Alexander Graham Bell

È stato il primo a brevettare un telefono commercialmente sfruttabile ed è erroneamente noto nella cultura popolare e in gran parte della comunità scientifica come l'inventore di tale apparecchio,nonostante l'unico inventore del primo telefono funzionale storicamente riconosciuto risulti Antonio Meucci,che concretizzò la sua invenzione nel 1854. Altri a cui è stata impropriamente attribuita l'invenzione del telefono sono Charles Bourseul, Innocenzo Manzetti, Johann Philipp Reis ed Elisha Gray.

Il padre, il nonno e il fratello di Bell sono stati tutti associati a lavori nell'ambito della logopedia e dello sviluppo del linguaggio; sia sua madre che sua moglie erano sorde, fattori che influenzarono profondamente gli studi di Bell.. Le sue ricerche lo portarono a sperimentare dispositivi acustici che culminarono nel primo brevetto per il telefono nel 1876. In retrospettiva, Bell considerò la sua più famosa invenzione un'intrusione nel suo vero lavoro come scienziato e rifiutò di avere un telefono nel suo studio...

Nel corso della sua vita Bell raggiunse molti altri traguardi, tra cui rivoluzionari contributi alle comunicazioni ottiche, all'ingegneria degli idroscafi e all'aviazione. Nel 1898 Bell fu uno dei soci fondatori della National Geographic Society. È stato descritto come una delle figure più influenti nella storia dell'umanità... Di sua fondazione e poi a lui intitolato uno dei centri di ricerca e sviluppo più importanti al mondo (i Bell Laboratories).

Biografia Primi anni

Nato a Edimburgo con il nome di Bell, in seguito adottò il secondo nome Graham come segno di stima per Alexander Graham, un amico di famiglia. Il titolo, in parte ironico, gli è dovuto per la sua credenza nell'eugenetica. Egli sperava, un giorno, di poter sradicare la sordità dai popoli.

La sua famiglia era collegata con l'insegnamento della dizione: il suo bisnonno a Londra, suo zio a Dublino, e suo padre, Alexander Melville Bell, a Edimburgo, erano tutti professori di dizione. Quest'ultimo pubblicò una serie di scritti su questo soggetto, alcuni dei quali sono ben noti, specialmente il trattato Visible Speech (Edimburgo, 1868), nel quale spiega il suo metodo per istruire i sordomuti per mezzo della vista, come articolare parole ed inoltre come capire ciò che stanno dicendo gli altri dal movimento delle labbra.

Alexander Graham Bell studiò alla Royal High School di Edimburgo, in cui si diplomò all'età di 13 anni. Sedicenne ebbe il posto di pupil-teacher (giovane insegnante) di dizione e musica presso la Weston House Academy a Elgin nel Moray in Scozia. L'anno successivo passò all'Università di Edimburgo. Si laureò presso lo University College di Londra.

Ricerche sull'acustica e la sordità Dal 1866 al 1867, fu istruttore al Somersetshire College a Bath nel Somerset in Inghilterra. Bell era figlio di madre sorda ed era ancora in Scozia quando, a quanto si dice, si interessò alla scienza dell'acustica per migliorare la condizione di sua madre.

Nel 1870, all'età di 23 anni, egli emigrò con la sua famiglia in Canada dove si stabilirono a Brantford. Prima di lasciare la Scozia, Bell si interessò alla telefonia, ed in Canada continuò a interessarsi alle macchine per telecomunicazioni. Progettò un pianoforte in grado di trasmettere la musica a distanza per mezzo di segnali elettrici. Nel 1873, accompagnò suo padre a Montréal, dove insegnava la lingua dei segni ai sordi. Il vecchio Bell fu invitato a mostrare il sistema in un corso giornaliero a Boston, ma declinò l'invito e vi mandò il figlio, che divenne professore di Psicologia Vocale e Dizione presso l'Università di Boston, scuola di oratoria.

Invenzione del telefono

All'Università di Boston egli continuò le sue ricerche negli stessi campi e si sforzò di produrre un telefono che fosse in grado di trasmettere non solo note ma anche parole articolate. Anche Antonio Meucci stava lavorando a un progetto simile ma non aveva abbastanza soldi per brevettare il telettrofono (come lo aveva chiamato); nel 1871 riuscì a ottenere solo un brevetto temporaneo che andava rinnovato di anno in anno al prezzo di 10 dollari. Riuscì a rinnovarlo solo fino al 1873. Tuttavia, alcuni critici hanno messo in dubbio tale aspetto della vicenda, poiché Meucci fu in grado di brevettare altre invenzioni (non correlate al telefono) al costo di 35 dollari l'una negli anni 1872, 1873, 1875 e 1876.

Per quanto nel giugno 2002 la Camera dei Deputati degli Stati Uniti abbia riconosciuto ufficialmente il lavoro di Meucci nell'invenzione del telefono (risoluzione 269), la questione rimane tutt'oggi controversa in mancanza di prove inconfutabili che attestino all'italiano l'esclusiva paternità dell'invenzione. Come accade spesso per molte altre invenzioni, il contributo allo sviluppo della comunicazione telefonica viene attribuito a numerose personalità, tra cui Innocenzo Manzetti, Johann Philipp Reis, Elisha Gray e Thomas Edison. Fatto incontestabile è che Bell fu il primo a ottenere un brevetto per il telefono elettrico nel marzo 1876.

L'11 luglio 1877 Bell sposò Mabel Hubbard, che era stata una dei suoi studenti sordomuti all'Università di Boston. La sua invenzione del telefono fu il risultato dei suoi sforzi per produrre un apparecchio per poter comunicare con la moglie e la madre. Con i finanziamenti ottenuti dal suocero, il 17 marzo 1876 depositò il brevetto numero 174.465 per proteggere "il metodo e l'apparato per trasmettere la voce o altri suoni telegraficamente [...] per mezzo di ondulazioni elettriche, simili, in forma, a quelle che accompagnano l'emissione della voce e dei suoni nell'aria": il telefono.

Altre invenzioni Dopo aver ottenuto il brevetto per il telefono, Bell continuò i suoi esperimenti nelle comunicazioni, che culminarono con l'invenzione della trasmissione fotofonica del suono in un raggio di luce (un precursore dei moderni sistemi basati su fibre ottiche). Egli lavorò in campo medico e inventò tecniche per insegnare a parlare ai sordi. L'ampiezza dell'inventiva di Bell è solo in parte rappresentata dai diciotto brevetti che presentò da solo e dai dodici che presentò con collaboratori. Questi comprendono quattordici per il telefono e telegrafo, quattro per il fotofono, uno per il fonografo, cinque per veicoli aerei, quattro per idroscafi e due per celle al selenio.

Bell ebbe idee anche per oggetti che sono diventati realtà solo in seguito. Durante il periodo in cui lavorò ai laboratori Volta, Bell e i suoi collaboratori pensarono di registrare il campo magnetico su un disco per immagazzinare e riprodurre suoni. Anche se sperimentarono brevemente con il concetto, non furono capaci di sviluppare un prototipo funzionante. Abbandonarono l'idea senza capire che avevano sviluppato il concetto base per future e importanti applicazioni: il registratore a nastro magnetico, lhard disk, il floppy disk e tutti gli altri supporti magnetici.

La casa di Bell aveva un sistema primitivo di aria condizionata, nel quale delle ventole inviavano aria su grandi blocchi di ghiaccio. Egli inoltre anticipò i timori sulla carenza di combustibili e l'inquinamento industriale. Fra le sue riflessioni c'era quella secondo cui il metano poteva essere prodotto dagli scarti di fattorie e fabbriche (adesso viene definito gas da biomasse). Nella sua casa in Canada a Beinn Bhreagh nella Nuova Scozia, fece esperimenti di compostaggio e di estrazione di acqua dall'umidità dell'aria. In un'intervista su una rivista pubblicata postuma, rifletteva sulla possibilità di riscaldare le case con pannelli solari.

Ultimi anni e morte Nel 1882 ottenne la cittadinanza statunitense. Nel 1888 fu uno dei fondatori della National Geographic Society e ne divenne il secondo presidente. Ricevette molte decorazioni: il governo francese gli conferì la e la Académie française lo onorò con il "Premio Volta" di 50.000 franchi; la "Royal Society of Arts" di Londra lo premiò con la Albert Medal nel 1902 e l'Università di Würzburg, in Baviera gli concesse il dottorato onorario (Ph.D.). Fu premiato dallAmerican Institute of Electrical Engineers con la Edison Medal nel 1914 con la motivazione: "Per i meritori risultati nell'invenzione del telefono".

Morì nel 1922 a Beinn Bhreagh, sull'isola Cape Breton vicino al villaggio di Baddeck, ed è sepolto accanto alla moglie sulla vetta della montagna Beinn Bhreagh che guarda il lago "Bras d'Or". Alla sua morte erano ancora vivi due dei loro quattro figli.

Innovazioni Bel e deciBel Il Bel (B) è un'unità di misura inventata dai Bell Laboratories e ha preso il nome da Bell. Poiché nel calcolo Bell ha usato il logaritmo, nel risultato sono sempre presenti parecchie cifre dopo la virgola, al suo posto viene usato il deci-Bell, oggi noto come decibel (dB), che è uguale a 1/10 di Bel (x dB = 10 * log10 (y/z), dove x è un numero mentre y e z devono essere due grandezze omogenee), ed è di uso generalizzato. Il dB è comunemente usato per misurare un rapporto di intensità del suono e in Telecomunicazioni l'intensità del segnale in potenza. Uno dei notevoli vantaggi a usare il dB è quello che se le grandezze in origine andavano moltiplicate (il segnale di ingresso a un amplificatore è moltiplicato per il guadagno per ottenere il valore del segnale in uscita) o divise, una volta trasformate in dB l'operazione diventa di somma in caso di moltiplicazione e sottrazione in caso di divisione; bisogna pensare che all'epoca di Bell per moltiplicare o dividere due numeri qualsiasi era utilizzato il regolo calcolatore.

Il fotofono Un'altra delle invenzioni di Bell fu il fotofono, un apparecchio che permette di trasmettere il suono utilizzando un raggio di luce, che Bell sviluppò assieme a Charles Sumner Tainter. L'apparecchio utilizza celle sensibili alla luce di selenio cristallino, che hanno la proprietà di variare la propria resistenza elettrica in maniera inversamente proporzionale all'illuminazione (cioè la resistenza del materiale è alta quando è al buio, bassa quando è esposto alla luce). Il principio base era di modulare il raggio di luce diretto a un ricevitore costituito da celle di selenio cristallino, al quale era collegato il telefono. La modulazione era ottenuta per mezzo di uno specchio rotante, o da un disco rotante che periodicamente oscurava il raggio di luce.

Questa idea non era nuova. Il selenio era stato scoperto da Jöns Jakob Berzelius nel 1817 e le caratteristiche peculiari della forma cristallina o granulare del selenio erano state mostrate da Willoughby Smith nel 1873. Nel 1878 uno scrittore di Kew con le iniziali J.F.W. descrisse questa applicazione in Nature in un articolo del 13 giugno chiedendo ai lettori se avevano notizie di esperimenti effettuati in questa direzione. Nel suo articolo sul fotofono Bell dette il merito dell'invenzione al londinese A. C. Browne. Comunque Bell e Tainter sembra siano stati gli unici a riuscire a portare a termine con successo un esperimento: il problema maggiore fu quello di produrre celle in Selenio con le caratteristiche di resistenza elettrica voluta.

In un esperimento tenutosi a Washington, l'emettitore e il ricevitore furono piazzati su due palazzi distanti circa 200 m (700 piedi). L'emettitore consisteva in uno specchio che dirigeva la luce del sole verso una parabola, dove il raggio di luce veniva modulato da uno specchio vibrante, messo a fuoco da una lente e diretto verso il ricevitore, che era un semplice riflettore parabolico con le celle di selenio nel fuoco e un telefono attaccato a queste. Con questa disposizione, Bell e Tainter riuscirono a comunicare chiaramente.

Il fotofono fu brevettato il 18 dicembre 1880, ma la qualità della comunicazione rimase scadente e non vennero fatte altre ricerche da Bell.

Metal detector