Как мы начали говорить на расстоянии: история телефона

С момента появления у человечества информации возникла и потребность в её передаче. На протяжении веков люди искали способы сделать это быстрее, надёжнее и дешевле. Однако всегда находились препятствия: гонца могли перехватить, почтовые голуби имели ограниченный радиус действия, ямщики медлили в пути, а использование кораблей или повозок обходилось слишком дорого. Часто мешали и технические нюансы — неровности поверхности, слабая проводимость среды, воздействие гравитации. Тем не менее, современные технологии, такие как смартфоны, сотовая связь и интернет, не стали бы реальностью без многовекового пути проб и ошибок: от почтовых ям до телеграфа, от голубей до даже неудачных экспериментов с пневмопочтой.

Но ключевым звеном в этой цепочке, безусловно, стало изобретение телефона.

Одним из первых, кто предложил использовать провода для передачи сигналов, стал молодой энтузиаст и на тот момент никому не известный учёный — Сэмюэл Морзе. Его изобретение — устройство, передающее электрические импульсы по проводам длиной более полукилометра — стало прорывом в коммуникациях. Поддержку Морзе оказал предприниматель и инвестор Стив Вейл, по сути — один из первых венчурных капиталистов. Благодаря их сотрудничеству появилась телеграфная азбука — система условных сигналов, известных как азбука Морзе.

С помощью специального ключа (разработанного Б.С. Якоби) сообщение формировалось в виде последовательности точек и тире, а на другом конце провода аппарат с электромагнитом и чернильным пером воспроизводил его на бумаге. 22 мая 1844 года Морзе передал первую в истории фразу по телеграфной линии: «Чудны дела Твои, Господи!». Как показала история, инвестор не ошибся — изобретение стало основой телекоммуникаций XIX века и широко распространилось по всему миру. Подробности можно прочитать здесь .

С развитием телеграфии возникла необходимость ускорить передачу данных. Эту задачу частично решил Чарльз Уитсон, предложив использовать механизированную систему. Его решение — бумажная лента с перфорацией, через которую игла замыкала электрическую цепь — позволяло передавать до 600 слов в минуту. Сигнал, поступающий на перо, превращался в символы — точки и тире. Это был не только шаг к автоматизации, но и предтеча вычислительной техники. Однако телеграф всё ещё был "немым" — голос и музыка оставались за пределами передаваемых данных.

Часто считается, что первым телефоном обязан мир Александру Беллу, но это не совсем так. Первым человеком, кто теоретически обосновал возможность передачи звука по проводам, был парижский инженер Шарль Бурсель. В своей диссертации, написанной между 1849 и 1854 годами, он описал принцип преобразования электрических колебаний в звук и впервые употребил термин «телефон». Но, как это часто бывает в науке, идея так и осталась на бумаге.

История изобретения телефона — это не только наука, но и драма. В учебниках нередко описывают параллельные открытия как мирное совпадение: Бойль — Мариотт, Ньютон — Лейбниц, Менделеев — Клапейрон… Но на деле всё было далеко не столь гармонично. Борьба за приоритет, патенты и прибыль была острой и порой беспощадной. Вот уже почти два века учёные, историки и юристы спорят, кто же всё-таки по праву должен считаться изобретателем телефона. Одно ясно — к моменту появления устройства идея «висела в воздухе», и многие инженеры по всему миру пытались её реализовать.

Мы не ставим себе задачу восстановить историческую справедливость, а лишь стремимся изложить факты в хронологическом порядке.

Так, Антонио Меуччи, итальянский изобретатель и врач-самоучка, был увлечён электричеством и пытался применять его в медицинских целях. В 1849 году во время одного из экспериментов он случайно услышал голос пациента через соединённый провод, что натолкнуло его на мысль о передаче звука по электрическому кабелю. Вскоре он построил первый рабочий прототип, назвав его звуковым телеграфом. Меуччи был талантливым инженером, но абсолютно не умел заниматься продвижением своих разработок. Его бедственное финансовое положение помешало ему своевременно запатентовать изобретение. Позднее этим воспользовались другие. Подробнее о Меуччи можно прочитать здесь .

Филипп Рейс был математиком и школьным учителем, который проявил интерес к электричеству. Он выдвигал гипотезу, что электричество распространяется по воздуху, подобно свету, и не нуждается в проводниках. Несмотря на то, что его теория была опровергнута научным сообществом, Рейс не отказался от своих исследований и продолжил работать в этой области. В 1860 году он создал и собрал первый прототип телефона, который мог передавать звук на расстояние до 100 метров. Однако его намерения не ограничивались только передачей речи — Рейс рассчитывал использовать устройство для трансляции музыкальных произведений.

Научное сообщество Германии не признало изобретение Рейса, и прошло 12 лет, прежде чем его аппарат привлёк внимание учёных и предпринимателей США, которые оценили саму идею, а не личность изобретателя. Телефон Рейса стал основой для дальнейших разработок в области передачи звука. К сожалению, это изобретение не принесло ему ни признания при жизни, ни финансового успеха — Рейс скончался через неделю после своего 40-летия, а мировая слава пришла к его изобретению лишь после его смерти, когда мир узнал о телефоне Белла.

Александр Грэм Белл — имя этого человека знакомо каждому, кто когда-либо интересовался историей изобретения телефона. Белл, в отличие от своих предшественников, обладал большими шансами на успех, но, тем не менее, ему также пришлось столкнуться с патентными спорами и бороться за признание своего изобретения.

Начинать телефонный разговор со слова "алло", то есть hello, предложил Томас Эдисон, который внес огромный вклад в развитие телефонии, изобретя индукционную катушку, значительно увеличившую расстояние между абонентами.

Вклад Белла в развитие телефона и телекоммуникационной отрасли в целом трудно переоценить. Он не только создал сам телефон, но и основал компанию, которая позднее стала известна как «American Telephone and Telegraph Company» (AT&T). Кроме того, Белл оставил после себя множество других изобретений, включая фотофон, который можно считать предшественником оптоволоконной связи. Если вы не знакомы с его биографией, рекомендую ознакомиться с статьей в Википедии, которая раскрывает, как он опережал свою эпоху и с какими трудностями ему приходилось сталкиваться на пути к успеху.

10 марта 1876 года была произнесена первая историческая фраза через телефон: «Мистер Ватсон, идите сюда. Вы мне нужны». Этот разговор был передан по 12-метровому проводу, соединявшему лабораторию Белла с его комнатой. Два месяца спустя, 10 мая 1876 года, Белл продемонстрировал телефон на заседании Американской Академии Искусств и Наук, а через несколько дней, 25 мая, представил его на Массачусетском Технологическом Институте (MIT). К концу того же года телефонная связь была установлена между Бостоном и Сейлем, а вскоре связи охватили расстояние до 225 километров.

Работа Рейса оказала значительное влияние на Белла. Рейс, преподаватель в школе для глухонемых, демонстрировал устройство, состоящее из батареи, проволоки, скрипки и других элементов, которое использовалось для передачи звука. Белл, занимавшийся сурдопедагогикой, был знаком с этим опытом, что помогло ему в разработке своего телефона. Хотя изначально его исследования были направлены на создание телеграфа, который мог бы передавать несколько сообщений одновременно, именно эти работы и привели к созданию устройства, которое стало первым настоящим телефоном.

Первые телефоны были далеко не совершенными и представляли собой громоздкие устройства, весившие более 8 килограммов. Телефон Белла включал несколько частей: железный ящик с рычагом и трубкой, а также более сложные модели с двумя трубками. Когда абонент хотел сделать звонок, он поднимал трубку, крутил рычаг, и электрический сигнал сообщал телефонистке, что можно начинать разговор. В первые годы телефон не имел номерного плана или диска для набора номера, но эти системы вскоре стали необходимыми, поскольку телефонная связь быстро распространялась по всему миру.

В 1877 году Эдвин Томас Холмс изобрёл коммутатор, который позволил улучшить работу телефонных станций. В 1881 году начали работать первые телефонные станции, на которых использовались штекеры для соединения абонентов.

У телефонной связи нет будущего

_{Ответ компании Western Union на предложение выкупить изобретение Белла.}

Развитие телефонной связи, включая радиотелефоны и сотовую связь, стало логическим продолжением достижений второй половины XIX века.

Элиша Грей — ещё одно имя, связанное с историей создания телефона, и его участие в судебных спорах с Александром Беллом является ярким примером научных противостояний. В начале 1876 года Грей также разработал проект конструкции телефона, однако не смог убедительно доказать своё приоритетное право на изобретение, и до сих пор остаётся вопрос, опередил ли он Белла. Тем не менее, Грей изобрёл другой важный аппарат, который по праву занимает своё место в истории связи — телеавтограф. Этот прибор позволял передавать точное изображение текста, написанного на бумаге. Сам Грей так описывал своё изобретение: «С помощью моего устройства вы можете, находясь в Чикаго, написать мне письмо, и карандаш в моей лаборатории воспроизведет все ваши движения…». Телеавтограф стал прототипом факса, важного элемента телефонной инфраструктуры, который оставался востребованным в организациях на протяжении десятилетий ( статья о телеавтографе ).

Что было дальше?

История телефонии — это не просто рассказ, который можно уместить в одну статью, а целая эпоха с множеством событий и технологических достижений. За XX век телефонные устройства прошли путь от моделей без номеронабирателя, с ручным подключением и обращением к операторам, до радиотелефонов, спутниковой связи и сотовой связи. Полвека назад стартовала IP-телефония , которая открыла новые горизонты для голосовой связи. Современные технологии, которые сегодня кажутся нам обыденными, были бы фантастическими для людей начала XX века. В свою очередь, то, что мы воспринимаем как привычное сейчас, уже через несколько десятилетий станет историей.

В 1926 году, с развитием автоматических телефонных станций (АТС), появились телефоны с дисковым номеронабирателем. Этот тип устройства значительно упростил процесс набора номера, но при этом он был связан с характерным звуком возврата диска, который можно было «записать» в памяти. Когда человек набирал номер, каждая цифра передавала сигнал в виде импульсов, которые обрабатывались станцией. С помощью такой системы удавалось эффективно передавать информацию о набираемом номере, что стало важным шагом в эволюции телефонии.

Однако дисковый номеронабиратель был разработан значительно раньше — он был запатентован в 1892 году. Этот механизм включал в себя не очень удобные зазубрины и не имел возвратной пружины. В первые годы работы диски для набора номеров использовали специальные палочки, которые были заменены пальцем в 1904 году.

Что интересно, изначально телефоны с дисковыми номеронабирателями развивались параллельно с кнопочными, хотя кнопочные аппараты стали стандартом лишь значительно позже. Первый действительно популярный кнопочный телефон в привычной нам форме был представлен в 1963 году после длительного трёхлетнего тестирования и ряда экспериментов с тональными АТС. Тональные АТС (DMTF) и кнопочные телефоны были внедрены в коммерческое использование 18 ноября 1963 года, и разработку этих устройств осуществила компания Bell Systems, являвшаяся на тот момент монополистом в отрасли. Интересный факт: идею внедрения кнопочных телефонов поддержал президент США Джон Кеннеди, который, анонсируя Всемирную выставку 1964 года в Нью-Йорке, продемонстрировал работу устройства, набрав номер 1964 на кнопочной панели. Это стало символом и важным шагом в развитии телефонной связи.

Также стоит упомянуть о значении уличных автоматов:

• Первый телефон-автомат с возможностью платного звонка «за монетку» был установлен в Хартфордском банке, штат Коннектикут, в 1889 году.

• Первая в мире телефонная будка с названием «Fernsprechkiosk» появилась 12 января 1881 года на Потсдамской площади в Берлине.

Первая телефонная будка в Лондоне была установлена в мае 1903 года, что соответствует 120-летней отметке. Тем не менее, периодом активного внедрения уличных телефонов в Лондоне считается конец 1920-х годов, когда они получили характерный красный цвет в 1935 году.

Как обстояли дела в России?

В Российскую Империю телефон был введён быстро, уже в 80-е годы XIX века, и был с большим интересом воспринят обществом. К 1914 году в стране уже существовало 1212 отдельных телефонных сетей, в основном организованных компанией Bell.

^{В 1901 году Николай Бугров, известный нижегородский купец и меценат, установил у себя телефон. Вот что вспоминает Максим Горький о впечатлениях своего земляка:}

«...Электричество — это сила, но каково её происхождение, неизвестно. Как, вы думаете, к такой новинке, как телефоны, относятся мужики? Есть у меня один работник, грамотный парень, но прежде чем взять телефонную трубку, крестится и после моет руки с мылом».

К началу 1917 года в России было зарегистрировано 232 тысячи номеров, а система нумерации телефонов была переведена на пятизначные номера. В столичных городах на 100 тысяч человек приходилось 3-4 телефона — показатель, который даже превосходил средний уровень по Европе того времени. Однако, как мы знаем, Российская Империя переживала последние годы своего существования, и многие события этой эпохи оказали влияние на развитие телекоммуникационной инфраструктуры. Во время революции телефоны, как и многие другие средства связи, стали национализироваться и передаваться на нужды государства, в том числе для военных и милиции.

В Советской России телефонная сеть начала восстанавливаться в 1920-х годах благодаря поддержке таких компаний, как Сименс и Эриксон. Первая автоматическая телефонная станция (АТС) в СССР была введена в эксплуатацию в 1926 году в Ростове-на-Дону. Многие источники подчеркивают, что эта АТС стала гордостью нации, поскольку она работала без участия телефонисток, что, однако, является не совсем точным. Несмотря на автоматизацию, на таких станциях продолжали работать телефонистки до начала XXI века, а сам процесс функционирования АТС требовал высокой квалификации инженеров связи для работы с коммутаторами.

Российская телефония развивалась в соответствии с общими мировыми тенденциями, хотя и имела свои особенности, связанные с различным уровнем технологического прогресса в разные периоды. Важную роль связь сыграла во время Великой Отечественной войны, когда именно с её помощью обеспечивалась координация и связь на фронте, а также оперативное управление на территории всей страны. Этот период дал мощный толчок к развитию новых технологий в области телекоммуникаций.

После окончания войны в Советском Союзе и впоследствии в России была сформирована сильная научная и инженерная школа в области связи. Многие специалисты, выросшие в этих школах, стали основателями и активными участниками внедрения новых технологий, таких как сотовая связь и интернет. Также значительный вклад был сделан в области разработки систем безопасности и работы с особо важной и закрытой связью.