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Alexander Graham Bell, (né le 3 mars 1847 à Édimbourg, en Écosse – mort le 2 août 1922 à Beinn Bhreagh, île du Cap-Breton, Nouvelle-Écosse, Canada), inventeur, scientifique et professeur de sourds américain d’origine écossaise dont les principales réalisations sont l’invention du téléphone (1876) et le perfectionnement du phonographe (1886).
Qui était Alexander Graham Bell?
Alexander Graham Bell était un inventeur et un scientifique américain d’origine écossaise. Bell est né le 3 mars 1847 à Édimbourg, en Écosse. En 1870, Bell et sa famille ont émigré au Canada. Un an plus tard, Bell s’installe aux États-Unis, où il enseigne la parole à des étudiants sourds. Pendant son séjour aux États-Unis, Bell a inventé et/ou amélioré un certain nombre de technologies électriques. On se souvient surtout de lui comme l’inventeur du téléphone (1876).
Qu’a inventé Alexander Graham Bell?
Bien qu’on se souvienne surtout d’Alexander Graham Bell comme l’inventeur du téléphone, il a également inventé d’autres appareils. Bell a développé plusieurs technologies sonores, notamment le photophone (1880) et le graphophone (1886). Il a également développé des technologies médicales. Après l’assassinat du président américain James A. Garfield en juillet 1881, Bell s’est associé au professeur Simon Newcomb du bureau américain de l’almanach nautique pour développer une sonde électrique pour les balles. Le couple a fait la démonstration de la sonde à l’automne 1881. Bell s’est ensuite intéressé à la technologie aérienne. Il a fondé l’Aerial Experiment Association en 1907.
Comment fonctionnait le téléphone d’Alexander Graham Bell ?
Le premier téléphone comportait deux parties : un émetteur et un récepteur. L’émetteur comprenait trois parties – un dispositif en forme de tambour (un cylindre avec une extrémité couverte), une aiguille et une pile. L’extrémité couverte du dispositif en forme de tambour était fixée à l’aiguille. L’aiguille était reliée par un fil à la pile, et la pile était reliée par un fil à un récepteur. Lorsque Bell parlait dans l’extrémité ouverte du dispositif en forme de tambour, sa voix faisait vibrer le papier et l’aiguille. Les vibrations étaient alors converties en un courant électrique qui voyageait le long du fil jusqu’au récepteur.
Alexander (« Graham » n’a été ajouté qu’à l’âge de 11 ans) est né d’Alexander Melville Bell et d’Eliza Grace Symonds. Sa mère était presque sourde, et son père enseignait l’élocution aux sourds, influençant le choix de carrière ultérieur d’Alexander comme professeur des sourds. À 11 ans, il entre à la Royal High School d’Édimbourg, mais il n’apprécie pas le programme obligatoire et quitte l’école à 15 ans sans avoir obtenu de diplôme. En 1865, la famille déménagea à Londres. Alexander réussit les examens d’entrée à l’University College London en juin 1868 et s’y inscrit à l’automne. Cependant, il ne termine pas ses études, car en 1870, la famille Bell déménage à nouveau, cette fois pour immigrer au Canada après le décès de son frère cadet Edward en 1867 et de son frère aîné Melville en 1870, tous deux atteints de tuberculose. La famille s’est installée à Brantford, en Ontario, mais en avril 1871, Alexander a déménagé à Boston, où il a enseigné à la Boston School for Deaf Mutes. Il a également enseigné à la Clarke School for the Deaf à Northampton, dans le Massachusetts, et à l’American School for the Deaf à Hartford, dans le Connecticut.
L’une des étudiantes de Bell était Mabel Hubbard, fille de Gardiner Greene Hubbard, un des fondateurs de la Clarke School. Mabel était devenue sourde à l’âge de cinq ans à la suite d’un accès quasi fatal de scarlatine. Bell a commencé à travailler avec elle en 1873, alors qu’elle avait 15 ans. Malgré une différence d’âge de 10 ans, ils sont tombés amoureux et se sont mariés le 11 juillet 1877. Ils eurent quatre enfants, Elsie (1878-1964), Marian (1880-1962), et deux fils qui moururent en bas âge.
Tout en poursuivant sa profession d’enseignant, Bell commença également à rechercher des méthodes pour transmettre plusieurs messages télégraphiques simultanément sur un seul fil – un axe majeur de l’innovation télégraphique à l’époque et qui conduisit finalement à l’invention du téléphone par Bell. En 1868, Joseph Stearns avait inventé le duplex, un système qui transmettait deux messages simultanément sur un seul fil. La Western Union Telegraph Company, l’entreprise dominante de l’industrie, a acquis les droits sur le duplex de Stearns et a engagé le célèbre inventeur Thomas Edison pour concevoir autant de méthodes de transmission multiple que possible afin d’empêcher les concurrents de les utiliser. Les travaux d’Edison aboutissent au quadruplex, un système permettant d’envoyer quatre messages télégraphiques simultanés sur un seul fil. Les inventeurs ont ensuite cherché des méthodes permettant d’en envoyer plus de quatre ; certains, dont Bell et son grand rival Elisha Gray, ont mis au point des modèles capables de subdiviser une ligne télégraphique en 10 canaux ou plus. Ces télégraphes dits harmoniques utilisaient des anches ou des diapasons qui répondaient à des fréquences acoustiques spécifiques. Ils fonctionnaient bien en laboratoire mais se révélaient peu fiables en service.
Un groupe d’investisseurs dirigé par Gardiner Hubbard voulait créer une société télégraphique à charte fédérale pour concurrencer la Western Union en passant des contrats avec la Poste pour envoyer des télégrammes à bas prix. Hubbard voit dans le télégraphe harmonique un grand potentiel et soutient les expériences de Bell. Bell, cependant, était plus intéressé par la transmission de la voix humaine. Finalement, Hubbard et lui ont conclu un accord selon lequel Bell consacrerait la majeure partie de son temps au télégraphe harmonique, mais continuerait à développer son concept de téléphone.
Du télégraphe harmonique transmettant des tonalités musicales, il n’y avait qu’un pas conceptuel court pour Bell et Gray pour transmettre la voix humaine. Bell a déposé un brevet décrivant sa méthode de transmission des sons le 14 février 1876, quelques heures seulement avant que Gray ne dépose un caveat (une déclaration de concept) sur une méthode similaire. Le 7 mars 1876, l’Office des brevets a accordé à Bell ce qui est considéré comme l’un des brevets les plus précieux de l’histoire. Il est fort probable que Bell et Gray aient tous deux conçu leur téléphone indépendamment, à la suite de leurs travaux sur la télégraphie harmonique. Cependant, la question de la priorité d’invention entre les deux a été controversée dès le début.
Esquisse d’un téléphone par Alexander Graham Bell. Il a déposé le brevet de son téléphone à l’Office américain des brevets le 14 février 1876 – juste deux heures avant qu’un rival, Elisha Gray, ne dépose une déclaration d’intention de déposer un brevet pour un appareil similaire.
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Malgré le brevet, Bell ne disposait pas d’un instrument entièrement fonctionnel. Il a produit pour la première fois une parole intelligible le 10 mars 1876, lorsqu’il a convoqué son assistant de laboratoire, Thomas A. Watson, avec des mots que Bell a transcrits dans ses notes de laboratoire comme « M. Watson – venez ici – je veux vous voir ». Au cours des mois suivants, Bell a continué à perfectionner son instrument pour le rendre apte à être exposé au public. En juin, il fait une démonstration de son téléphone aux juges de l’exposition du centenaire de Philadelphie, un test auquel assistent l’empereur Pedro II du Brésil et le célèbre physicien écossais Sir William Thomson. En août de la même année, il se trouve à l’extrémité réceptrice du premier appel longue distance unidirectionnel, transmis de Brantford à la ville voisine de Paris, en Ontario, par un fil télégraphique.
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Gardiner Hubbard organise un groupe qui crée la Bell Telephone Company en juillet 1877 pour commercialiser le téléphone de Bell. Bell fut le conseiller technique de la société jusqu’à ce qu’il se désintéresse de la téléphonie au début des années 1880. Bien que son invention l’ait rendu riche de façon indépendante, il a vendu très tôt la plupart de ses actions dans la société et n’a pas tiré autant de profit qu’il aurait pu le faire s’il avait conservé ses actions. Ainsi, au milieu des années 1880, son rôle dans l’industrie du téléphone était marginal.
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À cette époque, Bell avait développé un intérêt croissant pour la technologie de l’enregistrement et de la lecture du son. Bien qu’Edison ait inventé le phonographe en 1877, il s’est rapidement tourné vers d’autres technologies, notamment l’énergie électrique et l’éclairage, et sa machine, qui enregistrait et reproduisait le son sur un cylindre rotatif enveloppé de papier d’aluminium, restait un appareil peu fiable et encombrant. En 1880, le gouvernement français lui décerne le prix Volta, qui récompense les réalisations dans le domaine de l’électricité. Bell utilise l’argent du prix pour créer son laboratoire Volta, une institution consacrée à l’étude de la surdité et à l’amélioration de la vie des sourds, à Washington, D.C. Il s’y consacre également à l’amélioration du phonographe. En 1885, Bell et ses collègues (son cousin Chichester A. Bell et l’inventeur Charles Sumner Tainter) ont mis au point un appareil adapté à un usage commercial, composé d’un cylindre en carton amovible recouvert de cire minérale. Ils ont appelé leur appareil le Graphophone et ont demandé des brevets, qui ont été accordés en 1886. Le groupe a créé la Volta Graphophone Company pour produire son invention. Puis, en 1887, ils ont vendu leurs brevets à l’American Graphophone Company, qui est devenue plus tard la Columbia Phonograph Company. Bell a utilisé le produit de la vente pour doter le laboratoire Volta.
Bell a entrepris deux autres projets de recherche notables au laboratoire Volta. En 1880, il a commencé des recherches sur l’utilisation de la lumière comme moyen de transmission du son. En 1873, le scientifique britannique Willoughby Smith a découvert que l’élément sélénium, un semi-conducteur, variait sa résistance électrique en fonction de l’intensité de la lumière incidente. Bell a cherché à utiliser cette propriété pour développer le photophone, une invention qu’il considérait comme au moins égale à son téléphone. Il a pu démontrer que le photophone était technologiquement réalisable, mais il n’est pas devenu un produit commercialement viable. Néanmoins, il a contribué à la recherche sur l’effet photovoltaïque qui a eu des applications pratiques plus tard au cours du 20e siècle.
L’autre entreprise majeure de Bell a été le développement d’une sonde électrique pour balles, une version précoce du détecteur de métaux, pour un usage chirurgical. L’origine de cet effort est la fusillade du président américain James A. Garfield en juillet 1881. Une balle s’est logée dans le dos du président et les médecins n’ont pas réussi à la localiser en la sondant physiquement. Bell a décidé qu’une approche prometteuse consistait à utiliser une balance à induction, un sous-produit de ses recherches sur l’élimination des interférences électriques sur les fils téléphoniques. Bell a déterminé qu’une balance à induction correctement configurée émettrait un son lorsqu’un objet métallique était placé à proximité. À la fin du mois de juillet, il a commencé à chercher la balle de Garfield, mais en vain. Malgré la mort de Garfield en septembre, Bell a ensuite fait une démonstration réussie de la sonde à un groupe de médecins. Les chirurgiens l’ont adoptée, et elle a été créditée d’avoir sauvé des vies pendant la guerre des Boers (1899-1902) et la Première Guerre mondiale (1914-18).
En septembre 1885, la famille Bell a passé des vacances en Nouvelle-Écosse, au Canada, et est immédiatement tombée amoureuse du climat et du paysage. L’année suivante, Bell a acheté 50 acres de terre près du village de Baddeck, sur l’île du Cap-Breton, et a commencé à construire un domaine qu’il a appelé Beinn Bhreagh, qui signifie « belle montagne » en gaélique écossais. L’inventeur d’origine écossaise était citoyen américain depuis 1882, mais le domaine canadien est devenu la retraite d’été de la famille, puis sa résidence permanente.
Durant les années 1890, Bell a porté son attention sur le vol plus lourd que l’air. À partir de 1891, inspiré par les recherches du scientifique américain Samuel Pierpont Langley, il expérimente des formes d’ailes et des conceptions de pales d’hélices. Il poursuit ses expériences même après que Wilbur et Orville Wright aient réussi le premier vol motorisé et contrôlé en 1903. En 1907, Bell a fondé l’Aerial Experiment Association, qui a fait des progrès significatifs dans la conception et le contrôle des avions et a contribué à la carrière du pionnier de l’aviation Glenn Hammond Curtiss.
Tout au long de sa vie, Bell a cherché à favoriser l’avancée des connaissances scientifiques. Il a soutenu la revue Science, qui est devenue plus tard la publication officielle de l’American Association for the Advancement of Science. Il succède à son beau-père, Gardiner Hubbard, comme président de la National Geographic Society (1898-1903). En 1903, son gendre, Gilbert H. Grosvenor, devient rédacteur en chef du National Geographic Magazine, et Bell encourage Grosvenor à faire du magazine une publication plus populaire en y ajoutant des photographies et en réduisant le nombre d’articles savants. Bell est mort dans sa propriété de Nouvelle-Écosse, où il a été enterré.