发明电报和电话的故事。

虽然人们早在19世纪初就开始研制电报,但实用电磁电报的发明主要归功于英国科学家库克、惠斯通和美国科学家莫尔斯。1836年,库克做了一个电磁电报,次年申请了第一个电报专利。惠斯通是库克的合作者。莫尔斯原本是美国一流的画家。出于兴趣,他在1835年研制出了电磁电报机的样机,然后在1838年根据断开时电流、电火花和无电火花两种信号发明了由点和破折号组成的“莫尔斯电码”。1858年7月,《科学美国人》杂志报道:...众所周知,英国人一直声称电磁电报是他们的同胞惠斯通教授发明的。在大西洋的另一边,电报公司的成立让更多的欧洲人开始讨论谁是电报的真正发明者。法国巴黎的《箴言报》认为,莫尔斯是第一个将电报原理付诸实践的人,尽管他不是创始人。

在电话发明之前,发明了电报,但它有很大的局限性。只能传达简单的信息,不方便解码。于是,年轻的贝尔开始思考如何找到一种可以直接传递声音的装置,让人们可以直接对话。有一次,他在欣赏留声机播放的音乐时,突然想到留声机只是一个电声转换装置。于是,贝尔开始仔细研究留声机的结构和原理,最后发现声波振动的力量可以作用在一个簧片上,簧片将声波转化为电流,然后与电极装置结合,从而形成了电话的初始结构。在这里,他第一次使用了类比。

但测试后发现,这个装置无法传输声音,因为空气中的俄罗斯声波能量太弱,无法带动簧片振动。我们做什么呢这时,贝尔想到了人的耳朵。为了搞清楚人耳是如何听到声音的,他向朋友借了一个完整的人耳标本仔细研究,得知人耳之所以能听到声音,是因为声波先振动小而薄的耳膜,然后耳膜推动较大的耳听骨振动,从而产生听觉。以此类推,贝尔认为既然这种小而薄的拉耳膜可以推动较大的听骨,那么小而薄的振膜也应该推动簧片振动。于是,他和助手一起做了两个粗略的原型,并进行了通话测试。结果他们虽然用尽全力叫,芦苇也振动了,就是听不到声音。有什么问题?“他们苦苦思索。一天,在紧张的工作之后,贝尔打开窗户呼吸新鲜空气。这时,远处传来悠扬的吉他声,让人心旷神怡。他听了,忍不住跳了起来。因为吉他是和音箱一起来的。他知道吉他的声音可以传得很远,仅仅靠琴弦的震动是不够的,还要靠音箱的作用,还可以帮助音箱提高手机的灵敏度。于是,贝尔立即开始设计扬声器的草图,并和助手一起连夜赶制了一部帮助扬声器的电话。在这里,贝尔第三次通过类比打开了他的思路。

第二天,他们两人在相隔100米的两个房间里进行了新的实验。一切准备就绪。这时,贝尔在给电池加硫酸时,不小心把一些硫酸溅到了腿上,导致他大喊:“华生先生,快来!””沃森实际上是通过电话线听到这个声音的。就这样,世界上第一部电话诞生了,它传达的第一句话居然是呼救!

贝尔在发明电话的过程中三次通过类比打开了他的思路。可见,类比是科学研究中一种常见而重要的方法,可以提供线索,举一反三,绕过角度。