"ألكسندر جراهام بيل" (3 مارس 1847 - 2 أغسطس 1922) هو العالم البارز والمخترع والمهندس والمبتكر البارع الذي يرجع إليه الفضل في اختراع أول جهاز تليفون تم استخدامه في العالم. لقد ارتبط كل من والد "بيل" وجده وأخيه بالعمل في مجال التخاطب وتصحيح النطق وتعليم الكلام للصم والبكم، وكانت والدته وزوجته من الصم؛ الأمر الذي كان له أثر بالغ على حياة "بيل" وعمله.[1] وعلاوةً على ذلك، فقد دفعه بحثه في مجال السمع والكلام إلى إجراء تجارب عديدة على أجهزة السمع؛ الأمر الذي مكنه في النهاية من اختراع أول جهاز تليفون والحصول على أول براءة اختراع مسجلة بذلك في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1876. [2] وبالنظر إلى حياته العلمية، نجد أن "جراهام بيل" اعتبر أن أبرز اختراعاته وأشهرها؛ ألا وهو اختراع التليفون، كان يعد بمثابة أمر توصل إليه بمحض الصدفة خلال ممارسته لعمله الأصلي بوصفه عالمًا في مجال الصوت، كما أنه رفض أن يكون لديه تليفون في حجرة مكتبه.[3]
ومن الجدير بالذكر أنه قد نُسِبَت له العديد من الاختراعات الأخرى التي أثْرَت حياته العلمية ولا سيما في الفترة الأخيرة من حياته، ومن بينها عمله الذي أحدث تقدمًا مذهلاً في صناعة زوارق وسفن الهايدروفويل (Hydrofoils) وعلم الطيران. في عام 1888، أصبح "ألكسندر جراهام بيل" أحد الأعضاء المؤسسين للجمعية الجغرافية الوطنية في واشنطن (The National Geographic Society).[4]
//
: المجلة الجغرافية الوطنية.
السنوات الأولى من حياته
ولد "ألكسندر بيل" في إدنبرة باسكتلندا في 3 مارس عام 1847.[5] كانت عائلته تقطن في منزل في 16 شارع شارلوت بالمنطقة الجنوبية منه، إدنبرة، اسكتلندا، والآن يعد من الأماكن البارزة والمعالم الشهيرة حيث يوجد على بابه علامة تذكارية تدل على أن هذا المنزل هو مسقط رأس "ألكسندر جراهام بيل". وكان له شقيقان هما "ميلفيل جيمس بيل" (1845-1870) و"إدوارد تشارلز بيل" (1848-1867). ولكنهما تُوُفِيَا إثر إصابتهما بمرض السل. أما والده فهو البروفيسور "ألكسندر ميلفيل بيل" وأمه "إليزا جريس" (التي كانت تدعى قبل زواجها "سيموند").[6] [7] على الرغم من أنه منذ ميلاده كان يدعى "ألكسندر بيل"، فإنه عندما بلغ العاشرة من عمره توسل إلى والده وطلب منه أن يكون له كنية مثل شقيقيه. [8] وفي عيد ميلاده الحادي عشر، قَبِل والده بكنية "جراهام" وسمح له بذلك وجاء اختيارهم لهذه الكنية من صميم حبهم وخالص إعجابهم بشخص كندي يدعى "ألكسندر جراهام" الذي كان يستضيفه والده وهو من أحد تلاميذه وأصبح صديقًا للعائلة.
[9] ولكن، ظل أقاربه وأصدقاءه المقربين يلقبونه باسم "أليك" الذي استمر والده يناديه به حتى قرابة موته.[10]
أول اختراع قدمه "بيل"
عندما كان طفلاً صغيرًا، كان لدى "ألكسندر جراهام بيل" نزعة قوية لمعرفة واكتشاف كل شيء يحيط به في العالم الخارجي من حوله، الأمر الذي أدى إلى قيامه بتجميع عينات من النباتات لإجراء التجارب عليها وكان ذلك في مرحلة مبكرة من عمره. ولكن "بين هيردمان" كان صديقه المقرب وهو أحد أبناء أسرة مجاورة لهم كانت لديها طاحونة لصنع الدقيق وكان هذا هو حال العديد من المشروعات في بدايتها في هذا الوقت. وسأل الصغير "أليك" عن كيفية العمل في الطاحونة ولأمور التي ينبغي مراعاتها.
فقيل له إن القمح يتم طحنه من خلال القيام بعملية شاقة تتطلب المزيد من الكد والجهد. وعندما بلغ "بيل" الثانية عشرة من عمره، ابتكر آلة صنعها بيده في البيت لتحريك الأعمدة الدوارة التي يوجد بها مجموعات من فرشاة الأظافر وبذلك فإنه ابتكر آلة بسيطة لطحن القمح والتي تم تشغيلها واستخدمت لفترة زمنية استمرت عدة سنوات.[11] [11] وفي المقابل، منح "جون هيردمان" الفتيان فرصة إدارة ورشة صغيرة يمكنهم من خلالها اختراع وابتكار كل ما هو جديد.[11] ومنذ سنواته الأولى، أبدى "بيل" مدى تأثره بالأشياء من حوله ومدى موهبته في الفن والشعر والموسيقى كل هذا بمساندة وتشجيع والدته. ودون تلقيه أي تدريب رسمي، فإنه تفوق في العزف على آلة البيانو وأصبح بذلك عازف البيانو الأول في الأسرة.[12][12] على الرغم من أنه كان يتسم بالهدوء وكثرة التأمل والتفكير العميق، فإنه كان يجد متعة شديدة في المحاكاة والخداع الصوتي المماثل للتكلم من البطن الذي دائمًا ما يُعجب ضيوف العائلة.[12] كما تأثر "بيل" للغاية بصمم والدته الذي أصابها بشكل تدريجي (حيث إنها بدأت بضعف سمعها عندما بلغ الثانية عشرة من عمره)، كما أنه تمكن من تعلم لغة الإشارة ولذلك فإنه كان يستطيع مجالستها والتحدث معها في صمت من خلال هذه الإشارات التي كانت تدوي في أرجاء البيت.[13][13] كما عمل "بيل" على تطوير تقنية بسيطة للتحدث بوضوح واستطاع توجيه طبقة الصوت مباشرةً إلى رأس أمه ثم تعديلها والتي من خلالها تتمكن من سماعه بشكل واضح نسبيًا.[14][14] فدفعه اهتمامه الكبير بإصابة والدته بالصمم - الأمر الذي أصبح شغله الشاغل - إلى دراسة علم الصوتيات. لقد ارتبطت عائلته إلى حد كبير بتدريس أساليب التخاطب، حيث كان جده "ألكسندر بيل" في لندن وعمه في دبلن وأبيه في إدنبرة كانوا جميعًا متخصصين في تصحيح النطق وتعليم الكلام للصم والبكم. ولوالده العديد من الأعمال المتعلقة بالتخاطب والنطق والتي قام بنشرها، ومعظمها لا يزال معروفًا حتى الآن، ونخص بالذكر The Standard Elocutionist (1860) Mackay 1997 وغير ذلك من الأعمال التي ظهرت في إدنبرة في عام 1868.[12] لقد ظهر The Standard Elocutionist من خلال 168 نسخة بريطانية وتجاوزت مبيعاته ربع مليون نسخة في الولايات المتحدة الأمريكية وحدها. وفي هذا الكتاب، شرح والده الأساليب التي توضح كيفية تعليم الصم والبكم (كما يطلق عليهم) التلفظ بالكلمات بوضوح وقراءة الحركات التي تبدو على شفاه الآخرين حتى يتوصلوا إلى المعنى المراد. كما لم يقم والده بتعليمه هو وإخوته كيفية كتابة الكلام المرئي (Visible Speech) فحسب، بل إنه قام بتعليمهم كيفية تحديد أي رمز وتعريفه ومعرفة أي صوت يصاحبه.[15][15] وأصبح "جراهام بيل" (أليك كما كانوا يلقبونه) بارعًا جدًا لأنه أصبح جزءًا من الممارسات والتجارب العامة التي أسهم بها والده في هذا المجال، كما أنه أدهش الجميع عندما أبدى قدراته الخارقة في فك رموز باللغة اللاتينية أو اللغة الغيلية التي ينطق بها السلتيون الذين يسكنون مرتفعات اسكتلندا أو حتى اللغة الهندية القديمة.[15]
تجاربه الأولى الخاصة الصوت
لقد شجعه والده على الاهتمام بدراسة الصوتيات وتعليم الكلام وفي عام 1863 اصطحبه والده مع إخوته لرؤية عرض لروبوت الذي قد طوره السير "تشارلز ويتستون" (Charles Wheatstone) والذي كان في الأصل اختراعًا للعالم "فولفجانج فون كيمبلين" (Baron Wolfgang von Kempelen).[20][20] فإن الروبوت البدائي كان يحاكي صوت البشر. وكان "بيل" (أليك) منبهرًا بهذه الآلة وبعد اقتنائه لنسخة لكتاب "فون كيمبلين" الذي تم نشره في ألمانيا وقام بترجمته بعد عناء طويل، قام هو وأخيه "ميلفيل" بتصميم رأس لجهاز روبوت خاص بهما. وقد أبدى والدهما اهتمامه الشديد بهذا الأمر وعرض عليهما تقديمه لأي دعم مالي لاقتناء أي مواد لازمة، وعهد إليهما على سبيل التشجيع بجائزة كبرى إذا حققا نجاحًا في ذلك.[20] وعلى الرغم من أن أخاه قد قام بتصميمحلق وحنجرة الروبوت، فإن "بيل" تولى مسئولية أداء مهمة أصعب من ذلك بكثير ألا وهي إعادة تصميم جمجمة حقيقية للروبوت. وأسفرت جهوده عن تصميم رأس تشبه الرأس الحقيقة بصورة رائعة وغير عادية حيث تستطيع التحدث وإن كان بكلمات قليلة.[20] كما قاما بتعديل شفاه الروبوت بعناية وعندما كانت تلفظ الرئتان الهواء من خلال القصبة الهوائية، نطق بكلمة "ماما"؛ الأمر الذي أبهر الجيران وأسعدهم سعادة غامرة مما دفعهم للمجيء إليه لرؤية اختراع "بيل".[21][21] ونتيجة لانبهار "بيل" بالنتائج التي توصل إليها إثر تصميمه لهذا الروبوت، فإنه واصل عمله في إجراء التجارب على أحد الكائنات الحية وهو كلب الصيد الصغير "تروفي" الذي كانت تملكه العائلة.[22] وبعد أن قام بتمرين الكلب على الهرير باستمرار، بدأ "بيل" في أن يصل إلى فم الكلب ويمسك شفتيه بيده ليتحكم في إصداره للأصوات البسيطة عبر أحباله الصوتية مثل "أٌو آه أوو جا ما ما" (Ow ah oo ga ma ma). ومع قليل من الإقناع، بدأ الزائرون إلى حد ما يتصورون أن هذا الكلب ربما سيتلفظ في وقت ما بعبارة مثل "كيف حالك يا...؟". وأكثر دلالة على سجية "بيل" التي تتسم بالهزل والمزاح أنه كانت لديه القدرة على إقناع المشاهدين من حوله بأنهم يرون كلبًا ناطقًا.[23] ولكن هذه التجارب الأولية التي أسفرت عن نتائج إيجابية خاصة بالصوت دفعت "بيل" للشروع في أول عمل جاد له بشأن نقل الصوت مستخدمًا الشوكة الرنانة لاكتشاف رنين الصوت. وعندما بلغ "بيل" التاسعة عشرة من عمره، كتب تقريرًا عن عمله وأرسله إلى "ألكسندر إليس" (Alexander Ellis) وهو أحد زملاء والده.[23][23] ورد عليه على الفور إليس مشيرًا إلى أن هذه التجارب كانت مماثلة لعمل آخر في ألمانيا حينذاك. وعندما انزعج "بيل" انزعاجًا شديدًا بعدما علم أن عمله الرائع الذي سيحدث ضجة من وجهة نظره يقوم به الآن بالفعل العالم الألماني "هيرمان فون هلمهولتس" (Hermann von Helmholtz) الذي يقوم بتحويل الأصوات اللينة عن طريق تقنية جديدة مشابهة باستخدام الشوكة الرنانة، هَمَّ بقراءة كتاب لهذا العالم الألماني وهو (Sensations of Tone). ومن خلال ترجمته للنسخة الأصلية للكتاب الألماني، استنتج "بيل" أن أساس عمله في المستقبل سينصب على مجال نقل الصوت، وأضاف "بيل" قائلاً: "فدون معرفة الكثير عن هذا الموضوع فإنه يبدو لي أنه إذا كانت الأصوات اللينة يمكن أن تصدر بوسيلة كهربائية فإن الأصوات الساكنة يمكن أن تصدر بنفس الوسيلة أيضًا وبذلك يمكن النطق بالكلمات." [24]
جورجي وأعد له حجرة مكتب خاصة لإجراء تجاربه بها. وعلى الرغم من أن العرض قدمته والدة "جورجي" وجاء ذلك عقب الترتيبات التي استمرت لمدة عام تقريبًا في 1872 حيث كان قد انتقل ابنها ومربيته إلى منطقة بالقرب من منزل "بيل"، فإنه كان من الواضح أن السيد "ساندرز" كان يرحب بهذا الاقتراح. وتم إعداد هذه الترتيبات من أجل كل من المعلم والطالب لمساعدتهما على استمرار عملهما معًا في حجرة مكتب مزودة بكل الإمكانات اللازمة ولوحة لتدوين الملاحظات عليها.[45] بينما كانت "مابيل" فتاة جميلة وجذابة وكانت تلميذته لمدة عشرة أعوام ولكنها أصبحت الشخصية التي تستحوذ على اهتمام "بيل" وعاطفته. وبفقدها لحاسة السمع إثر تعرضها للحمى القرمزية وهي في الخامسة من عمرها تعلمت كيفية قراءة لغة وحركات الشفاه، ولكن والدها، "جاردنر جرين هوبارد"، ودافع "بيل" وصديقها الشخصي أراد لها أن تعمل مباشرةً مع معلمها.[46]
التليفون
وبحلول عام 1874، كان قد دخل عمل "بيل" على التلغراف التوافقي في بدايته مرحلة التشكيل مع ظهور أول بوادر للتقدم أدت إلى تحقيقه نجاحًا كبيرًا من خلال عمله في معمله الجديد في بوسطن (المكان المستأجر) وكذلك في منزل أسرته في كندا.
مقال تفصيلي :Invention of the telephone
وعلى الرغم من أن "بيل" كان يعمل في صيف هذا العام بمدينة برانتقورد، فإنه أجرى تجاربه على الفونوتوغراف (phonautograph) وهو جهاز يشبه القلم يستطيع رسم أشكال الموجات الصوتية التي تبدو على الزجاج المدخن (smoked glass) عن طريق تتبع الاهتزازات لتسجيل الصوت.[47] ورأى "بيل" أنه ربما يكون من الممكن توليد تيارات كهربائية موجية مترددة تتوافق مع الموجات الصوتية.[48] كما اعتقد "بيل" أن القصبات المعدنية المتعددة تتوافق مع الترددات المختلفة مثلما تستطيع إحدى الآلات الموسيقية (القيثار) تحويل التيارات الموجية المترددة إلى صوت. ولكنه كان لا يمتلك بين يديه نموذجًا عمليًا لإبداء مدى جدوى هذه الأفكار.[49]
في عام 1874، اتسعت حركة الرسائل التلغرافية بشكل سريع وكما ورد على لسان رئيس شركة ويسترن يونيون (Western Union)، "ويليام أورتون" (William Orton)، أن ذلك أصبح يعد بمثابة "الجهاز العصبي للتجارة". كما عقد "أورتون" اتفاقًا مع المخترعين "توماس إديسون" (Thomas Edison) و"إليشا جراي" (Elisha Gray) لإيجاد طريقة تسهل إرسال الرسائل التلغرافية المتعددة عبر كل خط من خطوط التلغراف بهدف تجنب التكلفة الكبيرة التي يتم إنفاقها على إنشاء خطوط جديدة. وعندما أشار "بيل" إلى "جاردنر هوبارد" و"توماس ساندرز" بأنه يعمل على طريقة لإرسال نغمات الصوت المتعددة عبر سلك التلغراف مستخدمًا أداة متعددة القصبات، بدأ هذان الرجلان الثريان اللذان يتوليان مسئولية رعاية مشروع هذا الاختراع في تقديم الدعم المالي للتجارب التي يجريها "بيل".[50] أما الأمور التي تتعلق ببراءة الاختراع، فكان يتعهد بها محامي "هوبارد"، ويُدعى "أنتوني بولوك" (Anthony Pollok)، المحامي المختص ببراءات الاختراع.[51] وفي مارس عام 1875، زار "بيل" و"بولوك" عالم الفيزياء البارز "جوزيف هنري" (Joseph Henry) الذي أصبح فيما بعد مدير مؤسسة سميثسونيان (Smithsonian Institution) وطلبا منه إسداء النصيحة حول الجهاز الكهربائي متعدد القصبات الذي يأمل "بيل" في أنه قد ينقل صوت البشر عبر التلغراف. وأجاب "هنري" بأن "بيل" لديه "فكرة أساسية لاختراع عظيم". وعندما قال "بيل" إنه ليس لديه المعلومات الكافية ولا المعرفة التي تمكنه من مواصلة تجاربه، رد عليه "هنري" قائلاً: "حاول أن تتفهمها جيدًا". وكان هذا الحوار بمثابة دافع كبير حث "بيل" على مواصلة إجراء التجارب حتى وإن لم يكن لديه الأدوات المطلوبة لمساعدته على الاستمرار في إجراء تجاربه، أو كان ليست لديه القدرة على إيجاد نموذج عملي لتطبيق أفكاره. ومع ذلك، فإن الفرصة التي سنحت بمقابلة بين "بيل" و"توماس إيه واطسون" (Thomas A. Watson)، وهو مصمم كهربائي من ذوي الخبرة وعالم في الميكانيكا في مؤسسة الآلات الكهربائية لـ "تشارلز ويليامز" (Charles Williams) قد غيرت كل ذلك. ومن خلال الدعم المالي الذي قدمه كل من "ساندرز" و"هوبارد"، استطاع "بيل" تعيين "توماس واطسون" كمساعد له، وبدأ الاثنان في إجراء التجارب حول إمكانية إرسال الرسائل عبر التلغراف الصوتي (acoustic telegraphy). وفي يوم 2 يونيو عام 1875، استطاع "واطسون" بطريق الصدفة أن يمسك بإحدى القصبات واستطاع "بيل" من نهاية طرف السلك المستقبل سماع النغمات التوافقية للقصبة وهذه النغمات قد تعد ضرورية لنقل الكلام. وقد استنتج "بيل" من خلال ذلك أن قصبة واحدة أو عضو إنتاج واحد يعد ضروريًا وليس العديد من القصبات. وأدى ذلك إلى اختراع التليفون الذي اعتمد مصدر طاقته على ضغط الصوت وقوته بدلاً من الاعتماد على البطارية أو أي مصدر آخر من مصادر الطاقة كالكهرباء مثلاً، هذا بالإضافة إلى أن هذا التليفون استند في عمله إلى كل هيكل قائم تتوسطه قطعة متعارضة واستطاع في الوقت نفسه أن ينقل الأصوات دون تمييز ولكنه لم يستطع نقل الكلام بوضوح.
وفي يوم 25 يناير 1915، أجرى "بيل" أول مكالمة هاتفية عبر القارة. حيث أجرى "بيل" الاتصال من 15 شارع داي ستريت في مدينة نيويورك وسمعه"توماس واطسون" في 333 شارع جرانت أفينيو في سان فرانسيسكو. ذكرت صحيفة نيويورك تايمز:
ومن الجدير بالذكر أنه قد نُسِبَت له العديد من الاختراعات الأخرى التي أثْرَت حياته العلمية ولا سيما في الفترة الأخيرة من حياته، ومن بينها عمله الذي أحدث تقدمًا مذهلاً في صناعة زوارق وسفن الهايدروفويل (Hydrofoils) وعلم الطيران. في عام 1888، أصبح "ألكسندر جراهام بيل" أحد الأعضاء المؤسسين للجمعية الجغرافية الوطنية في واشنطن (The National Geographic Society).[4]
//
: المجلة الجغرافية الوطنية.
السنوات الأولى من حياته
ولد "ألكسندر بيل" في إدنبرة باسكتلندا في 3 مارس عام 1847.[5] كانت عائلته تقطن في منزل في 16 شارع شارلوت بالمنطقة الجنوبية منه، إدنبرة، اسكتلندا، والآن يعد من الأماكن البارزة والمعالم الشهيرة حيث يوجد على بابه علامة تذكارية تدل على أن هذا المنزل هو مسقط رأس "ألكسندر جراهام بيل". وكان له شقيقان هما "ميلفيل جيمس بيل" (1845-1870) و"إدوارد تشارلز بيل" (1848-1867). ولكنهما تُوُفِيَا إثر إصابتهما بمرض السل. أما والده فهو البروفيسور "ألكسندر ميلفيل بيل" وأمه "إليزا جريس" (التي كانت تدعى قبل زواجها "سيموند").[6] [7] على الرغم من أنه منذ ميلاده كان يدعى "ألكسندر بيل"، فإنه عندما بلغ العاشرة من عمره توسل إلى والده وطلب منه أن يكون له كنية مثل شقيقيه. [8] وفي عيد ميلاده الحادي عشر، قَبِل والده بكنية "جراهام" وسمح له بذلك وجاء اختيارهم لهذه الكنية من صميم حبهم وخالص إعجابهم بشخص كندي يدعى "ألكسندر جراهام" الذي كان يستضيفه والده وهو من أحد تلاميذه وأصبح صديقًا للعائلة.
[9] ولكن، ظل أقاربه وأصدقاءه المقربين يلقبونه باسم "أليك" الذي استمر والده يناديه به حتى قرابة موته.[10]
أول اختراع قدمه "بيل"
عندما كان طفلاً صغيرًا، كان لدى "ألكسندر جراهام بيل" نزعة قوية لمعرفة واكتشاف كل شيء يحيط به في العالم الخارجي من حوله، الأمر الذي أدى إلى قيامه بتجميع عينات من النباتات لإجراء التجارب عليها وكان ذلك في مرحلة مبكرة من عمره. ولكن "بين هيردمان" كان صديقه المقرب وهو أحد أبناء أسرة مجاورة لهم كانت لديها طاحونة لصنع الدقيق وكان هذا هو حال العديد من المشروعات في بدايتها في هذا الوقت. وسأل الصغير "أليك" عن كيفية العمل في الطاحونة ولأمور التي ينبغي مراعاتها.
فقيل له إن القمح يتم طحنه من خلال القيام بعملية شاقة تتطلب المزيد من الكد والجهد. وعندما بلغ "بيل" الثانية عشرة من عمره، ابتكر آلة صنعها بيده في البيت لتحريك الأعمدة الدوارة التي يوجد بها مجموعات من فرشاة الأظافر وبذلك فإنه ابتكر آلة بسيطة لطحن القمح والتي تم تشغيلها واستخدمت لفترة زمنية استمرت عدة سنوات.[11] [11] وفي المقابل، منح "جون هيردمان" الفتيان فرصة إدارة ورشة صغيرة يمكنهم من خلالها اختراع وابتكار كل ما هو جديد.[11] ومنذ سنواته الأولى، أبدى "بيل" مدى تأثره بالأشياء من حوله ومدى موهبته في الفن والشعر والموسيقى كل هذا بمساندة وتشجيع والدته. ودون تلقيه أي تدريب رسمي، فإنه تفوق في العزف على آلة البيانو وأصبح بذلك عازف البيانو الأول في الأسرة.[12][12] على الرغم من أنه كان يتسم بالهدوء وكثرة التأمل والتفكير العميق، فإنه كان يجد متعة شديدة في المحاكاة والخداع الصوتي المماثل للتكلم من البطن الذي دائمًا ما يُعجب ضيوف العائلة.[12] كما تأثر "بيل" للغاية بصمم والدته الذي أصابها بشكل تدريجي (حيث إنها بدأت بضعف سمعها عندما بلغ الثانية عشرة من عمره)، كما أنه تمكن من تعلم لغة الإشارة ولذلك فإنه كان يستطيع مجالستها والتحدث معها في صمت من خلال هذه الإشارات التي كانت تدوي في أرجاء البيت.[13][13] كما عمل "بيل" على تطوير تقنية بسيطة للتحدث بوضوح واستطاع توجيه طبقة الصوت مباشرةً إلى رأس أمه ثم تعديلها والتي من خلالها تتمكن من سماعه بشكل واضح نسبيًا.[14][14] فدفعه اهتمامه الكبير بإصابة والدته بالصمم - الأمر الذي أصبح شغله الشاغل - إلى دراسة علم الصوتيات. لقد ارتبطت عائلته إلى حد كبير بتدريس أساليب التخاطب، حيث كان جده "ألكسندر بيل" في لندن وعمه في دبلن وأبيه في إدنبرة كانوا جميعًا متخصصين في تصحيح النطق وتعليم الكلام للصم والبكم. ولوالده العديد من الأعمال المتعلقة بالتخاطب والنطق والتي قام بنشرها، ومعظمها لا يزال معروفًا حتى الآن، ونخص بالذكر The Standard Elocutionist (1860) Mackay 1997 وغير ذلك من الأعمال التي ظهرت في إدنبرة في عام 1868.[12] لقد ظهر The Standard Elocutionist من خلال 168 نسخة بريطانية وتجاوزت مبيعاته ربع مليون نسخة في الولايات المتحدة الأمريكية وحدها. وفي هذا الكتاب، شرح والده الأساليب التي توضح كيفية تعليم الصم والبكم (كما يطلق عليهم) التلفظ بالكلمات بوضوح وقراءة الحركات التي تبدو على شفاه الآخرين حتى يتوصلوا إلى المعنى المراد. كما لم يقم والده بتعليمه هو وإخوته كيفية كتابة الكلام المرئي (Visible Speech) فحسب، بل إنه قام بتعليمهم كيفية تحديد أي رمز وتعريفه ومعرفة أي صوت يصاحبه.[15][15] وأصبح "جراهام بيل" (أليك كما كانوا يلقبونه) بارعًا جدًا لأنه أصبح جزءًا من الممارسات والتجارب العامة التي أسهم بها والده في هذا المجال، كما أنه أدهش الجميع عندما أبدى قدراته الخارقة في فك رموز باللغة اللاتينية أو اللغة الغيلية التي ينطق بها السلتيون الذين يسكنون مرتفعات اسكتلندا أو حتى اللغة الهندية القديمة.[15]
تجاربه الأولى الخاصة الصوت
لقد شجعه والده على الاهتمام بدراسة الصوتيات وتعليم الكلام وفي عام 1863 اصطحبه والده مع إخوته لرؤية عرض لروبوت الذي قد طوره السير "تشارلز ويتستون" (Charles Wheatstone) والذي كان في الأصل اختراعًا للعالم "فولفجانج فون كيمبلين" (Baron Wolfgang von Kempelen).[20][20] فإن الروبوت البدائي كان يحاكي صوت البشر. وكان "بيل" (أليك) منبهرًا بهذه الآلة وبعد اقتنائه لنسخة لكتاب "فون كيمبلين" الذي تم نشره في ألمانيا وقام بترجمته بعد عناء طويل، قام هو وأخيه "ميلفيل" بتصميم رأس لجهاز روبوت خاص بهما. وقد أبدى والدهما اهتمامه الشديد بهذا الأمر وعرض عليهما تقديمه لأي دعم مالي لاقتناء أي مواد لازمة، وعهد إليهما على سبيل التشجيع بجائزة كبرى إذا حققا نجاحًا في ذلك.[20] وعلى الرغم من أن أخاه قد قام بتصميمحلق وحنجرة الروبوت، فإن "بيل" تولى مسئولية أداء مهمة أصعب من ذلك بكثير ألا وهي إعادة تصميم جمجمة حقيقية للروبوت. وأسفرت جهوده عن تصميم رأس تشبه الرأس الحقيقة بصورة رائعة وغير عادية حيث تستطيع التحدث وإن كان بكلمات قليلة.[20] كما قاما بتعديل شفاه الروبوت بعناية وعندما كانت تلفظ الرئتان الهواء من خلال القصبة الهوائية، نطق بكلمة "ماما"؛ الأمر الذي أبهر الجيران وأسعدهم سعادة غامرة مما دفعهم للمجيء إليه لرؤية اختراع "بيل".[21][21] ونتيجة لانبهار "بيل" بالنتائج التي توصل إليها إثر تصميمه لهذا الروبوت، فإنه واصل عمله في إجراء التجارب على أحد الكائنات الحية وهو كلب الصيد الصغير "تروفي" الذي كانت تملكه العائلة.[22] وبعد أن قام بتمرين الكلب على الهرير باستمرار، بدأ "بيل" في أن يصل إلى فم الكلب ويمسك شفتيه بيده ليتحكم في إصداره للأصوات البسيطة عبر أحباله الصوتية مثل "أٌو آه أوو جا ما ما" (Ow ah oo ga ma ma). ومع قليل من الإقناع، بدأ الزائرون إلى حد ما يتصورون أن هذا الكلب ربما سيتلفظ في وقت ما بعبارة مثل "كيف حالك يا...؟". وأكثر دلالة على سجية "بيل" التي تتسم بالهزل والمزاح أنه كانت لديه القدرة على إقناع المشاهدين من حوله بأنهم يرون كلبًا ناطقًا.[23] ولكن هذه التجارب الأولية التي أسفرت عن نتائج إيجابية خاصة بالصوت دفعت "بيل" للشروع في أول عمل جاد له بشأن نقل الصوت مستخدمًا الشوكة الرنانة لاكتشاف رنين الصوت. وعندما بلغ "بيل" التاسعة عشرة من عمره، كتب تقريرًا عن عمله وأرسله إلى "ألكسندر إليس" (Alexander Ellis) وهو أحد زملاء والده.[23][23] ورد عليه على الفور إليس مشيرًا إلى أن هذه التجارب كانت مماثلة لعمل آخر في ألمانيا حينذاك. وعندما انزعج "بيل" انزعاجًا شديدًا بعدما علم أن عمله الرائع الذي سيحدث ضجة من وجهة نظره يقوم به الآن بالفعل العالم الألماني "هيرمان فون هلمهولتس" (Hermann von Helmholtz) الذي يقوم بتحويل الأصوات اللينة عن طريق تقنية جديدة مشابهة باستخدام الشوكة الرنانة، هَمَّ بقراءة كتاب لهذا العالم الألماني وهو (Sensations of Tone). ومن خلال ترجمته للنسخة الأصلية للكتاب الألماني، استنتج "بيل" أن أساس عمله في المستقبل سينصب على مجال نقل الصوت، وأضاف "بيل" قائلاً: "فدون معرفة الكثير عن هذا الموضوع فإنه يبدو لي أنه إذا كانت الأصوات اللينة يمكن أن تصدر بوسيلة كهربائية فإن الأصوات الساكنة يمكن أن تصدر بنفس الوسيلة أيضًا وبذلك يمكن النطق بالكلمات." [24]
جورجي وأعد له حجرة مكتب خاصة لإجراء تجاربه بها. وعلى الرغم من أن العرض قدمته والدة "جورجي" وجاء ذلك عقب الترتيبات التي استمرت لمدة عام تقريبًا في 1872 حيث كان قد انتقل ابنها ومربيته إلى منطقة بالقرب من منزل "بيل"، فإنه كان من الواضح أن السيد "ساندرز" كان يرحب بهذا الاقتراح. وتم إعداد هذه الترتيبات من أجل كل من المعلم والطالب لمساعدتهما على استمرار عملهما معًا في حجرة مكتب مزودة بكل الإمكانات اللازمة ولوحة لتدوين الملاحظات عليها.[45] بينما كانت "مابيل" فتاة جميلة وجذابة وكانت تلميذته لمدة عشرة أعوام ولكنها أصبحت الشخصية التي تستحوذ على اهتمام "بيل" وعاطفته. وبفقدها لحاسة السمع إثر تعرضها للحمى القرمزية وهي في الخامسة من عمرها تعلمت كيفية قراءة لغة وحركات الشفاه، ولكن والدها، "جاردنر جرين هوبارد"، ودافع "بيل" وصديقها الشخصي أراد لها أن تعمل مباشرةً مع معلمها.[46]
التليفون
وبحلول عام 1874، كان قد دخل عمل "بيل" على التلغراف التوافقي في بدايته مرحلة التشكيل مع ظهور أول بوادر للتقدم أدت إلى تحقيقه نجاحًا كبيرًا من خلال عمله في معمله الجديد في بوسطن (المكان المستأجر) وكذلك في منزل أسرته في كندا.
مقال تفصيلي :Invention of the telephone
وعلى الرغم من أن "بيل" كان يعمل في صيف هذا العام بمدينة برانتقورد، فإنه أجرى تجاربه على الفونوتوغراف (phonautograph) وهو جهاز يشبه القلم يستطيع رسم أشكال الموجات الصوتية التي تبدو على الزجاج المدخن (smoked glass) عن طريق تتبع الاهتزازات لتسجيل الصوت.[47] ورأى "بيل" أنه ربما يكون من الممكن توليد تيارات كهربائية موجية مترددة تتوافق مع الموجات الصوتية.[48] كما اعتقد "بيل" أن القصبات المعدنية المتعددة تتوافق مع الترددات المختلفة مثلما تستطيع إحدى الآلات الموسيقية (القيثار) تحويل التيارات الموجية المترددة إلى صوت. ولكنه كان لا يمتلك بين يديه نموذجًا عمليًا لإبداء مدى جدوى هذه الأفكار.[49]
في عام 1874، اتسعت حركة الرسائل التلغرافية بشكل سريع وكما ورد على لسان رئيس شركة ويسترن يونيون (Western Union)، "ويليام أورتون" (William Orton)، أن ذلك أصبح يعد بمثابة "الجهاز العصبي للتجارة". كما عقد "أورتون" اتفاقًا مع المخترعين "توماس إديسون" (Thomas Edison) و"إليشا جراي" (Elisha Gray) لإيجاد طريقة تسهل إرسال الرسائل التلغرافية المتعددة عبر كل خط من خطوط التلغراف بهدف تجنب التكلفة الكبيرة التي يتم إنفاقها على إنشاء خطوط جديدة. وعندما أشار "بيل" إلى "جاردنر هوبارد" و"توماس ساندرز" بأنه يعمل على طريقة لإرسال نغمات الصوت المتعددة عبر سلك التلغراف مستخدمًا أداة متعددة القصبات، بدأ هذان الرجلان الثريان اللذان يتوليان مسئولية رعاية مشروع هذا الاختراع في تقديم الدعم المالي للتجارب التي يجريها "بيل".[50] أما الأمور التي تتعلق ببراءة الاختراع، فكان يتعهد بها محامي "هوبارد"، ويُدعى "أنتوني بولوك" (Anthony Pollok)، المحامي المختص ببراءات الاختراع.[51] وفي مارس عام 1875، زار "بيل" و"بولوك" عالم الفيزياء البارز "جوزيف هنري" (Joseph Henry) الذي أصبح فيما بعد مدير مؤسسة سميثسونيان (Smithsonian Institution) وطلبا منه إسداء النصيحة حول الجهاز الكهربائي متعدد القصبات الذي يأمل "بيل" في أنه قد ينقل صوت البشر عبر التلغراف. وأجاب "هنري" بأن "بيل" لديه "فكرة أساسية لاختراع عظيم". وعندما قال "بيل" إنه ليس لديه المعلومات الكافية ولا المعرفة التي تمكنه من مواصلة تجاربه، رد عليه "هنري" قائلاً: "حاول أن تتفهمها جيدًا". وكان هذا الحوار بمثابة دافع كبير حث "بيل" على مواصلة إجراء التجارب حتى وإن لم يكن لديه الأدوات المطلوبة لمساعدته على الاستمرار في إجراء تجاربه، أو كان ليست لديه القدرة على إيجاد نموذج عملي لتطبيق أفكاره. ومع ذلك، فإن الفرصة التي سنحت بمقابلة بين "بيل" و"توماس إيه واطسون" (Thomas A. Watson)، وهو مصمم كهربائي من ذوي الخبرة وعالم في الميكانيكا في مؤسسة الآلات الكهربائية لـ "تشارلز ويليامز" (Charles Williams) قد غيرت كل ذلك. ومن خلال الدعم المالي الذي قدمه كل من "ساندرز" و"هوبارد"، استطاع "بيل" تعيين "توماس واطسون" كمساعد له، وبدأ الاثنان في إجراء التجارب حول إمكانية إرسال الرسائل عبر التلغراف الصوتي (acoustic telegraphy). وفي يوم 2 يونيو عام 1875، استطاع "واطسون" بطريق الصدفة أن يمسك بإحدى القصبات واستطاع "بيل" من نهاية طرف السلك المستقبل سماع النغمات التوافقية للقصبة وهذه النغمات قد تعد ضرورية لنقل الكلام. وقد استنتج "بيل" من خلال ذلك أن قصبة واحدة أو عضو إنتاج واحد يعد ضروريًا وليس العديد من القصبات. وأدى ذلك إلى اختراع التليفون الذي اعتمد مصدر طاقته على ضغط الصوت وقوته بدلاً من الاعتماد على البطارية أو أي مصدر آخر من مصادر الطاقة كالكهرباء مثلاً، هذا بالإضافة إلى أن هذا التليفون استند في عمله إلى كل هيكل قائم تتوسطه قطعة متعارضة واستطاع في الوقت نفسه أن ينقل الأصوات دون تمييز ولكنه لم يستطع نقل الكلام بوضوح.
وفي يوم 25 يناير 1915، أجرى "بيل" أول مكالمة هاتفية عبر القارة. حيث أجرى "بيل" الاتصال من 15 شارع داي ستريت في مدينة نيويورك وسمعه"توماس واطسون" في 333 شارع جرانت أفينيو في سان فرانسيسكو. ذكرت صحيفة نيويورك تايمز:
