Introduction
Dans la vie de l’homme d’aujourd’hui, le téléphone occupe une place importante. Son utilisation s’impose à tous et ceci dans presque tous les domaines, toutes les institutions humaines. Il a des impacts directs sur la vie humaine. Il est pour certains un moyen de communication qui permet de mieux gérer le temps, réduire les frais dépenses, de combattre la phobie de la solitude, de s’exprimer. Il suscite de fait l’admiration, la quête de possession et d’utilisation. Cependant pour d’autres, le téléphone est considéré comme un handicap[1]. Il paralyse la nécessité du dialogue face à face entre le genre humain ; exige de forte dépense familiale. Et, de ce fait, il nous éloigne les uns des autres sensiblement. Face à ce problème, les questions que voici se manifestent : que signifie le terme téléphone ? Ce produit du génie humain, comment y est-t-on arrivé ? Qu’est-ce qui a permis l’invention du téléphone?
Notre travail comportera quatre parties. La première présentera des acceptions autour du terme téléphone ; la deuxième se portera une courte présentation des moyens de communication avant l’avènement du téléphone ; la troisième insistera sur la création du téléphone électrique et la quatrième sera axée sur l’après-invention et la diffusion du téléphone. On terminera le travail sur un point d’actualité.
I. Téléphone : Acceptions
Nombreuses sont les approches, les significations faites autour du terme téléphone. On le présente tantôt comme un système de communication initialement conçu pour transmettre la voix humaine ; tantôt comme un ensemble de techniques permettant la transmission à distance de la parole. C’est en effet un appareil, un instrument qui permet la réception et la transmission de sons à distance[2] via câble et des circuits électriques. Étymologiquement, le téléphone est le composé de deux mots : télé qui signifie à distance et de phone signifiant son.
II. Vers le téléphone
2.1 Brève présentation des premiers moyens de communication
Depuis toujours les hommes ont cherché à communiquer de façon rapide, vite et efficace. La façon la plus simple, c’était de faire courir un homme d’un point à un autre transportant un message. Mais à un moment donné, en – 490, à Marathon, celui qui transportait le message est mort. À partir de ce moment là, on s’est dit qu’il faut une autre méthode. Alors, on s’est rabattu sur des moyens beaucoup moins dangereux. On a essayé le feu, les signaux de fumée puis les crieurs. Mais quand il y avait le brouillard, avec le feu et la fumée, et si c’était trop loin, on n’arrivait pas à faire entendre le message. Pendant des siècles, on a dû se contenter du courrier à cheval et du pigeon voyageur. Autant il y a de journée de marche, autant il y a d’hommes et de chevaux séparés par la distance que l’on franchit en un jour[3]. Et on avait la manie de tuer les messagers qui apportaient la mauvaise nouvelle.
2.2 Du tuyau en métal du moine bénédictin Don Gauthey au téléphone jouet
En 1667, le physicien Robert Hooke, pour répondre à la question : comment transmettre les sons, la voix humaine à distance ? écrivait:
"Il n’est pas impossible d’entendre un bruit à grande distance […], et l’on pourrait même décupler cette distance sans qu’on puisse taxer la chose impossible. […] Je connais un moyen facile de faire entendre la parole à travers un mur d’une grande épaisseur… qu’en employant un fil tendu, j’ai pu transmettre instantanément le son à une grande distance et avec une vitesse sinon aussi rapide que celle de la lumière, du moins incomparablement plus grande que celle du son dans l’air. Cette transmission peut être effectuée non seulement avec le fil tendu en ligne droite, mais encore quand ce fil présente plusieurs coudes[4]."
La postérité ne semble pas donnée suite immédiate à son explication. Toutefois, vers la fin du XVIIIe siècle soit en 1783, le moine Bénédictin Don Gauthey découvrait, grâce à une canalisation qui transportait l’eau pour une pompe à incendie, la possibilité de transmettre de sons, de message à l’aide des tubes métalliques. Il prenait deux personnes et plaçait chacune d’elles dans un bout du tuyau. Il constatait avec quelle facilité qu’elles parvenaient à se communiquer. Mais faute d’argent pour continuer, le projet va tomber à l’eau. Sauf, on allait garder l’idée du tuyau qu’on remplaçait par les tubes acoustiques et qu’on va installer dans certaines grandes maisons.
Un peu plus tard, on va adapter cette idée de Don Gauthey pour fabriquer des téléphones jouets : Une ficelle, deux cylindres de carton et un petit parchemin comme membrane que l’on vendait en France à cette époque là (1855) à 1,50 F.
III. La création du téléphone électrique
3.1 Des téléphones jouets et à la transmission de messages grâce au courant électrique
Les Américains ont repris l’idée du téléphone jouet. Ils ont remplacé le carton par du métal et la ficelle par un fil métallique. Ils sont arrivés, en mettant les fils à la même égalité, à faire des communications à cinq kilomètres de distance. Mais, ça c’était le maximum et il a fallut crier très fort.
La véritable solution allait venir du côté de l’électricité. Vers le début du 19e siècle, les savants Ampère, Harago, constataient qu’en faisant varier le courant électrique, on peut arriver à diffuser des messages. Après avoir fini de discuter sur le code (le morce), on est arrivé à diffuser des messages par de l’électricité. Et là, on se demandait si on est capable de transmettre des messages, pourquoi pas la voix humaine[5]. À partir de ce moment, les chercheurs se mettaient à chercher des solutions.
3.2. Des chercheurs scientifiques précédant Alexandre Graham Bell
Au XIXème siècle, plusieurs chercheurs imaginèrent de transporter la voix grâce à l’électricité. Charles Bourseule, agent du télégraphe au bureau de La Bourse à Paris, démontre, en1854, que les vibrations de la voix humaine peuvent être transmises, mais rencontre un scepticisme général.
Johann Philipp Reis, en 1861, Dans les années 1860, Philipp Reis a présenté un appareil, permettant de transmettre à distance les sons et la voix grâce au courant électrique. Cet appareil se compose de deux parties que Philipp Reiss, dans un document de 1863 a appelé téléphone (émetteur) et appareil de reproduction (récepteur). Il n'a cependant pas été considéré comme l'inventeur du téléphone. C'est dû au fait qu'il n'a pas réussi à vendre son projet et à améliorer son appareil afin de lui trouver une utilisation pratique. En revanche on lui doit le mot "téléphone".
Le récepteur est constitué d’une caisse sonore, portant deux chevalets sur lesquels est soutenu un fil de fer de la grosseur d’une aiguille à tricoter. Une bobine électromagnétique enveloppe ce fil et se trouve enfermée par un couvercle qui concentre les sons déjà amplifiées par la caisse sonore. Cette caisse est même munie de deux ouvertures pratiquées au-dessous de la bobine.
← Émetteur ← Récepteur
Le transmetteur est fait d’une boîte sonore qui portait à sa partie supérieure une large ouverture circulaire à travers laquelle était tendue une membrane, et au centre de celle-ci était adapté un léger disque de platine, au-dessus duquel était fixée une pointe métallique qui constituait avec le disque, l’interrupteur. Sur une des faces de cette boîte se trouve le porte-voix destiné à recueillir les sons et à les diriger à l’intérieur de la boîte pour les faire réagir ensuite sur la membrane.
(Du Moncel Th., Le téléphone, P. 15.)
Antonio Meucci, un ingénieur américain d’origine italienne, serait l’inventeur du téléphone. Celui-ci, après son retour de Cuba en mai 1850, aurait réalisé une installation destinée à son épouse, paralysée par des crises d'arthrite : il s'agit d'un appareil permettant de transporter le son entre son bureau et la chambre de sa femme. Il le nomme "Télétrophone".
Image du dessin de Meucci ← Télétrophone
Le " de circuit ; Numéro 1" ; prouve à l'expérience qu'Antonio Meucci a déclaré qu'il a exécuté le 27 septembre 1870. Fait le tour du " ; Numéro 2" ; et " ; Numéro 3" ; différez du " ; Numéro 1" ; seulement dans l'insertion intermédiaire suivant la ligne de fond d'un inducteur a formé autour d'un noyau de fer sous forme de fer à cheval ou cylindre. Dans le " de circuit ; Numéro 4, " ; Meucci a placé un inducteur aux deux extrémités de la ligne entre le téléphone et la terre. Les ingénieurs de télécommunications identifieront immédiatement la technique illustrée dans ce schéma : le chargement inductif des lignes téléphoniques.
(Internet, WWW. Google.com)
Mais Meucci se heurta à trois problèmes : sa difficulté à parler anglais, ses soucis financiers et son soutien à la révolution italienne. Les années qui suivirent furent difficiles, et il fut contraint de vendre les droits de beaucoup de ses inventions. Il fut même blessé dans l’explosion d’un bateau à vapeur, et sa femme vendit des prototypes de ses inventions, dont le téléphone, à un antiquaire pour payer son hospitalisation. L’acheteur, qui reste inconnu de nos jours, n’en a jamais rien fait apparemment.
En septembre 1871, Antonio dépose une demande provisoire et payante de brevet d’invention de téléphone. N’ayant pas les moyens de la prolonger, lui qui avait peur d’avoir perdu son invention en reconstruisit vite un prototype. En 1874, il tenta de contacter le directeur d’une compagnie de télégraphes, la Western Union, pour lui montrer son « télégraphe parlant ». Le secrétaire de la compagnie différa pendant deux ans la prise de rendez-vous, et prétendit finalement que l’on avait « perdu » le prototype. N’est-ce pas lui que, le 15 juin 2002, le Congrès américain reconnaît officiellement comme l’inventeur du téléphone et non Graham Bell?[6]
3.3. Alexander Graham Bell (1842-1922) et le téléphone électrique
3.3.1 Les démarches de Bell
Alexander Graham Bell, fameux physicien d’origine écossaise, professeur pour les sourds-muets à Boston, en 1874, étudiait les travaux de M. Helmholtz sur la combinaison des sons. Au cours de ces études, il pensa que si deux électro-aimants placés aux deux extrémités d’un circuit avaient pour armatures une série de tiges de fer de différentes longueurs et placés exactement dans les mêmes conditions aux deux stations, les sons de la parole pourraient impressionner telles ou telles tiges, suivant qu’elles s’accorderaient plus ou moins avec leur son fondamental, et qu’il pourrait résulter des vibrations de ces tiges, au poste transmetteur, des extra-courants d’induction capables de faire de longueur correspondante au poste de réception[7]. Lui qui n’était pas électricien, avait constaté pour ce genre de reproduction de sons combinés, la nécessité de courants continus et ondulatoires. Après avoir cherché des conseils auprès de M. Hubbard en 1875, celui à qui il parlait des vibrations déterminées par le transmetteur qui pussent provoquer dans la résistance du circuit des changements proportionnels à ces vibrations, Bell faisait par de ses recherches à son père le 24 mai 1875. Le 2 juin de cette même année, il constatait, sous l’influence des extra-courants qui résultaient des rapprochements et des éloignements de l’armature vibrante, qu’il pouvait en reliant électriquement des électro-aimants et en intercalant une pile dans le circuit, faire en sorte que les vibrations de l’une de ces armatures fussent reproduites par l‘autre. Ainsi de concert avec John Watson, son assistant, il faisait des recherches sur la possibilité correcte du télégraphe de transporter plusieurs messages à la fois et de fabriquer une machine pour aider à une sourde d’entendre.
Mais, à la fin de juin 1875, par hasard, l’intensité du courant électrique était trop fort et des membranes vont se souder, Bell aurait entendu Watson dans une autre chambre faire des expériences. Et de là, il se disait être sur la bonne voie. En continuant ses recherches, Bell remarquait qu’il pouvait obtenir la transmission des sons sans pile en remplaçant le noyau de fer des électro-aimants précédents par un noyau d’acier aimanté. Sur cette voie, il aboutirait, avant le mois de septembre 1875, à sa première création appelée, lors de l’exposition de Philadelphie en 1876, la merveille des merveilles par W. Thomson[8].
En septembre 1875, Bell se rendait au Canada pour rencontrer M. Brown, électricien anglais, afin de l’expliquer ses idées relatives à la transmission électrique de la parole et du désir qu’il avait de le charger de prendre en son nom des brevets en Angleterre et en Europe, alors qu’il les prendrait lui-même en Amérique. M. Brown a été assassiné quelques mois après.
3.3.2 La création de Bell
Il s’agit d’une petite boîte circulaire en bois adaptée à l’extrémité d’une manche également de bois qui renferme dans son intérieur le barreau aimanté. Ce dernier est fixé au moyen d’une vis et est disposé de manière à pouvoir être avancé ou reculé quand on serre ou desserre la vis, condition pour le réglage de l’appareil. À l’extrémité libre du barreau est fixée la bobine magnétique qui doit fournir le maximum d’effet, être construite avec un fil et présenter un grand nombre de spires. Les bouts du fil de cette bobine aboutissent le plus généralement à l’extrémité inférieure de la manche par deux tiges de cuivre qui traversent celui-ci dans sa longueur et viennent se relier à deux boutons d’attache où l’on fixe les fils du circuit.
Cependant les appareils construits, il n’y a pas de boutons d’attache et c’est une petite torsade de deux fils flexibles recouverts de gutta-percha et de soie qui est fixé aux deux tiges, un capuchon en bois visse alors à l’extrémité du manche et la torsade passe par trou pratique dans ce capuchon ; de sorte que l’on est nullement gêné dans la manipulation de l’appareil. Des serres fils adaptés aux extrémités des fils de la torsade permettent d’ail de les réunir à ceux du circuit. (Du Moncel, P. 32)Le 20 janvier 1876 Bell présenta sa demande de brevet à l’office des patentes Américaines. Mais le brevet ne fut présenté officiellement avec les formes de rigueur que le 14 février 1876 à 14 heures, deux heures avant un autre américain : Elisha Gray. Bell, après la démonstration de la construction de son téléphone est retenu par le monde entier comme celui qui pour la première fois, réalisa une transmission de la voix à Boston le 10 mars 1876[9]. Mais, l’authenticité de sa création a soulevé des incrédulités.
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Le système de Bell est fondé sur le principe de l'induction électromagnétique. Les vibrations communiquées par la voix à la membrane du transmetteur entraînent une variation du flux magnétique d'un barreau aimanté placé devant lui, ce qui provoque des courants électriques, dits d'induction. (Explication : ci-dessus)
Système de Bell
Si l’on représente par les ordonnées d’une courbe les intensités d’un courant électrique et les durées des fermetures de ce courant par les abscisses, la courbe fournie pourra représenter des ondes en dessus ou en dessous d’une ligne des x, suivant que le courant sera positif ou négatif, et ces ondes pourront être plus ou moins accentuées suivant que les courants transmis seront plus ou instantanés.
Si les courants, interrompus pour produire un son, sont tout à fait instantanés dans leur manifestation, la courbe représente une série de dentelures isolées et si les interruptions sont faites de manière à ne provoquer que des différences d’intensité.
Enfin, si les émissions de courant sont effectuées de manière que les intensités soient successivement croissantes ou décroissantes, la courbe prend l’aspect représenté d’un « W». Or je donne aux premiers courants le nom de courants intermittents, aux seconds le nom de courants d’impulsion et aux troisièmes le nom de courants ondulatoires[1]. (Cf. Du Moncel, Le téléphone, P 48-50)
Bell au téléphone
Ce téléphone reproduisait à grande distance les mots articulés, et ce résultat dépassait tout ce que les physiciens avaient pu concevoir. Cette fois, l’appareil parlait et même parlait assez haut pour n’avoir pas besoin d’être collé contre l’oreille[10].
Pour se servir du téléphone ordinaire de Bell, il faut parler nettement devant l’embouchure du téléphone qu’on tient à la main, pendant que l’auditeur placé à la station correspondante tient contre son oreille l’embouchure du téléphone récepteur. Ces deux appareils composent un circuit fermé avec les deux fils qui les relient, mais un seul suffit pour réaliser complètement la transmission. Dans la pratique, il convient d’avoir deux téléphones à chaque station afin d’en avoir un à l’oreille pendant qu’on parle dans l’autre[11].
IV. Le téléphone de Bell et la postérité
Un an après la description par tous les journaux du monde entier des expériences de M. Bell, plusieurs revendications ont vues le jour. Vue le succès de l’invention de Bell, des procès avec Elisha Gray et MM. Edison qui voulurent poser leurs droits à cette découverte ont eu lieu. Il résultait des enquêtes menées à cette époque là qu’aucun des deux systèmes n’avait été exécuté, et que les premières expériences de M. Bell avaient pou montrer la possibilité de la transmission de la parole. En outre, il a été démontré, dans les deux procès, que c’est bien Graham Bell qui, le premier, a pu faire parler le téléphone, en lui appliquant des courants continus et ondulatoires, fonction des vibrations de la voix. M. Bell fit construire en mars 1876 son appareil à liquide, et au 10 mai de cette année, cet appareil fut l’objet d’une communication de l’auteur à l’Académie de Boston[12]. Mais peut-on dire que tout est définitivement conclu après la victoire de Bell ?
L’invention de Bell a servi à pas mal d’autres scientifiques à perfectionner au fil des âges la communication téléphonique. M. Mac Kendrick va démontrer que le téléphone peut se faire entendre à plusieurs auditeurs soit en prenant sur les deux fils réunissant les deux téléphones en correspondance des dérivations aboutissant à différents téléphones qui peuvent facilement être au nombre de 5 ou 6, sur les courts circuits, soit au moyen d’une petite caisse sonore fermée par deux membranes légères dont l’une est fixée à la lame vibrante. En faisant aboutir à cette caisse un certain nombre de tubes acoustiques, plusieurs personnes pourraient entendre très distinctement. À New York, on a montré qu’on pouvait en faire parler cinq échelonnés en différents points d’une ligne télégraphique en interposant dans un même circuit des auditions simultanées. En 1878, Pollar et Garnier montraient qu’un téléphone ordinaire peut parfaitement émettre des sons musicaux susceptibles d’être entendus dans une pièce assez grande tout en étant attaché à la muraille. Et le téléphone de Bell a su parcourir le monde entier avec des modifications légères en vue du perfectionnement.
Conclusion : Bell et Antonio Meucci
Jusqu’en 2002, Alexander Graham Bell est surtout connu pour l'invention du téléphone électrique. Ses contributions à l'histoire du développement de la vision à distance sont moins connues. Il est vrai qu'elles ne sont qu'indirectes, mais qu'elles ont très fortement stimulé l'imagination de ses contemporains. Toutefois, en 2003, les enquêtes ont conduit à un autre inventeur : Antonio Meucci. L’invention de ce dernier aurait été volée par Bell en complicité avec Edward B. Grant, vice-président de la Western Union Telegraph Company, qui offrait à Meucci d'utiliser ses locaux et d'y entreposer son matériel. Grant demandait aussi à examiner les plans. Une fois ceux-ci en sa possession, Grant repoussait systématiquement la date de la démonstration. Au bout de deux ans, soit en 1874, quand Meucci réclamait ses plans et son appareil, on lui répondait que tout a été perdu[13]. Et, c’est grâce aux plans d’Antonio que Graham, soutenu par des avocats teigneux et un validateur de brevet corrompu[14], utiliserait plus tard pour faire son téléphone et soutenu son brevet.
Bref, comme toute invention, celle du téléphone part d’une question de départ : comment transmettre les sons, la voix humaine à longue distance ? Au cours d’une période de recherches, d’investigations, d’évaluation, on parvient à la formulation d’une connaissance universelle (paradigme) qui va servir pour d’autres scientifiques comme point de départ pour parfaire les créations antérieures. En outre, cette recherche ouvre nos yeux sur les enjeux (vols de thèses) d’une invention et les exigences et risques d’une démarche scientifique.
Dans la vie de l’homme d’aujourd’hui, le téléphone occupe une place importante. Son utilisation s’impose à tous et ceci dans presque tous les domaines, toutes les institutions humaines. Il a des impacts directs sur la vie humaine. Il est pour certains un moyen de communication qui permet de mieux gérer le temps, réduire les frais dépenses, de combattre la phobie de la solitude, de s’exprimer. Il suscite de fait l’admiration, la quête de possession et d’utilisation. Cependant pour d’autres, le téléphone est considéré comme un handicap[1]. Il paralyse la nécessité du dialogue face à face entre le genre humain ; exige de forte dépense familiale. Et, de ce fait, il nous éloigne les uns des autres sensiblement. Face à ce problème, les questions que voici se manifestent : que signifie le terme téléphone ? Ce produit du génie humain, comment y est-t-on arrivé ? Qu’est-ce qui a permis l’invention du téléphone?
Notre travail comportera quatre parties. La première présentera des acceptions autour du terme téléphone ; la deuxième se portera une courte présentation des moyens de communication avant l’avènement du téléphone ; la troisième insistera sur la création du téléphone électrique et la quatrième sera axée sur l’après-invention et la diffusion du téléphone. On terminera le travail sur un point d’actualité.
I. Téléphone : Acceptions
Nombreuses sont les approches, les significations faites autour du terme téléphone. On le présente tantôt comme un système de communication initialement conçu pour transmettre la voix humaine ; tantôt comme un ensemble de techniques permettant la transmission à distance de la parole. C’est en effet un appareil, un instrument qui permet la réception et la transmission de sons à distance[2] via câble et des circuits électriques. Étymologiquement, le téléphone est le composé de deux mots : télé qui signifie à distance et de phone signifiant son.
II. Vers le téléphone
2.1 Brève présentation des premiers moyens de communication
Depuis toujours les hommes ont cherché à communiquer de façon rapide, vite et efficace. La façon la plus simple, c’était de faire courir un homme d’un point à un autre transportant un message. Mais à un moment donné, en – 490, à Marathon, celui qui transportait le message est mort. À partir de ce moment là, on s’est dit qu’il faut une autre méthode. Alors, on s’est rabattu sur des moyens beaucoup moins dangereux. On a essayé le feu, les signaux de fumée puis les crieurs. Mais quand il y avait le brouillard, avec le feu et la fumée, et si c’était trop loin, on n’arrivait pas à faire entendre le message. Pendant des siècles, on a dû se contenter du courrier à cheval et du pigeon voyageur. Autant il y a de journée de marche, autant il y a d’hommes et de chevaux séparés par la distance que l’on franchit en un jour[3]. Et on avait la manie de tuer les messagers qui apportaient la mauvaise nouvelle.
2.2 Du tuyau en métal du moine bénédictin Don Gauthey au téléphone jouet
En 1667, le physicien Robert Hooke, pour répondre à la question : comment transmettre les sons, la voix humaine à distance ? écrivait:
"Il n’est pas impossible d’entendre un bruit à grande distance […], et l’on pourrait même décupler cette distance sans qu’on puisse taxer la chose impossible. […] Je connais un moyen facile de faire entendre la parole à travers un mur d’une grande épaisseur… qu’en employant un fil tendu, j’ai pu transmettre instantanément le son à une grande distance et avec une vitesse sinon aussi rapide que celle de la lumière, du moins incomparablement plus grande que celle du son dans l’air. Cette transmission peut être effectuée non seulement avec le fil tendu en ligne droite, mais encore quand ce fil présente plusieurs coudes[4]."
La postérité ne semble pas donnée suite immédiate à son explication. Toutefois, vers la fin du XVIIIe siècle soit en 1783, le moine Bénédictin Don Gauthey découvrait, grâce à une canalisation qui transportait l’eau pour une pompe à incendie, la possibilité de transmettre de sons, de message à l’aide des tubes métalliques. Il prenait deux personnes et plaçait chacune d’elles dans un bout du tuyau. Il constatait avec quelle facilité qu’elles parvenaient à se communiquer. Mais faute d’argent pour continuer, le projet va tomber à l’eau. Sauf, on allait garder l’idée du tuyau qu’on remplaçait par les tubes acoustiques et qu’on va installer dans certaines grandes maisons.
Un peu plus tard, on va adapter cette idée de Don Gauthey pour fabriquer des téléphones jouets : Une ficelle, deux cylindres de carton et un petit parchemin comme membrane que l’on vendait en France à cette époque là (1855) à 1,50 F.
III. La création du téléphone électrique
3.1 Des téléphones jouets et à la transmission de messages grâce au courant électrique
Les Américains ont repris l’idée du téléphone jouet. Ils ont remplacé le carton par du métal et la ficelle par un fil métallique. Ils sont arrivés, en mettant les fils à la même égalité, à faire des communications à cinq kilomètres de distance. Mais, ça c’était le maximum et il a fallut crier très fort.
La véritable solution allait venir du côté de l’électricité. Vers le début du 19e siècle, les savants Ampère, Harago, constataient qu’en faisant varier le courant électrique, on peut arriver à diffuser des messages. Après avoir fini de discuter sur le code (le morce), on est arrivé à diffuser des messages par de l’électricité. Et là, on se demandait si on est capable de transmettre des messages, pourquoi pas la voix humaine[5]. À partir de ce moment, les chercheurs se mettaient à chercher des solutions.
3.2. Des chercheurs scientifiques précédant Alexandre Graham Bell
Au XIXème siècle, plusieurs chercheurs imaginèrent de transporter la voix grâce à l’électricité. Charles Bourseule, agent du télégraphe au bureau de La Bourse à Paris, démontre, en1854, que les vibrations de la voix humaine peuvent être transmises, mais rencontre un scepticisme général.
Johann Philipp Reis, en 1861, Dans les années 1860, Philipp Reis a présenté un appareil, permettant de transmettre à distance les sons et la voix grâce au courant électrique. Cet appareil se compose de deux parties que Philipp Reiss, dans un document de 1863 a appelé téléphone (émetteur) et appareil de reproduction (récepteur). Il n'a cependant pas été considéré comme l'inventeur du téléphone. C'est dû au fait qu'il n'a pas réussi à vendre son projet et à améliorer son appareil afin de lui trouver une utilisation pratique. En revanche on lui doit le mot "téléphone".
Le récepteur est constitué d’une caisse sonore, portant deux chevalets sur lesquels est soutenu un fil de fer de la grosseur d’une aiguille à tricoter. Une bobine électromagnétique enveloppe ce fil et se trouve enfermée par un couvercle qui concentre les sons déjà amplifiées par la caisse sonore. Cette caisse est même munie de deux ouvertures pratiquées au-dessous de la bobine.
← Émetteur ← Récepteur
Le transmetteur est fait d’une boîte sonore qui portait à sa partie supérieure une large ouverture circulaire à travers laquelle était tendue une membrane, et au centre de celle-ci était adapté un léger disque de platine, au-dessus duquel était fixée une pointe métallique qui constituait avec le disque, l’interrupteur. Sur une des faces de cette boîte se trouve le porte-voix destiné à recueillir les sons et à les diriger à l’intérieur de la boîte pour les faire réagir ensuite sur la membrane.
(Du Moncel Th., Le téléphone, P. 15.)
Antonio Meucci, un ingénieur américain d’origine italienne, serait l’inventeur du téléphone. Celui-ci, après son retour de Cuba en mai 1850, aurait réalisé une installation destinée à son épouse, paralysée par des crises d'arthrite : il s'agit d'un appareil permettant de transporter le son entre son bureau et la chambre de sa femme. Il le nomme "Télétrophone".
Image du dessin de Meucci ← Télétrophone
Le " de circuit ; Numéro 1" ; prouve à l'expérience qu'Antonio Meucci a déclaré qu'il a exécuté le 27 septembre 1870. Fait le tour du " ; Numéro 2" ; et " ; Numéro 3" ; différez du " ; Numéro 1" ; seulement dans l'insertion intermédiaire suivant la ligne de fond d'un inducteur a formé autour d'un noyau de fer sous forme de fer à cheval ou cylindre. Dans le " de circuit ; Numéro 4, " ; Meucci a placé un inducteur aux deux extrémités de la ligne entre le téléphone et la terre. Les ingénieurs de télécommunications identifieront immédiatement la technique illustrée dans ce schéma : le chargement inductif des lignes téléphoniques.
(Internet, WWW. Google.com)
Mais Meucci se heurta à trois problèmes : sa difficulté à parler anglais, ses soucis financiers et son soutien à la révolution italienne. Les années qui suivirent furent difficiles, et il fut contraint de vendre les droits de beaucoup de ses inventions. Il fut même blessé dans l’explosion d’un bateau à vapeur, et sa femme vendit des prototypes de ses inventions, dont le téléphone, à un antiquaire pour payer son hospitalisation. L’acheteur, qui reste inconnu de nos jours, n’en a jamais rien fait apparemment.
En septembre 1871, Antonio dépose une demande provisoire et payante de brevet d’invention de téléphone. N’ayant pas les moyens de la prolonger, lui qui avait peur d’avoir perdu son invention en reconstruisit vite un prototype. En 1874, il tenta de contacter le directeur d’une compagnie de télégraphes, la Western Union, pour lui montrer son « télégraphe parlant ». Le secrétaire de la compagnie différa pendant deux ans la prise de rendez-vous, et prétendit finalement que l’on avait « perdu » le prototype. N’est-ce pas lui que, le 15 juin 2002, le Congrès américain reconnaît officiellement comme l’inventeur du téléphone et non Graham Bell?[6]
3.3. Alexander Graham Bell (1842-1922) et le téléphone électrique
3.3.1 Les démarches de Bell
Alexander Graham Bell, fameux physicien d’origine écossaise, professeur pour les sourds-muets à Boston, en 1874, étudiait les travaux de M. Helmholtz sur la combinaison des sons. Au cours de ces études, il pensa que si deux électro-aimants placés aux deux extrémités d’un circuit avaient pour armatures une série de tiges de fer de différentes longueurs et placés exactement dans les mêmes conditions aux deux stations, les sons de la parole pourraient impressionner telles ou telles tiges, suivant qu’elles s’accorderaient plus ou moins avec leur son fondamental, et qu’il pourrait résulter des vibrations de ces tiges, au poste transmetteur, des extra-courants d’induction capables de faire de longueur correspondante au poste de réception[7]. Lui qui n’était pas électricien, avait constaté pour ce genre de reproduction de sons combinés, la nécessité de courants continus et ondulatoires. Après avoir cherché des conseils auprès de M. Hubbard en 1875, celui à qui il parlait des vibrations déterminées par le transmetteur qui pussent provoquer dans la résistance du circuit des changements proportionnels à ces vibrations, Bell faisait par de ses recherches à son père le 24 mai 1875. Le 2 juin de cette même année, il constatait, sous l’influence des extra-courants qui résultaient des rapprochements et des éloignements de l’armature vibrante, qu’il pouvait en reliant électriquement des électro-aimants et en intercalant une pile dans le circuit, faire en sorte que les vibrations de l’une de ces armatures fussent reproduites par l‘autre. Ainsi de concert avec John Watson, son assistant, il faisait des recherches sur la possibilité correcte du télégraphe de transporter plusieurs messages à la fois et de fabriquer une machine pour aider à une sourde d’entendre.
Mais, à la fin de juin 1875, par hasard, l’intensité du courant électrique était trop fort et des membranes vont se souder, Bell aurait entendu Watson dans une autre chambre faire des expériences. Et de là, il se disait être sur la bonne voie. En continuant ses recherches, Bell remarquait qu’il pouvait obtenir la transmission des sons sans pile en remplaçant le noyau de fer des électro-aimants précédents par un noyau d’acier aimanté. Sur cette voie, il aboutirait, avant le mois de septembre 1875, à sa première création appelée, lors de l’exposition de Philadelphie en 1876, la merveille des merveilles par W. Thomson[8].
En septembre 1875, Bell se rendait au Canada pour rencontrer M. Brown, électricien anglais, afin de l’expliquer ses idées relatives à la transmission électrique de la parole et du désir qu’il avait de le charger de prendre en son nom des brevets en Angleterre et en Europe, alors qu’il les prendrait lui-même en Amérique. M. Brown a été assassiné quelques mois après.
3.3.2 La création de Bell
Il s’agit d’une petite boîte circulaire en bois adaptée à l’extrémité d’une manche également de bois qui renferme dans son intérieur le barreau aimanté. Ce dernier est fixé au moyen d’une vis et est disposé de manière à pouvoir être avancé ou reculé quand on serre ou desserre la vis, condition pour le réglage de l’appareil. À l’extrémité libre du barreau est fixée la bobine magnétique qui doit fournir le maximum d’effet, être construite avec un fil et présenter un grand nombre de spires. Les bouts du fil de cette bobine aboutissent le plus généralement à l’extrémité inférieure de la manche par deux tiges de cuivre qui traversent celui-ci dans sa longueur et viennent se relier à deux boutons d’attache où l’on fixe les fils du circuit.
Cependant les appareils construits, il n’y a pas de boutons d’attache et c’est une petite torsade de deux fils flexibles recouverts de gutta-percha et de soie qui est fixé aux deux tiges, un capuchon en bois visse alors à l’extrémité du manche et la torsade passe par trou pratique dans ce capuchon ; de sorte que l’on est nullement gêné dans la manipulation de l’appareil. Des serres fils adaptés aux extrémités des fils de la torsade permettent d’ail de les réunir à ceux du circuit. (Du Moncel, P. 32)Le 20 janvier 1876 Bell présenta sa demande de brevet à l’office des patentes Américaines. Mais le brevet ne fut présenté officiellement avec les formes de rigueur que le 14 février 1876 à 14 heures, deux heures avant un autre américain : Elisha Gray. Bell, après la démonstration de la construction de son téléphone est retenu par le monde entier comme celui qui pour la première fois, réalisa une transmission de la voix à Boston le 10 mars 1876[9]. Mais, l’authenticité de sa création a soulevé des incrédulités.
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Le système de Bell est fondé sur le principe de l'induction électromagnétique. Les vibrations communiquées par la voix à la membrane du transmetteur entraînent une variation du flux magnétique d'un barreau aimanté placé devant lui, ce qui provoque des courants électriques, dits d'induction. (Explication : ci-dessus)
Système de Bell
Si l’on représente par les ordonnées d’une courbe les intensités d’un courant électrique et les durées des fermetures de ce courant par les abscisses, la courbe fournie pourra représenter des ondes en dessus ou en dessous d’une ligne des x, suivant que le courant sera positif ou négatif, et ces ondes pourront être plus ou moins accentuées suivant que les courants transmis seront plus ou instantanés.
Si les courants, interrompus pour produire un son, sont tout à fait instantanés dans leur manifestation, la courbe représente une série de dentelures isolées et si les interruptions sont faites de manière à ne provoquer que des différences d’intensité.
Enfin, si les émissions de courant sont effectuées de manière que les intensités soient successivement croissantes ou décroissantes, la courbe prend l’aspect représenté d’un « W». Or je donne aux premiers courants le nom de courants intermittents, aux seconds le nom de courants d’impulsion et aux troisièmes le nom de courants ondulatoires[1]. (Cf. Du Moncel, Le téléphone, P 48-50)
Bell au téléphone
Ce téléphone reproduisait à grande distance les mots articulés, et ce résultat dépassait tout ce que les physiciens avaient pu concevoir. Cette fois, l’appareil parlait et même parlait assez haut pour n’avoir pas besoin d’être collé contre l’oreille[10].
Pour se servir du téléphone ordinaire de Bell, il faut parler nettement devant l’embouchure du téléphone qu’on tient à la main, pendant que l’auditeur placé à la station correspondante tient contre son oreille l’embouchure du téléphone récepteur. Ces deux appareils composent un circuit fermé avec les deux fils qui les relient, mais un seul suffit pour réaliser complètement la transmission. Dans la pratique, il convient d’avoir deux téléphones à chaque station afin d’en avoir un à l’oreille pendant qu’on parle dans l’autre[11].
IV. Le téléphone de Bell et la postérité
Un an après la description par tous les journaux du monde entier des expériences de M. Bell, plusieurs revendications ont vues le jour. Vue le succès de l’invention de Bell, des procès avec Elisha Gray et MM. Edison qui voulurent poser leurs droits à cette découverte ont eu lieu. Il résultait des enquêtes menées à cette époque là qu’aucun des deux systèmes n’avait été exécuté, et que les premières expériences de M. Bell avaient pou montrer la possibilité de la transmission de la parole. En outre, il a été démontré, dans les deux procès, que c’est bien Graham Bell qui, le premier, a pu faire parler le téléphone, en lui appliquant des courants continus et ondulatoires, fonction des vibrations de la voix. M. Bell fit construire en mars 1876 son appareil à liquide, et au 10 mai de cette année, cet appareil fut l’objet d’une communication de l’auteur à l’Académie de Boston[12]. Mais peut-on dire que tout est définitivement conclu après la victoire de Bell ?
L’invention de Bell a servi à pas mal d’autres scientifiques à perfectionner au fil des âges la communication téléphonique. M. Mac Kendrick va démontrer que le téléphone peut se faire entendre à plusieurs auditeurs soit en prenant sur les deux fils réunissant les deux téléphones en correspondance des dérivations aboutissant à différents téléphones qui peuvent facilement être au nombre de 5 ou 6, sur les courts circuits, soit au moyen d’une petite caisse sonore fermée par deux membranes légères dont l’une est fixée à la lame vibrante. En faisant aboutir à cette caisse un certain nombre de tubes acoustiques, plusieurs personnes pourraient entendre très distinctement. À New York, on a montré qu’on pouvait en faire parler cinq échelonnés en différents points d’une ligne télégraphique en interposant dans un même circuit des auditions simultanées. En 1878, Pollar et Garnier montraient qu’un téléphone ordinaire peut parfaitement émettre des sons musicaux susceptibles d’être entendus dans une pièce assez grande tout en étant attaché à la muraille. Et le téléphone de Bell a su parcourir le monde entier avec des modifications légères en vue du perfectionnement.
Conclusion : Bell et Antonio Meucci
Jusqu’en 2002, Alexander Graham Bell est surtout connu pour l'invention du téléphone électrique. Ses contributions à l'histoire du développement de la vision à distance sont moins connues. Il est vrai qu'elles ne sont qu'indirectes, mais qu'elles ont très fortement stimulé l'imagination de ses contemporains. Toutefois, en 2003, les enquêtes ont conduit à un autre inventeur : Antonio Meucci. L’invention de ce dernier aurait été volée par Bell en complicité avec Edward B. Grant, vice-président de la Western Union Telegraph Company, qui offrait à Meucci d'utiliser ses locaux et d'y entreposer son matériel. Grant demandait aussi à examiner les plans. Une fois ceux-ci en sa possession, Grant repoussait systématiquement la date de la démonstration. Au bout de deux ans, soit en 1874, quand Meucci réclamait ses plans et son appareil, on lui répondait que tout a été perdu[13]. Et, c’est grâce aux plans d’Antonio que Graham, soutenu par des avocats teigneux et un validateur de brevet corrompu[14], utiliserait plus tard pour faire son téléphone et soutenu son brevet.
Bref, comme toute invention, celle du téléphone part d’une question de départ : comment transmettre les sons, la voix humaine à longue distance ? Au cours d’une période de recherches, d’investigations, d’évaluation, on parvient à la formulation d’une connaissance universelle (paradigme) qui va servir pour d’autres scientifiques comme point de départ pour parfaire les créations antérieures. En outre, cette recherche ouvre nos yeux sur les enjeux (vols de thèses) d’une invention et les exigences et risques d’une démarche scientifique.
[1] Pour Serge Bouchard dans Quinze lieux communs, le téléphone, le téléphone est un handicap.
[2] Du Moncel Th., Le téléphone, Paris, 4e ed. Hachette et Cie, 1882, p. 1.
[3] Guillemin Amédée., Télégraphe et téléphone, Paris, Hachette et Cie, 1886, p.1 à 16.
[4] Du Moncel Th., Le téléphone, p. 2.
[5] Charles Bourseule: “si la parole elle-même ne pourrait pas être transmise par l'électricité, en un mot si l'on ne pourrait pas parler à Vienne et se faire entendre à Paris ».
[6] Cf. Site internet: Google.com.
[7] Du Moncel Th., Le téléphone, p.52.
[8] Du Moncel Th, Le téléphone, p.33.
[9] Miche mourre, Dictionnaire encyclopédique d’histoire, Paris, Bordas, 1978, p. 4564.
[10] Du Moncel Th, Le téléphone, p. 34.
[11] Du Moncel Th, Le téléphone, pp. 65-66.
[12] Du Moncel Th., Le téléphone, p.56.
[13] Internet, www.generation-nt.com
[14] Selon les propos de Seth Shulman, un journaliste américain.
