из изолированной проволоки, издает звук, если по проволоке пропускать быстро меняющийся электрический ток, который то появляется, то исчезает.
Первые успешные попытки воспроизвести машиной человеческую речь относятся к шестидесятым годам прошлого столетия. В 1863 году Гельмгольц сумел воспроизвести гласные — а, и, о, у, — заставляя одновременно звучать несколько камертонов.
Около того же времени возникает мысль о передаче речи на расстояние, «превращая звук в электричество», посылаемое затем по телеграфной проволоке. Телеграф, как мы знаем, был тогда хорошо известен. Первые более или менее удачные попытки в этом направлении были сделаны немецким ученым Филиппом Рейсом еще около 1860 года. Однако из его прибора нельзя было получить технически пригодного телефона.
Изобретателем телефона должен считаться Александр Грахам Белл. Англичанин по происхождению, Белл большую часть своей жизни (родился в 1847 году, умер в 1922 году) провел в Америке, где был профессором в Бостоне. После упорной пятилетней работы (с 1872 по 1877 год) Белл получил, наконец, практически пригодный телефон, поддающийся дальнейшему усовершенствованию.
14 февраля 1876 года Бюро патентов в Вашингтоне получило предварительную патентную заявку Белла на изготовление прибора «для передачи по телеграфу голосовых звуков» человеческой речи. Эта предварительная заявка содержала описание еще неусовершенствованного изобретения. В соответствии с законом, существовавшим в США до 1910 года, заявитель пользовался затем правом в течение года возбудить ходатайство о выдаче патента на законченное изобретение.
В тот же день, 14 февраля 1876 года, но двумя часами позже, в Бюро патентов поступила заявка Элиши Грэя на такое же изобретение.
7 марта 1876 года заявление Белла было рассмотрено, и его право на изобретение было признано и зарегистрировано. Однако между Беллом и Грэем возник длительный судебный процесс, и только в 1888 году Верховный суд США окончательно признал приоритет на новое изобретение за Беллом.
Белл впервые использовал в своем аппарате индукционные токи, на действии которых основан и современный телефон. Телефон Белла состоял из тонкой стальной пластинки (диафрагмы), прикрепленной ко дну небольшой коробки. Сзади диафрагмы помещались полюсы подковообразного магнита, окруженного проволочной спиралью. Если говорить в коробку, то звуковые волны, приводя в движение диафрагму, изменяли магнитное поле, и в проволочной спирали возникал меняющийся по величине ток, который на обратном конце в приемнике приводил в движение подобную же диафрагму, а она своими колебаниями воспроизводила звуки.
Изобретатель Белл, как и Грэй, пришел к заключению, что магнитное поле, создаваемое колебанием мембраны, не производит достаточно сильных пульсирующих токов, необходимых для передачи человеческого голоса на большие расстояния, и не дает достаточной силы звука. Тогда у них возникла мысль прибегнуть к помощи батареи, которая непрерывно подавала бы в телефонную цепь электрический ток, при наличии которого колебания мембраны служили бы лишь для преобразования этого постоянного тока в пульсирующий. В этом было заложено начало развития телефонов с батареей.
Впервые телефон был демонстрирован публично в США в 1876 году на первой американской всемирной выставке в городе Филадельфии. В конце того же 1876 года телефон был демонстрирован в Европе на съезде Британской научной ассоциации в городе Глазго (Шотландия). Присутствовавший на съезде знаменитый английский физик Томсон (лорд Кельвин) заявил, что телефон представляет «величайшее из чудес, связанных с электрической телеграфией».
Однако для телефонной передачи между точками, находящимися одна от другой на большом расстоянии, потребовалось изобретение более практической системы. Возникавшие токи были очень слабы. Первый изготовленный Беллом телефонный прибор передавал еще очень неясные звуки речи из одной комнаты в другую.
Эдисон переехал в Менло-Парк в 1876 году, как раз в том году, когда Белл получил патент на телефон. И одной из первых проблем, к разрешению которой Эдисон приступил в своей новой лаборатории, было усовершенствование изобретения Белла.
Внедрение в коммерческую эксплуатацию телефона Белла затруднялось из-за слабости передаваемых звуков и из-за посторонних шумов, которые по различным причинам появлялись в проводах.
Существенное неудобство представляло также объединение приемника и передатчика (телефона и микрофона) в одной трубке. Нужно было подносить трубку то к уху, то ко рту. Говорящий уже не мог слышать партнера, слушающий не мог отвечать.
Белл продолжал трудиться над усовершенствованием своего телефона. Он предложил свой патент компании «Вестерн Юнион», но получил отказ. Шаг за шагом добивался Белл и улучшения своего аппарата и поддержки финансовых кругов. Постепенно интерес к этому изобретению возрастал, и многие предприятия принялись заменять телеграфную связь телефонной. За плечами Белла организовывалась крупная промышленная компания.
Компания «Вестерн Юнион», обеспокоенная угрожавшей конкуренцией телеграфу и привлекаемая все более очевидными перспективами, обратилась к Эдисону. Ему обязались уплачивать 150 долларов в неделю в течение пяти лет за право первого использования любого его изобретения в области телефонии. Эдисон охотно согласился, так как еще в Ньюарке он начал эксперименты в этой области, а в Менло-Парке продвинулся в этом направлении достаточно далеко. Середина семидесятых годов прошлого столетия вообще изобиловала именами изобретателей телефона.
Чтобы понять сущность усовершенствования, внесенного Эдисоном, вспомним основы телефонирования.
Микрофон и телефон являются основными приборами, требующимися для передачи человеческой речи на любое расстояние посредством электрического тока. Для передачи на расстояние звуковых колебаний прежде всего необходимо их превратить в колебания электрического тока. Эта задача выполняется микрофоном, который, таким образом, является передатчиком. Он состоит из металлической коробки, наполненной угольным порошком; крышкою служит тонкий диск из твердого угля, являющийся одновременно и мембраною. Если говорить перед микрофоном, то звуковые волны падают на мембрану микрофона и заставляют ее колебаться «в такт» с изменением звука. При колебаниях мембраны изменяются и электрические свойства микрофона. Например, в угольном микрофоне изменяется давление мембраны на находящиеся в соприкосновении с нею угольные зерна, что, в свою очередь, вызывает изменение
