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电话的发明者(电话之父的“不务正业”:为征服天空,他发明了奇形怪状的飞行物)
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
话说,电话这一样东西真的可以说是改变了每一个人的生活习惯,甚至可以说是改变了世界的格局也不为过。这个道具使信息的传递不但加快了速度,也打破了地域的界限,使即时通讯成为了现实。
电话的发明者,亚历山大·格雷厄姆·贝尔,相信很多人在上学的时候早已经听过他的名字,但是或许鲜为人知的是,贝尔一开始发明电话背后的初衷,还有除了电话之外,他曾经试图征服天空而设计了很多意想不到的玩意,这些都被他发明的电话的辉煌所掩盖了。
(老年的贝尔)
1847年出生于苏格兰爱丁堡的贝尔,因为祖父、父亲、兄弟的工作性质都与演说术和发声法有关联,这一切都深刻影响着贝尔一生的工作,促使他往听力和语言方面投入精力。
同时说来有趣的是,贝尔小时候就对所有的东西都很好奇。当时贝尔的好朋友,本,家里经营着面粉厂,在一次游玩过程中发现工人在处理小麦壳的时候非常麻烦且浪费时间。
于是乎,贝尔尝试制造了一个简单的脱壳机器,当这个脱壳机器投放到面粉厂里使用的时候非常见效,本的父亲非常赏识贝尔,特意建造了一个“小作坊”让贝尔和自己的孩子在里面搞各种“小发明”。而当时的贝尔,还只是12岁的小孩子。
(1859年贝尔打造的第一台脱壳机器)
而且,贝尔的母亲是一位失聪的人(贝尔的母亲从12岁开始一点点的丧失听力),这让贝尔深感痛苦,因而主动学会了手语,这样他就可以坐在母亲的身边和母亲“谈话” 。
他还开发了一种技巧,可以直接在母亲的额头上用清晰的调制音调说话,这样母亲就可以清晰地听到自己的声音。后来甚至主动学习了声学,耗费了难以估计的心血旨在解决母亲的失聪。可以说,贝尔发明电话这一个道具,很大程度上取决于不断鼓励自己,却失聪的母亲。
(当时帮助聋哑人的道具)
在美国波士顿大学任职的时候,他遇到了自己的妻子,一位因为疾病而失聪的学生,梅贝尔·哈伯德,这更加刺激了贝尔帮助听力受损的群体的愿望。
(贝尔和妻子)
因此贝尔身上除了那人所共知的发明家身份外,他还是一位声音生理学教授,聋哑人手语教师,致力于消除失聪对人带来的影响。
(在聋哑学校提供指导的贝尔)
正是这些童年的经历还有对声音的追求,为失聪人群解决听力问题的愿望,驱使着贝尔致力于开发各种实验听力设备。
1874年,作为一名教授和老师研究声音的时候,贝尔发现声音是一种具有振动特征的声波,加之自己在电报上的研究工作已经取得一定的成效。因此他得出了结论,认为电报中使用的技术同样的可以通过电线传输人的声音。
为了做到这一点,贝尔需要发明一种发射器和一种接收器,为此他雇用当时有才华的电工托马斯·沃森一起进行研究。
(贝尔和托马斯)
最终在电报的研究基础还有和托马斯的联合研究下,1876年,贝尔和托马斯成功创造了具备实用性能的电话,一个和现今所使用的电话在外形上有很大差别,但首次实现了即时通讯的电话。贝尔也因此获得了世界上第一台电话机的专利权。
(贝尔创造的第一个电话)
当然,贝尔在电话上取得的成就相当辉煌,但同时这个发明也只是贝尔在作为发明家一生里的其中一样。
在1899年,52岁的贝尔开始了尝试征服天空的征途。当时飞行是一个崭新且吸引着众多发明家的领域,众所周知的是,最后发明了飞机的莱特兄弟也在那个时间段进入到这个领域。
(1899年莱特兄弟的风筝设计图)
不过不同的是,贝尔认为,莱特设计的飞行装置存在危险,是因为在飞行过程中起飞和保持升力所需的高速,为了达到这个条件需要非常灵活的机翼,而灵活的机翼会导致更多的不确定性。
受到澳大利亚劳伦斯·哈格雷夫设计的“盒装风筝”启发,贝尔认为自己的“风筝”更符合飞行的可能性,也更加的稳定。
(劳伦斯·哈格雷夫的“盒装风筝”)
贝尔从“盒装风筝”上得到的灵感,复制提供举升作用的单元,也就是“盒装风筝”上一个个方形的部件,创建与之不同的三角形多个单元的复合结构,形成三角形的“盒装风筝”。
(1902年5月16日4个三角形的“盒装风筝”)
经过收集4个三角形组成的风筝数据后,贝尔将三角形的数量提升,组成6边形的复合结构,再次进行测试。
(1902年5月17日6个三角形的“盒装风筝”)
创建这样的飞行物体的基本问题是,随着表面积以平方来提升,其体积以立方上升,重量也在提升,从而限制了飞行物体的最大尺寸和提升能力。
但贝尔发现通过共用这种方式的组合和桅杆的共享,能够大大增加风筝的表面积而重量几乎没有增加。因此他开始在此形式上改变整体的外形。
(1902年6月20日的测试版本)
从一开始的前后两端以多个三角形组合形成大的金字塔结构,再到后面的前端配置一个,尾端两个的6边形结构,每一个测试都变换着版本,也为下一个版本的转变提供着数据的支撑。
虽然这些“盒装风筝”看着体型越来越大,但意外的是非常容易飞行。不过也正因为这个原因,因此贝尔在使用三角形结构上逐渐越来越多,甚至诞生了一些难以想象的“盒装风筝”。
(贝尔展出的“四面体风筝”)
有时候贝尔也会调皮的为这些形状独特的风筝起一些另类的名字,好比这个内部由多个三角形组成的立体三角形风筝,贝尔将其命名为:“The Frost King”(霜冻之王)。
或许是因为测试的时间是12月份,正值寒冷季节,故得此名!但不得不说,贝尔在这方面上还是挺幽默的。
当然,从一开始设计和测试这种风筝的目的是为了载人,也就是能够承托一个人,两个人,甚至是更多人的重量,因此不断增加三角形数量的同时,贝尔的目的就是为了能够产生更大的承托力,继而达到载人的目的。
1907年,贝尔召集了一批对航空感兴趣的年轻人,并成立了航空实验协会进行更深入的研究。或许是多了更多的新思维,因此贝尔设计的巨型风筝也在外形上产生更大的改变。
最明显的就是1908年的圆形四面体风筝,看上去就像和众多人观念里的“飞碟”一般的外形,相当创新。
不过正如大家所知道的一样,在飞行的领域上,最后莱特兄弟取得了决定性的成功,贝尔也在1912年放弃了这个实验。
但是当初贝尔成立的航空实验协会为飞机设计做出了许多创新性贡献。可以说,虽然在该领域上贝尔落后了,但他从不同途径测试和实践,也为人类征服天空的旅程付出了很多的心血。
直到今天,很多人依然会特意制造贝尔当初设计的各种三角形风筝,尝试模拟当初的情形。
想必看着这样一个在视觉效果上非常突出的形状的物体漂浮于天空的时候,定会是一番难以言喻,有一种回到过去,亲身经历贝尔所见的一切的新奇感觉!
本文到此结束,希望对大家有所帮助呢。
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