第七节 电话

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关于电话发明的故事

　　1876年，美国费城举行了一次盛大的博览会，会上展出了当时世界上新发明的产品。一天，巴西国王莅临参观。国王兴致勃勃地观赏一只小盒子和听筒，年轻的发明家贝尔跑过来请国王把听筒放到耳边，而自己在远处讲话，国王听到贝尔的声音，大为震惊，高声地说："我的上帝，他说话了！"贝尔告诉国王，这是Telephone--电话。从此，电话和贝尔名字就远扬四海。
　　贝尔是怎样发明电话的呢？
　　长距离间通话的设想，早已有之。到19世纪70年代，美国发明家格雷首先设计了一套"情侣电报装置"。他使用两个罐头盒，每只盒子底部由一条绷紧的绳子连结起来。当一个人对着一端罐头讲话时，振动通过绳子传达给另一端罐头。这个实验使格雷认识到人的声音由各种不同的频率的音调构成，如果能设计出合适发话器，再把声调变成电的讯号，传递后再在另一端变为话音，这不就实现远距离通话了吗？
　　格雷的设想虽好，但是实现它并不容易。这个艰巨任务落在另一个发明家贝尔肩上。
　　贝尔出生于英国苏格兰，1869年赴美国定居，担任波士顿大学语文教师。他从电报装置得到启示，决心把格雷的设想变为现实。
　　贝尔和他的助手华生动手设计了中心设置磁舌簧的发话器。这种发话器能传递各种频率的声音，振动舌簧通过电磁感应转换为各种电振荡。同样结构的装置放在一定距离的另一端，作为接收机用。1876年2月14日，这项发明获准专利登记。
　　不久，贝尔电话公司成立。当时的电话体积大得惊人，像个大箱子，发话人必须大声喊叫，而且只能在小城市范围内通话。
　　开发和完善电话技术的任务又落在大发明家爱迪生身上。他对贝尔的电话结构进行了革命性的改造，用碳粒接触来控制电流强度。同时，华生又增加了磁性电铃，制造了交换台设备。这时，电话才逐步达到完善地步。
　　1948年以来，晶体管逐步取代了继电器和其它通讯装置。1960年科学家又发明按键号盘，使用晶体管发出音频。近年来，又发展了用激光作为载波源的激光电话和代替主人回话的记录电话等，使电话成为现代生活不可缺少的工具。
　　格雷、贝尔、华生、爱迪生等作为电话发明的先驱而截入史册，贝尔电话公司的大名，迄今仍誉满全球。

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电话的发明

　　电话的发明并不是哪一个人的功劳，而是大批学者共同努力的结果。早在1876年以前，已有不少科学家从理论上对这种通信方式作了说明。但是，历史上通常认为，第一部电话机于1876年在美国投入使用，电话机的发明权应属于美国的亚历山大·贝尔。然而，这项伟大的发明却是在一次偶然“事故”的启发下诞生的。
　　1871年，贝尔从苏格兰回到美国，任波士顿大学音响生理学教授。贝尔的父亲是著名的语言学家，是聋哑人手语的发明者。贝尔的妻子就曾是他的学生，一位耳聋的姑娘。贝尔在致力于研究声学和教授哑语之余，还潜心研制一种多路传输的电报系统。1875年的一天，贝尔和他的助手沃森分别在两个房间配合做一项试验，由于机件发生故障，沃森看管的发报机上的一块铁片在电磁铁前不停地振动。这一振动产生了波动的电流沿着导线传播，使邻室的一块铁片产生了同样的振动，振动发出的微弱声音被贝尔听到了，引起这位善于发现与思考的年轻人的极大注意，由此启发他产生了新奇的联想和构思。1875年6月贝尔和沃森利用电磁感应原理，试制出世界上第一部传递声音的机器──磁电电话机，并于1876年2月14日向美国专利局递交了专利申请书。
　　这种电话机的原理是：对着话筒说话，使话筒底部的金属膜片随声音而振动，膜片的振动带动一根磁性簧片随之振动，在电磁线圈中便产生了感应电流，电流经导线传至受话一方，使受话器上的膜片相应的振动，将话音还原出来。
　　然而，这台机器真正开始工作是在1876年3月10日这一天。当时，贝尔正在做实验，不小心把硫酸溅到脚上，他痛得不禁对着话筒向正在另一房间里的沃森大叫：“沃森，快来帮帮我！”不料，这一求助声竟成为世界上第一句由电话机传送的话音，沃森从听筒里清晰地听到了贝尔的声音。
　　在贝尔研制电话机的同时，格雷发明了相同原理的液体电话机。而且十分巧合，在贝尔提出专利申请的同一天，格雷也向纽约专利局提出专利申请，并将专利发明权转卖给美国最大的威斯汀电信公司。于是，一场旷目持久的争夺电话发明权的诉讼案一直持续了10多年。后来经详细调查，发现贝尔申请专利的时间比格雷大约早两小时，法院据此裁决，电话发明专利当属亚历山大·贝尔。
　　此后，发明大王爱迪生也投身于电话机的改良工作。1878年，他研制出碳精送话器，并获得了专利。他的这项发明使电话的性能大大提高。直至今日，我们的大部分电话机使用的仍是碳精送话器。最初的电话机身要自备电池和手摇发电机，才能发出呼叫信号，它只能用作固定通话。1880年到1890年间出现了一种“共电式电话机”，可以共同使用电话局的电源。这项改进使电话结构大大简化了，而且使用方便，拿起手机便 可呼叫。自动电话机是在共式电话机的基础上增加了一只小小的拨号盘，从此，人们就可以通过交换台任选通话对象了。
　　随着电子技术的飞速发展，现代的电话机不仅数量激增，品种和功能更是今非昔比。除传统的人工电话、自动电话外，还出现了许多特种电话。如能充当“值班秘书”的录音电话和书写电话，闻声见影的电视电话，信手拈来的无绳电话，随身携带的移动式电话。此外，还有“数字电话”，“口呼行动电话”，甚至能使聋哑人通话的“聋人电话”也已试制成功。

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电话卡的成长历史：现在才26岁

　　在距贝尔发明电话整100年之际，即1976年， 意大利的URMET公司发明了电话储值卡。但在意大利最早向公众推出电话卡的是意大利的SIDA公司，1976年6月该公司发行了世界上第一张电话卡，1988年这种电话卡在意大利停止使用，现在只能在意大利政府大楼里见其踪影。
　　电话卡的出现大大改变了公用电话事业的面貌。世界各国电信公司都意识到这种新技术具有不可估量的商业潜力，纷纷组织研究力量，投入大量资金，千方百计开发地这项新技术。这样做的原因有以下几点：
　　一、原各国使用了几十年的投币式公用电话，不仅须派人定期回收硬币，而且硬币费用高昂，兑换、携带硬币都十分不便，且盗窃事件频频发生。采用卡片式后就解决了这些问题，降低了营运成本：电话卡式公用电话的话费是预先支付的，不需要派人回收硬币，而电话卡机内没有钱则杜绝了盗窃事件发生。
　　二、通过使用设计精美、携带方便的薄片卡，减少了人们带硬币的麻烦，可以鼓励人们使用卡片式电话。
　　三、电话卡片表面不仅可以用来宣传电信业务，还可为其它公司制作广告赚取广告费。
　　四、电话卡片经设计人员精心设计，图案精美，画面又比邮票大，便于保存。
　　从1976年意大利发明电话磁卡至1985年止，这十年间，属于试验、创新阶段。这一时期，电话卡只在少数发达国家使用。1985年以后，电话卡机和电话卡片制作技术已经成熟，在全世界得到了推广和应用。目前已有200个国家和地区引进和使用各式各样的储值卡用于通信领域。
　　发明电话卡的意大利URMET公司，自己生产卡机，也与16个国家合作生产卡机。另外，在意大利制造电话卡机的还有三家公司：PIKAPPA、MANTEGAZZA和RECNICARD公司。开始，电话卡是硬纸质，使用前要撕去一角。现在这三家公司生产的都是硬塑卡片，卡的两面印有精美图案。
　　——进入八十年代中期，比利时阿尔卡特生产的电话磁卡，有6个国家使用。瑞士奥太尔（AUTELCA）公司生产的电话磁卡是由瑞士发明的，后将这项技术转让给韩国等多家公司，到1990年已有90个国家使用这种电话磁卡，后来这些国家中的大多数转而使用英国GPT（西门子和GEC合资公司）生产的电话磁卡。目前只有17个国家和地区还在使用由奥太尔生产的亚斯康卡机，如香港、韩国（这两个国家和地区近来也开始转向采用IC卡）。日本生产磁卡的有三家公司；田村、ANRITSU和HAKUTO。日本生产的磁卡特点是薄片，背面有磁性，每打一个电话，卡上会有一个小洞表示剩余金额。日本NTT全部采用这种磁卡，目前有21个国家采用田村卡系统，已发行22亿枚田村卡。1987年英国GPT公司开发了现在比较受欢迎的GPT磁卡技术，其特点是磁卡上有七根磁条（现改为5条），居中三条、四个角各一条，也在背面打小洞以示金额，现在仍有45个国家继续使用GPT系统。

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大西洋北冰洋磁层出现大洞 南北两极将要大翻转

　　英国《泰晤士报》2003年1月12日报道说，人造卫星收集的最新资料证明，地球磁场已出现数个大洞.科学家经分析后认为，这标志着此前预测的南北两极大翻转即将开始.
　　磁场出现大洞
　　丹麦行星科学中心一个研究小组近日详细分析了丹麦“阿斯泰兹”号人造卫星收集的最新资料，在对比新旧数据后惊讶地发现，地球两极的磁场正以惊人的速度变化着，南大西洋和北冰洋的磁场都出现了多个大洞.磁场本是由于熔岩状的金属物围着地核对流后产生的，因此这些科学家认为，南大西洋和北冰洋下方可能出现了此类巨型涡流，从而影响了其上空的磁场.由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令南北极就此开始大翻转.
　　两极翻不翻有争论
　　关于地球两极大翻转的话题并不新鲜，英美科学家曾发现在过去的200年内，地球的磁场正在急剧地衰弱，并预言在未来的1000年内，地球磁场可能会完全消失，从而导致地球南北两极大翻转.英国地质学家亚兰.托马斯教授说：“从前地球磁极大约每隔25万年翻转一次，自上一次磁极翻转以来，地球磁极已有100万年没有翻转了，下次地球磁极翻转，也许用不了等多长时间.”
　　但对这一问题，科学家们有不同的看法：一部分人认为这是地球磁极即将出现翻转的信号，另一部分人则认为这只是暂时的衰弱，几百年后地球磁场将会重新转强.
　　磁极翻一翻 人类有大难
　　地球磁极翻转造成的后果相当严重，首先一些低轨道的卫星将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中，不用多久就会完全摧毁，人类高科技通信技术将会遭遇毁灭性的瘫痪.此外，许多随季节变化而移居的候鸟或动物———从燕子到羚羊，几万年来它们一直依赖先天性本能鉴别地球南北极，秋移春返，到时它们的命运很难预测.
　　而对于人类来说，最大的灾难莫过于强烈的太阳辐射.平时，这些宇宙射线全在太空中就被地球磁场给吞没了.然而地球两极翻转过程中一旦地球磁场消失，这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层，对地球气候和人类命运产生致命的影响.因此有科学家怀疑，地球磁极翻转正是古人类文明覆灭的原因.