Иоганн Филипп Рейс (Johann Philipp Reis)
Иоганн Филипп Рейс (или Райс – именно так звучит его имя по-немецки) был первым, кому удалось передать членораздельные звуки на расстояние с помощью электрического тока. Он же предложил и название для нового прибора - «Телефон» (Das Telephon).
Опыты с электроакустикой задолго до работ Рейса проводил американский физик Чарльз Пейдж (Charles Grafton Page) – еще в 1837 году Пейдж соединил в одну электрическую цепь камертон, гальваническую батарею и электромагнит. При колебаниях камертона электрическая цепь размыкалась и замыкалась снова – при этом в электромагните возникал и прерывался электрический ток с частотой, соответствующей колебаниям камертона. И с такой же частотой электромагнит притягивал и отпускал стальной стержень, заставляя его издавать звук, напоминающий звук камертона. Этот опыт доказал саму возможность передачи звука на расстояние с помощью электрического тока.
Начиная с 1860 года, Иоганн Филипп Рейс создал несколько приборов для передачи уже членораздельных - музыкальных - звуков на расстояние и демонстрировал их публично. Однако, этому предшествовал длинный и непростой путь изобретателя в науку.
Филипп Рейс родился 7 января 1834 года в семье пекаря в городе Гельнхаузен в Великом герцогстве Гессен в центральной части Германии. Очень рано осиротев, мальчик оказался на попечении бабушки и с детства проявлял способности к языкам и естественным наукам.
После начальной школы Филипп обучался в Институте Гарньера во Фридрихсдорфе и в Хассельском институте во Франкфурте-на-Майне. Опекуны настояли на том, чтобы юноша закончил Школу Торговли, но работа в торговой фирме привлекала его гораздо меньше, чем научные эксперименты. Во Франкфурте Рейс вступил в Физическое общество и начал преподавать географию, а позже – математику, физику, химию и французский язык. Увы, учеба в Гейдельбергском университете так и осталась мечтой, и с 1858 года Филипп Рейс стал преподавателем в Институте Гарньера. Вскоре он женился и переехал во Фридрихсдорф.
В XIX веке мало найдется ученых, которых бы не увлекали удивительные свойства электричества и поистине неограниченные возможности, которые они сулили.
Не оказался исключением и Рейс – идею использовать электричество для передачи звуков на расстояние он вынашивал несколько лет. Очевидно, он был знаком со статьей французского телеграфиста Шарля Бурселя (Charles Bourseul), который 26 августа 1854 года изложил в журнале «L'Illustration» свою теорию о передаче звука на расстояние посредством электрического тока:
«Предположим, что человек говорит рядом с движущимся диском, достаточно гибким, чтобы воспринимать вибрацию голоса, и этот диск периодически прерывает ток батареи; тогда на определенном расстоянии можно было бы иметь другой диск, который одновременно совершал бы те же самые вибрации. Прохождение электрического тока через металлический провод превращает кусок мягкого железа, помещенный в непосредственной близости от провода, в магнит. Как только ток прекращается, мягкое железо размагничивается. Таким образом, этот магнит, электромагнит, может попеременно притягивать или отталкивать металлическую пластину. Было бы вполне возможно расположить эту вторую металлическую пластину так, чтобы она повторяла те же вибрации, что и первая; этот результат был бы точно таким же, как если бы человек говорил в непосредственной близости от этой второй пластины.»
Увы, у Бурселя до практического воплощения теории дело так и не дошло - научное сообщество не восприняло его идею всерьез, и она на время была забыта.
Свои идеи Рейс также изложил в статье и выслал ее в научный журнал «Анналы физики и химии» (“Annalen der Physik und Chemie”), издававшийся известным немецким профессором Иоганном Кристианом Поггендорфом. Но Поггендорф отказался печатать статью Рейса. Более того, он воспринял резко отрицательно саму идею передачи звука на расстояние посредством электричества.
По иронии судьбы, именитый ученый Поггендорф, так и не поверивший в изобретение Рейса, ушел из жизни в том самом 1877 году, когда трубку Белла – уже американский телефон – начали активно производить и продавать в Германии.
Не обескураженный отказом Поггендорфа, Рейс продолжил свои эксперименты. Для своих студентов он самостоятельно конструировал различные приборы, чтобы наглядно демонстрировать им физические явления. Рейс внимательно изучил слуховой аппарат человека и создал его копию, в которой барабанную перепонку заменила мембрана из свиной кишки. Следующим шагом было создание аппарата, способного передавать музыкальные звуки на расстояние до 100 м! Рейс назвал его телефоном.
Телефон Рейса подробно описал уже в 1878 году его современник, большой энтузиаст использования электричества, французский физик и изобретатель Теодоз Дю Монсель (Théodose Du Moncel) в своей книге «Телефон, микрофон и фонограф». Есть в книге Дю Монселя и подробный рисунок прибора Рейса.
Телефон Рейса – из книги Дю Монселя
И по прошествии столетия об изобретении Рейса не забыли - Международный Союз Электросвязи МСЭ (International Telecommunication Union, ITU) в Женеве в 1965 году выпустил большое юбилейное издание к 100-летию создания Союза – «От семафора к спутнику» («Du sémaphore au satellitе») где также описал прибор Филиппа Рейса.
Вот цитата из книги в переводе с французского: «…на конус, имитирующий человеческое ухо, он натянул мембрану, к которой сургучом прикрепил платиновую проволоку, и вставил это устройство в крышку пивной бочки. Платиновая проволока была частью электрической цепи, питаемой батареей гальванических элементов, и пока звук заставлял вибрировать мембрану, движения проволоки размыкали и замыкали цепь с той же частотой. На другом конце цепи провода подводились к катушке, намотанной на вязальную спицу. Быстрые изменения магнитного состояния вязальной спицы вызывали ее звучание. Три года спустя Рейс заявил, что «слова также могут передаваться таким образом»».
Первые аппараты Рейса отчетливо передавали звуки музыки, а последующие – в том числе и человеческую речь.
Здесь следует отметить, что издаваемые спицей звуки имели те же частоты, что и голос говорящего, но совсем другой тембр. Более того, тембр «говорящей спицы» Рейса был малоприятен человеческому уху.
Но тем не менее, это был первый удачный опыт передачи членораздельных звуков на расстояние!
Первый публичный показ своего телефона перед научным сообществом Рейс провел в Физическом обществе во Франкфурте-на-Майне 26 октября 1861 года. Название его лекции было «О распространении тонов на любые расстояния с помощью гальванического тока». В годовом отчете Физического общества за 1860/61 год была напечатана научная статья И. Ф. Рейса «О телефонии через гальванический ток».
Существует легенда, что перед учеными мужами во Франкфурте-на-Майне прозвучала фраза «Das Pferd frisst keinen Gurkensalat» - «Лошадь не ест салат из огурцов». Документального подтверждения этой легенды найти не удалось, но если предположить, что она правдива, то стоит оценить не только чувство юмора Филиппа Рейса, глубокомысленно произнесшего в свой прибор перед важным собранием эту нелепую фразу, но и его аналитический ум – ведь по-немецки это предложение звучит так неразборчиво, что сам факт, что его услышали и поняли, подтверждал, что электрический ток передаёт-таки человеческий голос на расстояние!
В любом случае, первые слова, сказанные в телефон, звучали на немецком языке!
Интересный факт описан в «Книге о телефоне» Л. Беллмонта «Das Buch vom Telephon», вышедшей в Швейцарии в 1943 году: английское Почтовое Управление провело эксперимент по передаче речи через оригинальный телефон Рейса в 1932 году и подтвердило, что слова были слышны отчетливо.
Споры о том, передавали ли телефоны Рейса человеческий голос, не утихают до сих пор, и можно услышать диаметрально противоположные мнения на этот счет.
Например, в известной энциклопедии Britannica указано, что «…сам Рейс не считал свои устройства чем-то большим, чем «философскими игрушками», пригодными для демонстрации лекций, чтобы проиллюстрировать природу звука. Он санкционировал их воспроизведение, и с этой целью было продано множество копий…».
Совсем другое отношение к изобретению Рейса высказал современный исследователь его работ Базилио Катанья (Basilio Catania). Он подтверждает, что Рейс стал продавать свои усовершенствованные телефоны (по приемлемой цене), но видит в этом не желание нажиться, а лишь стремление ученого пропагандировать свое открытие, донести его суть и возможности до широких масс. Ведь никаких патентов на свое изобретение Рейс не оформлял, и его новинка не вызвала особого энтузиазма.
И в самом деле, с 1863 года усовершенствованные телефоны Рейса начали продавать, и с ними познакомились по обе стороны Атлантики. Есть сведения, что добрался телефон Рейса и до России - по свидетельству Б.Катаньи, британский профессор и изобретатель первого угольного микрофона Дэвид Хьюз (David Hughes) в 1865 году продемонстрировал успешную работу телефона Рейса по передаче музыки и речи российскому императору Александру II в его Царскосельской резиденции под Санкт-Петербургом.
Познакомились с работами Рейса и будущие соперники в борьбе за первенство в изобретении телефона - Александр Белл (Alexandre Graham Bell) и Элиша Грей (Elisha Gray), а также создатели особых конструкций микрофонов Томас Эдисон (Thomas Alva Edison) и Эмиль Берлинер (Emil Berliner). Они развили и успешно переработали идеи Рейса.
На протяжении нескольких лет Филипп Рейс работал над своим телефоном и не прекращал попыток его популяризировать. В его последней модели было уже устройство для электромагнитного вызова. В 1863 году он подарил один из своих аппаратов императору Австрии Францу Иосифу и королю Баварии Максу во время их визита в дом И. В. Гёте.
Научные интересы Филиппа Рейса не ограничивались только передачей звука: изобрел он также и роликовые коньки, разработал одну из моделей велосипеда – с ручным приводом, а также гравитационную машину.
Но довести до широкого применения свое главное изобретение – телефон – Филиппу Рейсу так и не удалось. Не позволило слабое здоровье – с юности больной туберкулёзом Рейс в 1870-е годы стал терять голос и был вынужден прекратить работать.
14 января 1874 года, едва перешагнув 40-летний рубеж, изобретатель первого телефона Иоганн Филипп Рейс скончался после мучительной болезни.
А через несколько лет дело всей его жизни – телефон – был усовершенствован многими изобретателями и распространился по всему миру!
Во Фридрихсдорфе в 1878 году Физическое общество Франкфурта установило на могиле Рейса обелиск с его портретом.
В этом же году один из самых уважаемых в мире журналов по естественным наукам – «Nature» («Природа») - описал в деталях изобретение Рейса.
С тех пор Иоганну Филиппу Рейсу ставят памятники и пишут его биографии, его именем называют улицы, а его дом во Фридрихсдорфе превращен в музей. Оригиналы телефонных аппаратов Рейса выставлены в различных музеях, в том числе – Мюнхена, Берлина, Лондона, а также в Смитсоновском институте в США.
Вероятно, один из самых интересных памятников Иоганну Филиппу Рейсу поставили во Франкфурте-на-Майне.
Памятник И. Ф. Рейсу во Франкфурте-на-Майне
Как справедливо замечает Базилио Катанья, достойны восхищения не только изобретения Филиппа Рейса, но и его щедрость и великодушие. Катанья приводит цитату Рейса из сопроводительной записки к телефонному аппарату:
«Теперь я могу предложить прибор, с помощью которого каждый физик сможет повторить эти интересные эксперименты по воспроизведению звука на удаленных станциях».
Следуя благородной традиции физиков, которые имели обыкновение свободно обмениваться знаниями, инструментами и идеями по всему миру, не заботясь о том, чтобы зарабатывать на этом деньги, Рейс фактически подарил свое изобретение миру!
Список использованной литературы:
-
Le téléphone, le microphone et le phonographe - Th. du Monsel. - Paris, Librairie Hachette et Cie, 1878, стр.10-15.
-
Телефонъ и дополнительные приборы. Их устройство и примънение на телефонныхъ сътяхъ. – Книгоиздательство П. А. Брейтигама въ Москвъ, 1910, стр.5.
-
Das Buch vom Telephon – L.Bellmont. – Verlag ars Helvetica, Zürich, 1943, стр.11-12.
-
Du sémaphore au satellite – L’Union Internationale des télécommunications, Genève, 1965, стр.92.
-
Рейс Иоганн Филипп – Большая Советская энциклопедия : [в 30 т.] — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978, т.21, стр.603.
-
Поггендорф Иоганн Кристиан - Большая Советская энциклопедия : [в 30 т.] — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978, т.20 стр.84.
Тамара Урумян
экскурсовод Музея истории телефона