Alexander Graham Bell: Cha đẻ của điện thoại

Alexander Graham Bell. Ảnh: Wikimedia

Sáng chế đầu tiên năm 12 tuổi

Alexander Graham Bell sinh ra tại Edinburgh, Scotland vào ngày 3/3/1847. Cha của ông là Alexander Melville Bell, một giáo viên dạy diễn thuyết trước công chúng, và mẹ của ông là Eliza Grace Symonds Bell, một nghệ sĩ piano tài năng. Ông là con thứ hai trong một gia đình có ba anh em trai.

Khác với bạn bè đồng trang lứa, Graham Bell không đến trường lúc còn nhỏ mà được mẹ dạy học tại nhà đến năm 11 tuổi. Sau đó, ông có một năm học trường tư và hai năm ở Trường Trung học Hoàng gia Edinburgh. Ông theo học tiếp tại Đại học Edinburgh nhưng cuối cùng đã tốt nghiệp Đại học Toronto. Ở trường, thành tích học tập của ông không mấy nổi bật, nhưng bù lại khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề lại vô cùng hiếm thấy.

Năm 12 tuổi, Graham Bell có sáng chế đầu tiên. Một ngày nọ, khi cùng bạn đến chơi một nhà máy xay xát, thấy cảnh nhiều người ngồi tách trấu ra khỏi hạt lúa mì bằng tay rất chậm và khó khăn, cậu bé thầm nghĩ: “Thật vất vả và tốn thời gian. Mình phải làm điều gì đó mới được!” Nói là làm, về nhà Alex mò mẫm nghiên cứu, cuối cùng cũng chế tạo thành công một cỗ máy với hệ thống mái chèo và đinh ốc vận hành tự động có thể tách vỏ trấu ra khỏi hạt lúa mì dễ dàng. Ai nấy đều vô cùng kinh ngạc trước tài năng của cậu bé.

Graham Bell bị ảnh hưởng sâu sắc bởi việc mẹ ông dần bị điếc [bà bắt đầu mất thính giác khi ông 12 tuổi] nên ông học ngôn ngữ hình thể để nói chuyện với mẹ chỉ bằng cách khua tay. Điều này cũng dẫn ông tới con đường nghiên cứu “cơ chế truyền âm”, với hy vọng một ngày nào đó có thể chữa bệnh cho mẹ.

Sau cái chết của người anh trai Melville James và em trai Edward Charles vì bệnh lao, Graham Bell và gia đình chuyển đến sống ở Ontario, Canada, vào năm 1870. Một năm sau, ông đến Mỹ và bắt đầu giảng dạy tại một trường học dành cho người khiếm thính ở thành phố Boston cũng như các cơ sở tương tự trong khu vực. Ông đã phát triển một hệ thống giúp người khiếm thính học cách sử dụng môi, lưỡi và thanh quản để phát ra âm thanh dù họ không nghe được những gì mình nói. Cũng trong thời gian này, Graham Bell gặp một trong những học sinh khiếm thính của mình tên là Mabel Hubbard. Mặc dù hơn nhau 10 tuổi, hai người yêu nhau và kết hôn vào năm 1877.

Ý tưởng về một thiết bị truyền giọng nói

Tại Mỹ, Graham Bell được một nhóm các nhà đầu tư bao gồm bố vợ, ông Gardiner Hubbard, yêu cầu giúp hoàn thiện máy điện báo âm thanh. Thiết bị này cho phép gửi nhiều tín hiệu cùng lúc trên một đường dây. Trong lúc làm thí nghiệm, Graham Bell tình cờ phát hiện một hiện tượng vô cùng thú vị: Khi có dòng điện chạy qua không liên tục, những vòng dây xoáy ốc sẽ phát ra âm thanh. Từ hiện tượng này, ông đã nảy sinh ý tưởng chế tạo một cỗ máy truyền lời nói qua dây dẫn, sử dụng sự thay đổi của dòng điện để mô phỏng sự thay đổi của sóng âm.

Việc Samuel F.B. Morse phát minh ra điện báo năm 1843 đã hiện thực hóa liên lạc gần như tức thời giữa hai địa điểm xa xôi. Tuy nhiên, nhược điểm của điện báo là mỗi lần chỉ có thể truyền một tin nhắn. Graham Bell muốn cải thiện điều này bằng cách tạo ra một thiết bị kết hợp máy điện báo và máy ghi âm cho phép các cá nhân có thể nói chuyện với nhau từ xa. Ông rất hào hứng và đến gặp một số nhà khoa học để nói về ý tưởng của mình, nhưng không ít người tỏ ý hoài nghi, thậm chí có người còn cho đó là việc điên rồ.

Không nản lòng, Graham Bell quyết định tới Washington tìm gặp nhà điện học nổi tiếng Joseph Henry – người cùng với Faraday đã tìm ra hiện tượng cảm ứng điện từ. Sau khi trình bày cho Henry về ý tưởng sáng chế mới, Graham Bell nói: “Thưa ông, ông nghĩ cháu nên làm gì bây giờ? Cháu nên làm gì với ý tưởng này?”. Henry nhìn chàng trai trẻ rồi khích lệ: “Cháu có một ý tưởng tuyệt vời đấy Bell ạ. Cháu hãy học, nắm vững những kiến thức cần thiết rồi bắt tay vào làm đi”.

Chế tạo chiếc điện thoại đầu tiên

Năm 1875, với sự giúp đỡ của Thomas A. Watson, một nhân viên cửa hàng cơ khí ở Boston, Graham Bell đã phát triển nguyên mẫu của chiếc điện thoại đầu tiên. Cấu tạo của thiết bị gồm một nam châm điện có lớp màng căng phía trước như mặt trống, giữa màng chắn là một dây làm bằng sắt. Cỗ máy có thêm một ống nghe trông giống cái phễu. Khi nói vào ống nghe, một chuỗi các rung động sẽ xuất hiện ở màng chắn, truyền tới dây sắt và tạo ra dòng điện dao động chạy qua dây dẫn. Thiết bị nhận ở đầu dây bên kia có cấu tạo tương tự. Các xung điện từ được truyền tới sẽ khiến lớp màng rung lên, hình thành sóng âm tương ứng với những gì người gọi đã nói.

Cuộc điện thoại đầu tiên do Graham Bell thực hiện cùng với trợ lý Thomas Watson ở phòng bên cạnh. Ông nói: “Anh Watson, sang đây đi, tôi muốn gặp anh!”. Tháng 2/1876, ông xin cấp bằng sáng chế điện thoại và mấy tuần lễ sau được phê duyệt.

Graham Bell cho trưng bày chiếc điện thoại của mình tại một cuộc triển lãm kỷ niệm 100 năm thành lập thành phố Philadelphia. Sáng chế này được dư luận xã hội lúc đó rất hoan nghênh. Năm 1877, Graham Bell thành lập Công ty Điện thoại Bell. Trong vòng 10 năm, hơn 100.000 người dân Mỹ sở hữu điện thoại. Năm 1880, ông đầu tư phần lớn tài sản của mình vào việc xây dựng Phòng thí nghiệm Volta, nhằm mục đích nghiên cứu cải thiện cuộc sống cho người khiếm thính.

Ngoài điện thoại, một trong những phát minh nổi tiếng khác của Graham Bell là máy hát được cấp bằng sáng chế vào năm 1886. Đây là thiết bị có thể thu và phát lại âm thanh. Máy hát là một phiên bản cải tiến của máy ghi âm do Thomas Edison phát minh. Thật trùng hợp, trong khi Graham Bell giúp cải thiện máy ghi âm Edison, thì Edison đã cải thiện điện thoại bằng cách sáng chế ra micro – thiết bị cho phép người dùng nói chuyện bằng giọng bình thường thay vì phải hét lên khi thực hiện cuộc gọi.

Năm 1888, Graham Bell trở thành một trong những thành viên sáng lập Hiệp hội Địa lý Quốc gia Mỹ, sau đó giữ chức chủ tịch của tổ chức này từ năm 1898 đến năm 1903. Cùng với con rể của mình, Gilbert Grosvenor, ông đã biến tạp chí National Geographic thành một ấn phẩm nổi tiếng thế giới.

Graham Bell qua đời vào ngày 2 tháng 8 năm 1922. Như một cách để tỏ lòng biết ơn, mọi người trên khắp Canada và Mỹ đã hạn chế không sử dụng điện thoại khi đám tang của ông đang diễn ra.