Telefonun İcadı (Alexander Graham BELL)

Bilim r1b 08/01/2021

11.jpgXIX. yüzyılın son çeyreğinde Morse telgrafı standart araçları, kuralları ve uzmanlarıyla tam örgütlenmiş bir kamu hizmeti durumuna gelmişti. Ve sayısız araştırmacılar daha da geliştirmek için harıl harıl çalışmaktaydılar. Çabaları bilhassa iki yön izlemekteydi: En kısa zamanda harcamaları karşılayacak azami hızı ulaşımda sağlamak; bir de Morse alfabesini bir yana bırakıp mesajları düzgüsel yazıyla alabilmek…

Birincisini duplex (çift taraflı iletişim) tekniğiyle şu demek oluyor ki her iki yönden birden bildiri göndermek kanalıyla sağladılar. Bu güzel buluş iki kişinin eseri oldu: Wheatstone (1852) ve Amerikalı Stearns (1868). Meşhur Thomas Edison da bunu 1871′de guadruplex sistem haline soktu.

İkinci mesele için ilk çözüm gören İngiliz Davit Hughes (1831-1900) oldu.1855′te alfabenin harflerine karşılık olan bir klavye teklif etti. Fakat gene de en köklü çözüm yolunu rahat bir telgraf teknisyeni olan Fransız Emile Baudot (1845-1903) gösterdi. 1874′te karma bir yol Hughes ile şirketinin kullandığı Morse makinelerinin birleştirilmesini teklif etti. Ve bunu gerçekleştirmeyi başardı. Böylece yazılı bir telgraf meydana getirmekle kalmadı, birkaç mesajı (5-6 taneyi) birden gönderme imkânını da elde etmiş oldu.

bell_first_tel1.jpgAçıkgöz bir adam olan Baudot, icadının beratını almaya ve makinesini P.T.T.’ye kabul ettirmeyi başardı. Bunun kendisine paraca bir doygunluk sağlamış olduğu söylenemezse de adının Morse’unki benzer biçimde gelecek kuşaklara bir cins isim olarak kaldığını görmek kıvancına erişti.

Telefon Baudot’nun ilk denenmesi esnasında buluş edildi.

Bu icadın da uzun bir geçmişi olmuştur. İlkini, sicimi: telefonu (Hooke) bir yana bırakalım; 1782′de sesleri 800 m. uzağa götürmeyi deneyen Papaz Dom Gauthey’i de anıp geçtikten sonrasında, bu alanda ciddi ilk emek harcamayı yapmış olan Amerikalı Charles Page’a (1812-1873) gelelim. Page yumuşak demir parçacıklarını hızla mıknatıslamak ve mıknatıslığını gidermek kanalıyla sesleri almayı başarmıştı. Meslektaşı Cenevreli fizikçi Auguste de la Rive (1801-1873) bunu geliştirdi ve işi, telefonun gerçek ön-icatçısı olarak sayacağımız Alman fizikçi Philipp Reiss (1801-1873) ele aldı .

Reiss makinesi sesin titrediği bir zardı ve bu titremeler elektrik devresini kapatmaktaydı.

2.jpgReiss, internasyonal üne haiz bir alim değildi. Öyleki ki, emek harcamaları kendini aynı çalışmalara vermiş olan Amerikalı profesörün kulağına rastlantıyla çalındı. Bu bir diksiyon profesörünün oğlu olup 3 Mart 1847′de Edinburg’da doğan Graham Bell idi. Kendisi de babası benzer biçimde fonetikle konuşma mekanizması ve sağır dilsizlerle ilgilenmişti. Bu alandaki incelemeleri esnasında Holmholtz’un “İşitme Duyusu Açısından Müziğin Fizyolojik Teorisi” (1863) adlı kitabından, elektromıknatısın etkilediği bir diyapazon vesilesiyle iyi mi sesler elde edilebileceği hakkında düşünce edinmiş ve elektrik mevzusunda incelemeler halletmeye başlamıştı.

1872′de A.B.D.’ye göç eden ve Boston Üniversitesine ses fizyolojisi profesörü olarak atanan Bell, sağırlarla ilgili projelerini bir yana atmış değildi; hatta bir sağır hanımla evliliğe ilk adımını atmıştı. O denli ki, 1875′te bir telgraf maniplesi vesilesiyle bir diyapazonu onlar için titreştirmişti. Günün birinde diyapazonun yerine mıknatıslı maden parçaları kullandı ve bunlardan birinin kuru bir ses çıkararak elektromıknatısa gidip yapıştığını gözlemledi. Ani bir esinlemeyle irkildi. Maden parçacıklarının yerine bir zar yerleştirdi ve zarı titreşimlerine gore direnci değişen bir elektrik devresine bağladı. Sonrasında telin diğer ucunda çalışmakta olan asistanına seslendi: “Bay Watson, gelin! size ihtiyacım var.” Watson şaşkın ve ürkek bir tavırla koşup geldi: Patronunun sesini telefondan duymuştu.

old_tel.jpgBu vaka 10 Mart 1876′da olmuştu. O zamanlar ilim adamları bu icadı ABD’nın en muhteşem buluşu olarak nitelemekteydiler, fakat o haliyle oldukça olduğu da bir gerçekti. Bir elektrik jeneratörüyle çalışmıyordu. Elektrik akımını yaratan, vericideki manyetik alanın değişimleriydi ve bu telden geçerek alıcıdaki elektromıknatısı harekete getiriyordu. Bu durumda 10-12 metreyi aşamazdı. Aygıtı ilk geliştiren Edison oldu (1876). Vericiye bir pil bağlayarak enerjisini artırdı. 1878′ de Hugnes mikrofon’u buluş etti ve böylece zarların titreşimleri sonucu elde edilmiş sesleri büyük oranda yükseltmek mümkün oldu.

Böylesine muhteşem bir buluş, sözgelişi, New York’ta iken Boston’daki arkadaşının sesini duymak görülmemiş bir coşku yarattı; vakalara, kıskançlıklara, kinlere ve davalara mevzu oldu. ilk davayı açan Amerikalı kıymetli uygulaman Elisha Gray (1835-1901) idi. içine kapanık bir araştırmacı olan Gray telefonu Graham Bell’le bununla birlikte bulmuş, fakat ne yazık ki beratını ondan iki saat sonrasında istemişti. Bu 120 dakikalık gecikme mahkemelerin, haklarını reddetmesi için yetti. Graham Bell’in, icadını telgraf şirketi Western Union’a teklif edip (1877) reddedilmesinden sonrasında kurulan Bell Telephone Şirketi aleyhine; sözde başka mucitler, geliştiriciler ve rakipler tarafınca bir yığın davalar açılmaya başlanmış, bir taraftan da berat meseleleri çevresinde tatsız didişmeler ve açgözlü çekişmeler almış yürümüştü.

Tüm davalar art arda gerçek mucidin lehine sona ermekteydi. Telefon da bir taraftan durmadan yayılmakta, teller şehirlerden şehirlere uzanmaktaydı. 1880 senesinde ABD’nın 35 eyaleti telefon santralına kavuşmuş ve 70.000 abone kaydetmişti. Bell 4 Ağustos 1922′de Halifax’da öldüğünde A.B.D. ve Kanada’daki 17 milyon abonelik şebekede ulaşım bir dakika durduruldu.

4.jpg1876′da telefonun icadı bunca hayranlık dolu bir şaşkınlık yarattıktan sonrasında fonografın tesiri ne oldu, bir gözünüzün önüne getirin. Oysa bu mevzu da ani olarak patlak vermemiş, emek harcamalar azca oldukça kulaktan kulağa duyulmuştu. Bilim adamları uzunca bir süreden beri uğraşmaktaydılar; hatta 1857′de yarı yola varmışlardı bile. O yıl mütevazı bir basın musahhihi olan Fransız Edouard-Leon Scott (1817-1879), gerçek bir kaydedici fonograf yapım etti. Bu, altında bir silindirin döndüğü madeni bir sivri uç ve buna bağlı bir zardan oluşmuştu. Bu zarın önünde konuşulunca ya da şarkı söylenince sesler sivri madeni uç vesilesiyle silindirin üstünde titreşimli izlet bırakıyordu.

Bu kaydetmenin tersinin olabileceği şu demek oluyor ki sivri ucu bu izlerden tekrar geçirmek kanalıyla söz ya da müziği tekrardan meydana getirmek bambaşka bir alandı elbet. Ve kolay kolay kimsenin aklına gelecek şey de değildi. Bunu ilk düşünen Charles Cros (1842-1888) isminde bir Fransız oldu. Cros ozan, mizahçı, hem de bilim adamıydı. Bir taraftan şiirler yazıyor, bir taraftan da kuramsal olarak renkli fotoğraf, gezegenlerarası ulaşım ve fonograf tasarlıyordu. Tasarıları gerçekleşti ve 1877′de Bilimler Akademisine, “paleophone” adını verdiği gerçekte bir fonograf olan bir aletin planını sundu.

Edison’un bu emek vermeden haberi oldu mu? Yoksa yalnızca bir tesadüf sonucu olarak mı bilmiyoruz; tıpatıp aynı ilkelere dayanan makinesi için berat istedi. Edison’u bu makinenin önünde çocukça bir şarkı olan “Mary had a little lamb -Mary’nin küçük bir kuzusu var” şarkısını söylerken görenler, makinenin azca sonrasında hımhım bir sesle bunu tekrarladığını duydular.

1878′in fonografı bir oyuncaktı, fakat inanılmaz bir gelişme gösterdi ve günümüzün elektrofon ve mikrosiyon plaklarına bir yığın yeni buluş ve icatlara yol açtı…

Telefon iyi mi çalışır?
ahize-wince.jpg Bir elektrik devresi üstünden bir telefon konuşmasının yapılması esnasında meydana gelen vakalar şöylece sıralanabilir:

1. Ses enerjisi mekanik enerjiye dönüşür.
2. Mekanik enerji elektrik enerjisine dönüşür.
3. Elektrik enerjisi nakledilir.
4. Karşı tarafta elektrik enerjisi manyetik enerjiye dönüşür.
5. Manyetik enerji mekanik enerjiye dönüşür.
6. Mekanik enerji ses enerjisine dönüşür.

Elektrik titreşimlerinin iletkenlerdeki yayılma hızı esas titreşimlerinin havadaki yayılma hızından birkaç yüz bin kere daha çok olduğundan (200-300 bin km/sn mertebesinde) telefon ile konuşanlar, aradaki uzaklığa karşın, karşı karşıya bulunuyorlarmış hissine sahiptirler. Telefon sistemi üç ana vazife yapar. İki abone içinde konuşma irtibatını sağlar ve aboneler içinde çağırma, meşgul çevirme, ses sinyalleri üretir. Otomatik olmayan manyetolu telefonlarda bu işlemler elle yapılır.

Bir telefon aletinde bulunan belli başlı parçalar şunlardır:
1. Ses alıcı (mikrofon),
2. Mikrofon akım deposu,
3. Ses verici (kulaklık),
4. Çağırma ve çağrılma düzenleri,
5. Dönem açıp kapayıcılar, anahtarlar,
6. Çağırma kadranı.

3.jpgManuel ve otomatik santrallara bağlı telefon aletleri birbirinden farklıdır. Herbirinde yukardaki parçaların bazıları bulunur. Telefonun ahizesi sesi elektrik enerjisine ve elektrik enerjisini de sese çevirir. Otomatik telefon cihazında ahize kaldırıldığında devreyi açan bir anahtar ve ön tarafta numaratörü mevcuttur. Telefon ahizesi kaldırılınca telefonla santral içinde elektrik devresi kurulur. Ahizeden ton sesi duyulur. Numaratörden, örnek olarak 6 rakamı çevrilince elektrik devresi altı kere açılıp kapanık olur. Elektrik devresindeki açılıp kapanmalar sinyal olarak santralda devreler vasıtasıyle sayılır.

Muhaberenin konuşma şeklinde olması koşul değildir. Lokal santrallara konulmuş olan bilgisayarlar gönderilen sinyal cinsine gore seçim yaparak dağıtımı analog telefon, sayısal telefon, faksimile, teleks, tv data işlem şekillerinde terminallere ulaştırır. Böylece telefon konuşmaları yanında tv, faksimil fotoğraf ve yazı, teleks, bilgisayar işlemleri de oldukça süratli ve kaliteli olarak yürütülür.

Muhabere hatları: Muhabere (iletişim) imkanları oldukça çeşitlidir. Bunlar:

1. İki telli analog radyo sinyal hattı (1 konuşma).
2. Anolog radyo röle bağlantı hattı (30 konuşma).
3. Sayısal radyo röle bağlantı hattı (1920 konuşma).
4. Oldukca kollu koaksiyel kablo hattı (7680 konuşma).
5. Fiberoptik kablo hattı (10.000 konuşma ve üstü).
6. Muhabere uydular hattı (20.000 konuşma).

İki telli konuşma devreleri uzak mesafelerde kayıplar oldukça arttığı ve kanal sayısı sınırı olan olduğundan kent içi dağıtım sistemi haricinde kullanılmaz. Muhabere sistemleri radyo yayınlarından istifadeyle kapasite ve kalite yönünden oldukça gelişmiştir. Telefon konuşmaları hem direkt analog sinyal olarak hem de bu analog sinyalin sayısal sinyal haline çevrilmesinden sonrasında yayınlanarak yapılabilmektedir. Analog sinyal de yankı problemi ve sinyal gürültü seviyesi yüksek olduğundan terk edilmiş sayısal sinyal sistemine geçilmiştir.

candlestick-pay-telephone-wince.jpgSayısal sinyal sistemlerinde, analog sinyal dilimlere bölünerek muntazam palslara ayrılır. Bu palslar sonrasında kodlanarak verici anteninden ‘0′, ‘1′ sayısal gösterim olarak gönderilir. Kodlanma işlemi her konuşma için ayrı ayrı yapılabildiği için bir antenden aynı anda binlerce sayıda konuşma palslar halinde yayınlanabilir. Alıcı telefon, istasyondan alınan bu binlerce gösterim yine kod çözücüde çözümlenerek, odyo sinyal haline çevrilerek santral mantık devresinden geçerek abonelere ulaşır. Kodlanmış palslar antenden yayınlanabildiği benzer biçimde koaksiyel kablolardan da gönderilebilir. Koaksiyel kablolarda kayıplar oldukça azalır. Koaksiyel kablo yerine bundan daha süratli yüksek kapasiteli ve yitik oranı oldukça düşük optik fiber kablolar da kullanılabilir. Optik fiber sisteminde kodlanmış sayısal sinyaller optik sinyallere çevrilerek gönderilir. Karşı santralde optik sinyaller ilkin elektronik sinyallere sonrasında da odyo analog sinyale çevrilerek lokal santral mantık devresinden abonelere ulaştırılır.

İki telli muhabere sisteminde aynı anda bir konuşma yapılır. Oysa pals kod modüleli sayısal radyo bağlantı muhabere sisteminde 30 kanal mevcuttur. Koaks kablolu sayısal radyo bağlantı muhabere sistemiyse minimum saniyede 30 megabit data gönderme kapasitesine haiz olup, 1920 kanallıdır. 1985 senesinde F. Almanya‘da hizmete girmiş olan bu şekilde bir sistem saniyede 565 mbit kapasiteye; bir başka ifadeyle aynı anda 7680 konuşma yada data aktarmaya müsaittir. Fiberoptik sistemler 140 mbit/saniye ve daha yukarı kapasitede vazife yapmaktadır. Fiberoptik muhabere sistemi kapasite yüksekliği, montaj kolaylığı, bakım istememesi, yüksek kaliteli data göndermesiyle mevcut sistemlerin en mükemmelidir.

kirk-telephone-lg-wince.jpgÖzet olarak telefon santrallarının adları şunlardır: Elektromekanik telefon santralı, elektronik telefon santralı, otomatik telefon santralı, şehirlerarası telefon santralı, transit telefon santralı, yarıelektronik telefon santralı, yarıotomatik telefon santralı, yöresel (mahalli) telefon santralı… olmak suretiyle çeşitleri vardır (1994).

Telefonun tatbikatta sağlamış olduğu en büyük yarar muhaberenin süratli bir halde yapılmasıdır. Fiberoptik, koaksiyel kablo ve elektromanyetik yollarla uydulardan yansıtılarak meydana getirilen telefon görüşmeleri dünyanın her köşesini birbirine bağlamıştır. Telefon sistemlerinin kanal kapasiteleri her geçen gün artmaktadır. Kanal sayısında artışlar telefonu daha da ergonomik bir hale sokmaktadır. Telekomünikasyon arasındaki mühim gelişmelerden biri de, telsiz telefonun ortaya çıkmasıdır. Kısa dalga radyo alıcı-vericilerin düzgüsel telefon sistemine bağlamasıyla hareket halinde telefonla konuşma imkanı ortaya çıkmıştır. Bu sistemle bölgeler arası kesintisiz bağlantı olduğu benzer biçimde, oldukça uzun menzilli yolculuklar meydana getiren bile istediği yeri anında arayabilir.

#alexander #bell #graham #icad #ilk telefon #telefon #telefonun bulunuşu #telefonun mucidi
Bir yorum bırak
Mail adresiniz kimseyle paylaşılmayacaktır.