اختراع الهاتف
يُعزى نجاح جراهام بيل في اختراع الهاتف إلى جهوده المستمرة لتحسين التلغراف، الذي كان وسيلة الاتصال الوحيدة السائدة منذ نحو ثلاثين عامًا. كان التلغراف يقتصر على إرسال واستقبال رسالة واحدة في كل مرة، ولكن خبرة بيل الكبيرة في علم الأصوات والموسيقى مكنته من تطوير وسيلة لنقل رسائل متعددة عبر السلك في الوقت ذاته، مما أدى إلى ابتكار ما يُعرف بالتلغراف التوافقي (بالإنجليزية: harmonic telegraph).
استند هذا المبدأ على القدرة على إرسال ملاحظات متعددة في وقت واحد، من خلال اختلاف درجات الصوت بين الإشارات. في عام 1874، أبلغ بيل والد زوجته المستقبلية عن تقدم أبحاثه في التلغراف المتعدد، وقدّم له المساعدة المالية اللازمة.
بدأ بيل العمل على مشروع التلغراف المتعدد بمساعدة توماس واتسون، حيث استطاعا تطوير جهاز ينقل الأصوات كهربائيًا. في مارس 1875، عقد بيل اجتماعًا سريًا مع مدير مؤسسة سميثسونيان، حيث استعرض أمامه أفكاره حول الهاتف، مما حصل معه على الدعم والتشجيع اللازم لاستكمال جهوده. بحلول يونيو من نفس العام، تمكن بيل وواتسون من إثبات أن الاختلافات في النغمات تؤدي إلى تغيرات في قوة التيار الكهربائي في السلك، مما استدعى تصميم جهاز إرسال يعمل بغشاء قادر على تعديل التيارات الكهربائية، بجانب جهاز استقبال يمكنه إعادة إنتاج هذه التغيرات على شكل ترددات مسموعة.
في الثاني من يوليو 1875، اكتشف بيل وواتسون بالصدفة إمكانية نقل الصوت عبر السلك أثناء تجربة للتلغراف التوافقي، حيث عبا واتسون ضغط قصبة كانت ملفوفة حول جهاز الإرسال، مما جعل الاهتزاز الناتج عن الحركة ينتقل عبر السلك إلى جهاز آخر في غرفة بيل. هذا الاكتشاف أدى إلى تسريع جهودهما. يُروى أن بيل صرخ في السماعة قائلاً: “سيد واتسون، تعال هنا، أريد أن أراك!”، حيث رد واتسون بأنه سمع ما قاله بيل، وقد كانت هذه هي أول مكالمة هاتفية في التاريخ.
تسجيل براءة الاختراع
في 14 فبراير 1876، قدم جراهام بيل براءة اختراع تصف طريقتها في نقل الأصوات. وفي السابع من مارس من نفس العام، مُنح بيل من قِبل مكتب براءات الاختراع واحدة من أكثر براءات الاختراع قيمة في العالم.
تصميم الهاتف الأصلي
كان التصميم الأولي للهاتف نسخة معدلة من التلغراف. استمر بيل في تحسين تصميمه، وفي غضون عامين، تمكن من تطوير هاتف مغناطيسي كخطوة أولى نحو الهواتف الحديثة. احتوى التصميم على جهاز إرسال، وجهاز استقبال، ومغناطيس، حيث كانت جهازي الإرسال والاستقبال تحتويان على غشاء مصنوع من قرص معدني.
