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追尋愛迪生。門羅帕克之2-1。

吻二千隻青蛙找王子—電話的誕生(上)

發文時間: 2018/12/17   文 / 邱一新台北 瀏覽數 / 9,300+

2008年國際書展邀請了《Lonely Planet》書系創辦人東尼惠勒(Tony Wheeler)夫婦來台,要我主持一場座談會〈自助旅行的哲學〉,並帶他們四處走走,所以有機會私下請教了一些有趣的問題。

其一:旅行的樂趣?

「從一個地方到另一個地方,永遠有許多新的東西在等著你去發現。」我記得惠勒是這麼說,關鍵在「過程」和「如何發現」。

其二是:哪個地方最令他們樂而忘返?

「沒去過的地方。」這個答案似乎有些奉承,因為此行他準備帶著自家出版的《TAIWAN》搭台鐵玩台灣。我記得法國詩人波特萊爾也有類似說法:「到一個我尚未去過的地方,我就會快樂起來。」不過,諷刺的是,任何祕境若被《寂寞星球》寫過,這地方就會成為觀光名勝,面臨一場旅遊浩劫。

其三是:最想去台灣哪個地方?

「故宮!」不意外的答案。他接著探詢即將舉行的台南「鹽水蜂炮」,表達對民俗活動的興趣,同時也想找幾座有意思的博物館看看。他有一個有趣的觀點,博物館的館藏或地方民俗活動都是某個地方某個時代的「文化精品」,具有意義才會保留下來。

上述,或可解釋一些旅人的特質:移動、探索、逛博物館。所以,在紐澤西州愛迪生市「門羅帕克愛迪生中心」(Thomas Edison Center at Menlo Park)追尋愛迪生的發明,被我視為一種「文化的接觸」—我能否從其中找到有意義的詮釋,指出它們對美國或世界的生活影響?在我認知,發明力、創新力和商業力就是「美國文化」,不能以可口可樂、麥當勞等速食文化來簡約美國文化。 

愛迪生的員工宿舍。(攝自門羅帕克愛迪生中心)

愛迪生在門羅帕克實驗室期間,有一個重要創新是電話「送話器」;或者說是「電話機的型態」:一邊對著送話器說話、一邊用耳朵聽著受話器,影響半世紀之久。

前文提到,清廷首位出使英、法的公使郭嵩燾,曾於1878年(光緒四年)五月在倫敦的某茶會上,見識了愛迪生演示留聲機,嘆為「神技」;然前一年十月,他亦受邀至倫敦某電氣廠參觀,體驗「卑爾所制聲報」,卑爾即貝爾也,雖經過解說,仍坦言「其理終不能明也」,僅以「有聲音的電報」看待,並音譯曰「德律風」,也是一個有趣的故事。

據其日記,電話兩端安裝在樓上和樓下,以電線連結,令隨從翻譯張德彝(1847–1918,隨使八次,著有《航海述奇》八部)到樓下接聽,展開中國知識分子初涉文明世界的惶恐和笨拙之對話:

「聽聞乎?」

「聽聞。」

「你知覺乎?」

「知覺。」

「請數數目字。」

「一、二、三、四、五、六、七。」

或因「使用者體驗」(user experience)欠佳,日記中評曰:「其語言多者亦多不能明,惟此數者分明。」可見此時電話僅能「告知」,尚無法溝通聊天。

郭嵩燾出使數年,經歷不少文明震撼,眼界大開,自然不認同僅僅「師夷長技」的洋務運動,便倡言效仿西洋政教制度做體制改革,嘗試替自己的時代找到一條出路,卻不見容於當朝,迭遭貶抑,但後世史學家汪榮祖卻推崇他,認為他的失敗並不因而失去意義,謂「歷史上應發生而未發生的事,仍具有意義,甚至可作為一種歷史的教訓看待。」這是歷史學家的視野,或也是吾輩應該學習的人生態度,成敗得失各具意義。

1881年德律風也吹到上海租界,拉起電話線,成為當時世界擁有電話的少數城市之一,各地接踵為之,以致中國的電話業務全掌握在外商手中;直至1899年(光緒二十五年)才由電政督辦盛宣懷奏請發展電話事業:「德律風創自歐美,于電報為支流…入手而能用,著耳而得聲,坐一室而可對百朋,隔顏色而可親謦欬,此亘古未有之便益。故創行未三十年遍于各國,其始只達數十里,現已可通數千里…中國之有德律風也,自英人設于上海租界始,近年各處通商口岸洋人紛紛謀設…他日由短線而達長路,由傳聲而兼傳字,勢必一縱而不可收拾,不特中國電報權利必為所奪,而彼之消息更速于我。制防不早,補救何從?現在官款恐難籌措…惟有勸集華商資本自辦德律風,與電報相輔而行自通商各口岸,次第開辦。再以次及于各省會、各郡縣,庶可預杜諸邦覬覦之…」奏摺陳詞剴切,但也盼了五年(1904)北京各部會和王公大臣之間才安裝了一百部電磁式電話(magnatotelephone),且遲至1907年才開辦上海電話局,實現了神話故事中的「順風耳」。

壁掛式電磁電話。(攝自高雄科學工藝博物館)

說起盛宣懷,不能不稍做補述。1880年10月,李鴻章奉旨籌設電報局,即委任盛為總辦;後來在李的支持下,開啟了航運、銀行、紡織、電報、礦業、海關、鐵路等諸多洋務,成立了好幾家「官督商辦」大企業,還創辦了北洋西學學堂(今天津大學)、南洋公學(今上海交通大學)、中國紅十字會等;民國成立後,續在上海租界主持輪船招商局和漢冶萍煤鐵廠礦公司,顯赫一時。宋美齡母親倪桂珍婚前就曾在盛家擔任「養娘」(保母兼家庭教師),沿此裙帶,宋靄齡(嫁孔祥熙)後來也進了盛家當家庭教師,還拉拔宋子文進入漢冶萍擔任英文秘書,差點當了盛家女婿。由於宋家三姐妹的識見,挑了三個風雲人物婚配,孔宋家族於焉成形,取代了沒落的盛家,這又是另一個故事了。

但盛宣懷更為人知的,可能是他和「紅頂商人」胡雪巖之間的商戰—暗裡實是李鴻章和左宗棠之間的政爭。在高陽小說《燈火樓台》中,對盛如何利用電報整垮胡有頗生動的描述,先是掌握胡的資金調度情報(當時錢莊間已用電報通訊),趁其資金缺口,嗾使大戶提兌,再通過電報散發胡無力償還銀行借款的謠言,迫使胡賤售家產血本無歸,更將胡向左求救之電報攔下,錢莊終遭擠兌而倒閉—結局屬實,卻因過程充滿了種種算計而讓人忘了這是小說情節,影響了評價與判斷,就像《三國演義》之影響人們對真實諸葛亮的看法。實際上,胡的倒閉或因昧於時勢,囤積大量蠶絲敗給了工業化紡織。而野史對盛之負評,維基百科卻稱許是「實業家和福利事業家」、「對於中國通訊事業和教育都做出過傑出貢獻」。

其中攔截電報一事,其來有自。當八國聯軍侵華之際,時任鐵路大臣的盛宣懷下令各地電信局扣押清廷的宣戰詔書,並致電李鴻章和東南各行省督撫,策畫了「東南自保運動」,與列強簽訂和平協議,此舉卻為日後軍閥割據埋下伏筆。

的確,電話之初,傳聲效果很差,聽和說都用同一具裝置,當一人說話時,另一人須側耳傾聽,傳聲頂多三公里,但貝爾此時已心力交瘁,本想以十萬美元將專利權賣給當時最大的電報公司西聯(Western Union),卻遭拒絕,幸而在1876年的費城博覽會驚艷全場,令大眾為之瘋狂,此事讓西聯感到不安,真後悔沒將貝爾的電話專利權買下來,再將之優化、或束之高閣冷凍,以確保電報事業能繼續賺錢。

貝爾發明之斷頭台式電話機。(攝自高雄科學工藝博物館)

當時西聯面對的困境,頗似「創新大師」克里斯汀生(Clayton M. Christensen)所謂「創新的兩難」(The Innovator's Dilemma),明知將來有一天電話(破壞性創新)會取代電報,卻無意投入大量資金去研發電話、提前淘汰自己的電報設備,便求助於愛迪生,能否研發效能更佳的電話,對抗貝爾的專利。

愛迪生果不負眾望,不知哪來的靈感,將貝爾的電磁式電話拆分送話器(話筒)和受話器(聽筒)二個裝置,再針對送話器以聲波觸動振動板導引電磁鐵產生電流的送話方式,改以炭素取代磁鐵產生電阻的方式來傳送電流,發明了「炭素式送話器」(carbon transmitter)取得專利。

愛迪生創造的電話機型態:送話器和受話器分離。(攝自高雄科學工藝博物館)

說來不可思議,為了找到送話器中改變電阻的物質,他實驗了二千種物質,最後竟然是一片燻黑的煤氣燈罩碎片引起他的注意而聯想到煤煙炭垢或可一試,那種感覺好像親吻了二千隻青蛙才找到王子。這種「親吻青蛙」的研發方式,一直是愛迪生這位「天才」的作法。電燈泡的燈絲研究亦然。

為了拉長通話距離,愛迪生從多重電報機的設計經驗中想到使用感應線圈來加強電流,受話器才能清楚聽見遠方傳來的聲音。於是,愛迪生利用紐約和費城之間的西聯電報線進行實驗,證明了他的炭素式送話器確實比電磁式電話更大聲、更清晰;但更重要的意義是,電話的基本型態(送話器和受話器)在這一次實驗中確立了。

事實上,愛迪生的炭素式送話器,就是今天的「麥克風」。為此,西聯支付愛迪生十萬美元購買專利,但愛迪生擔心錢一到手又花光,便要求專利的十七年間每年支付六千美元—從這個不考慮本息的怪異條件,可想見愛迪生的確需要一位財務經理幫他管帳。事實上,有許多創業者最後都敗在財務管理,尤其在現金流的運用。

接著,愛迪生又改良受話器—為了避免侵犯貝爾的電磁式裝置之專利,他研發出另一種受話器moistened chalk-drum receiver,又賺到十萬美元,亦要求西聯每年以六千美元支付。他的邏輯是,每年有一萬二千美元的保障收入了(安家費?),但此受話器操作不便,製造亦有難度,不如貝爾的電磁式受話器好用,最終也被棄置。

有了愛迪生的專利,西聯在1877年砸下三十萬美元成立「美國電話公司」(American Speaking Telephone Company),對抗貝爾電話公司(Bell Telephone Company)的威脅,導致雙方互訟,掀起「誰是真正的電話發明人」爭議,雙方你來我往難分難解,最後在1879年十月達成協議,因為前者需要後者的電磁式受話器,後者也需要前者的炭素式送話器,才能做出實用的電話機。

根據協議,西聯承認貝爾的專利合法性,退出電話業,專營電報業,但後者需在專利的十七年間將收入的兩成分給前者,此約估計為西聯賺取了三百五十萬美元權利金,看似賺了大錢,卻輸了未來,幸好西聯順利轉型為匯款公司而倖存至今。

或許大家要問:貝爾不是已取得電話專利權,為什麼還會發生專利權訴訟?

趁這個機會簡述一下,貝爾如何發明了電話,以免重蹈郭嵩燾之「其理終不能明也」。

起初貝爾與助手沃生(Thomas Watson,1854–1934)在波士頓研究諧波電報器(harmonic telegraph),希望能在同一條電線上同一時間同步傳送多條訊息,卻在一次收報器故障中,發現電流關掉後,聲音還能透過電線傳回發報器,他立即覺察到,電磁與聲音似乎有某種互動關係,因而激發了「電話」的想像—又是一種偶發力(Serendipity),故有人將此刻視為「電話的誕生」。

由於他本身是聾啞教育家,對人耳構造有相當了解,因而仿造出一種類似鼓膜的金屬膜片作為振動板,在中間貼住磁性簧片,一旦受到振動便會促使簧片移動到電磁鐵裡面,產生電流傳送到對方。

就這樣不停地實驗改善,1876年三月初在未來岳父的律師協助下,取得電話專利權,擊敗同天晚幾個小時提出的格雷(Elisha Gray,1835–1901)。離譜的是,兩人申請專利時都沒附上原型機,僅有概念圖,埋下日後紛爭的導火線。

緊接著在三月十日的一次實驗中,當他對著送話器喊道:「沃生先生,過來!我要見你!」(Mr. Watson,come here!I want to see you!)—他沒料到剛剛說了電話史上最重要的一句話,只見沃生發瘋般大叫「我聽到貝爾叫我!我聽到貝爾叫我!」直奔貝爾的房間。這個「神奇一刻」,有一說是貝爾不小心把稀硫酸潑濺到身上,不禁脫口而出叫喚沃生來幫忙,日後被AT&T(America Telephone & Telegraph Company)加油添醋作為宣傳,成為一則「傳奇」。

將企業創始人的事蹟傳奇化,或無中生有,一向是政治獨裁者的形象操作,現在則是當代企業的品牌操作;若有必要,還會創造「神話」。

但說巧不巧,格雷發現,貝爾的原型機竟與其專利申請的圖樣雷同,質疑貝爾竊用創意,憤而提起訴訟,經過十多年纏訟,法院根據貝爾提出的電磁式電話和格雷的液體式電話有所不同,而且早了數小時申請,仍維持了貝爾的專利權。

貝爾測試1876年之液體式電話。(攝自高雄科學工藝博物館)

液體式電話:既是送話器,也是受話器。

1877年7月9日,貝爾在岳父和友人支持下,成立了貝爾電話公司,經過幾年整併,在1885 年建立 AT&T,進而主宰美國電信業一整個世紀,直到1980年代才被法院要求解散為七家Baby Bells。

時年三十一歲的貝爾,苦盡甘來,又娶到苦追多年的家教學生—失聰的梅布爾(Mabel G. Hubbard,1857–1923),但他對做生意興趣缺缺,也不喜歡送往迎來,寧可將時間致力於聾啞教育,他甚至認為父親發明的「讀唇法」遠比電話的發明更重要,著名的盲聾作家海倫凱勒(Helen A. Keller,1880–1968)就很感謝貝爾對她和聾啞者的協助;不久,貝爾又回到他喜愛的研究領域,像愛迪生那般創設實驗室,將電話公司交給專業經理人維爾(Theodore Newton Vail,1845–1920),發展成日後獨霸全美的AT&T,還建立了影響深遠的企業實驗室(貝爾實驗室);事實上,維爾才是推動電話普及化、商業化最重要的舵手,就像愛迪生之於電燈和電力系統。

但,世人仍將桂冠戴在貝爾頭上。例如用來測量聲音大小或檢驗聽覺障礙的「分貝」(deci-Bell),就是為了紀念他。當貝爾在1922年8月2日辭世(享年七十五歲),二天後舉行葬禮時,美加兩國的電話系統還為他靜默一分鐘致敬。

有關「電話發明者」的爭議,從貝爾取得專利以來未曾停歇,陸陸續續打了六百場官司,即便身後仍不時有人提出挑戰。但嚴格說來,電話機的發明來自許多人的經驗累積,遺憾的是,榮耀只能給第一個獲得專利的人。

但貝爾的歷史定位,在2002年6月15日被翻案了。證據顯示,有位義裔發明家穆齊(Antonio Meucci,1808–1889)早在1855年,即在住處安裝了世界上第一座電話系統,讓行動不便的妻子可從二樓打到地下室給他;在1860年又於紐約的義文報紙上公開他稱之為「teletrofono」的傳聲裝置;在1874年還寄了幾個原型機給西聯,期待合作機會,卻石沉大海;後來因無力繳納每年十美元的「暫時專利申請」(patent caveat)費用而失去專利,抱憾以終;因此,在美國國會發出的269號決議案中,將之確認為「電話發明人」。

接下來,教科書是否要改寫呢?