Kako je izumljen prvi telefon

Kako zvuk putuje žicom — fizikalna osnova telefona

Telefon pretvara zvučne vibracije u električni signal koji putuje žicom i na drugom kraju obnavlja isti zvuk, zahvaljujući titranju metalne membrane i elektromagneta.

Kada govorite, vaše glasnice trepere i stvaraju zvučne valove — vibracije u zraku koje se šire prema mikrofonu. Tanka metalna membrana unutar mikrofona hvata te vibracije i počinje titrati u istom ritmu. Titranje membrane mijenja jakost električne struje koja teče kroz žicu: gdje je zvuk jači, struja je jača; gdje je tiša, struja slabi. Na drugom kraju linije elektromagnet reagira na te promjene struje i gura ili privlači drugu membranu — zvučnik — u potpuno jednakom ritmu. Zvučnik potom emitira zvučne valove koji su gotovo identični onima koje ste vi izgovorili. Uho osobe s druge strane prima te valove kao da dolaze neposredno od vas.

Ovaj se princip čini jednostavnim, ali njegov razvoj trajao je desetljećima. Mnogi su znanstvenici i izumitelji tog doba slutili da je prijenos glasa žicom moguć, no nitko nije znao točno kako to pretvoriti u praktičan uređaj. Upravo ta utrka za rješenjem dovela je do jednog od najdulje vođenih patentnih sporova u povijesti tehnologije.

Antonio Meucci — zaboravljeni pionir

Talijanski izumitelj Antonio Meucci još je 1850-ih demonstrirao prijenos glasa žicom, ali zbog siromaštva i jezične barijere nikad nije uspio zaštititi svoj izum patentom.

Priča o telefonu ne počinje s Alexanderom Grahamom Bellom, premda ga školski udžbenici tako najčešće predstavljaju. Počinje s talijanskim izumiteljem Antoniom Meuccijem, koji je 1808. godine rođen u Firenci i koji je veći dio svog stvaralačkog života proveo na Kubi i potom u New Yorku.

Meucci je već 1849. i 1850. godine izvodio pokuse s prijenosom glasa kroz žicu, a prema nekim izvorima demonstracija je bila uspješna još ranije, za vrijeme boravka na Kubi. Napravio je funkcionalni uređaj koji je nazvao teletrofono i koji je koristio elektromagnetsko načelo slično onome u modernom telefonu. Koristio ga je čak i u praktične svrhe — da bi komunicirao s bolesnom suprugom Esterijem koja je bila vezana za krevet na katu iznad njegova laboratorija.

Meucci je 1871. godine podnio privremenu patentnu prijavu u SAD-u, takozvani caveat, ali nije imao novca za punu patentnu zaštitu. Godišnja naknada za obnovu caveata iznosila je svega 10 dolara, ali i taj iznos mu je bio nedostižan jer je u tom razdoblju živio u krajnjoj bijedi, a supruga mu je bila teško bolesna. Kada je 1874. godine propustio obnoviti privremenu prijavu, put prema patentu bio mu je zatvoren.

Dokumenti koje je Meucci predao kompaniji Western Union radi razmatranja navodno su izgubljeni ili uništeni — okolnosti koje su ga ostavile bez dokaza i bez prava. Umro je 1889. godine, siromašan i razočaran, ne dočekavši pravdu. Tek je 2002. godine američki Kongres usvojio rezoluciju kojom se Meucciju pripisuje zasluga za izum telefona — više od sto godina nakon što je umro.

Elisha Gray i trka do patentnog ureda

Izumitelj Elisha Gray podnio je patentnu prijavu za telefon isti dan kao i Bell — 14. veljače 1876. — ali je Bellov odvjetnik stigao ranije, što je odlučilo o sudbini patenta.

Dok je Meucci bio prepušten svojoj sudbini, u laboratorijima diljem Amerike odvijala se nova utrka. Jedan od glavnih suparnika Alexandera Grahama Bella bio je Elisha Gray, vješt izumitelj i suosnivač tvrtke Western Electric. Gray je neovisno razvio vlastiti dizajn uređaja za prijenos glasa i 14. veljače 1876. godine podnio patentni ured u Washingtonu takozvani caveat — privremenu najavu patentne prijave.

Istoga dana, samo nekoliko sati ranije, Bellov odvjetnik Marcellus Bailey predao je Bellovu punu patentnu prijavu. Razlika u vremenu predaje bila je minimalna — o tome koliko je sati ranije Bellov odvjetnik stigao povjesničari se i danas spore — ali patentni ured prihvatio je Bellovu prijavu kao prvu i 7. ožujka 1876. dodijelio mu je patent broj 174.465, jedan od najvrjednijih patenata u povijesti.

Gray je osporio patent i vodio dugotrajnu sudsku bitku, tvrdeći da je njegova prijava bila starija i da je Bellov odvjetnik podmitio patentnog službenika kako bi Bellova prijava bila označena kao ranije zaprimljena. Optužbe su ozbiljne i dokumentirane, a istraga patentnog ureda pokazala je razne nepravilnosti, no sud je na kraju potvrdio Bellova prava. Grayeve tvrtke na kraju su se spojile s drugima i postale dio konglomerata koji je dugo dominirao američkim telekomunikacijama.

Alexander Graham Bell i trenutak koji je promijenio svijet

Dana 10. ožujka 1876. Alexander Graham Bell uputio je svom asistentu Thomasu Watsonu prvu zabilježenu telefonsku poruku, a izum je nastao slučajno, kroz pokus s višestrukim telegrafom.

Alexander Graham Bell rodio se 1847. godine u Edinburghu u Škotskoj, u obitelji koja se profesionalno bavila govorom i gluhonijemošću. Njegov otac Melville Bell razvio je sustav vizualnog govora za gluhe osobe, a Alexander je od mladosti bio fasciniran mehanizmima zvuka i komunikacije. Nakon preseljenja u Boston, počeo je raditi na tzv. harmoničnom telegrafu — uređaju koji bi mogao prenositi više telegrafskih poruka istodobno jednom žicom, koristeći različite frekvencije.

Dana 2. lipnja 1875. godine Bell je zajedno sa svojim asistentom Thomasom Watsonom radio u laboratoriju. Watson je bio u susjednoj sobi i namještao metalno pero na odašiljaču, kada mu je pero zapelo i počelo titrati. To titranje stvorilo je zvuk koji je Bell jasno čuo kroz žicu u svojoj sobi. Shvatio je da je titranje čeličnog pera nad elektromagnetom stvorilo promjenljivu struju koja je reproducirala zvuk na drugom kraju — upravo ono načelo koje mu je trebalo.

Već sutradan napravio je prve pokuse s prijenosom artikuliranih glasova. A 10. ožujka 1876. godine, radeći s poboljšanom verzijom uređaja, Bell je slučajno prolio kiselinu na sebe i instinktivno pozvao svog asistenta riječima koje su ušle u povijest: „Gospodine Watsone, dođite, potrebni ste mi." Watson je te riječi čuo jasno kroz slušalicu u susjednoj sobi. Telefon je proradio.

Od Bostonskog laboratorija do prve telefonske centrale

Prve telefonske linije bile su privatne i direktne, bez mogućnosti prebacivanja poziva, dok su prve telefonske centrale otvorene 1878. godine i omogućile su spajanje više pretplatnika međusobno.

Bell je patent prodavao s entuzijazmom, no Western Union, tada dominantna telekomunikacijska kompanija, odbila je kupiti ga za 100.000 dolara smatrajući telefon tek zanimljivom igraćom. Ta odluka Western Uniona smatra se jednom od najvećih poslovnih grešaka u povijesti.

Prva komercialna telefonska linija u SAD-u puštena je u rad 1877. godine između Bostona i Somervilla u Massachusettsu. Prve linije bile su direktne, što znači da su dvoje pretplatnika imali stalnu vezu jedan s drugim — slično kao da ste uvijek bili spojeni s jednom osobom. Takav sustav bio je ograničen i nepraktičan za širu upotrebu.

Rješenje je stiglo 1878. godine kada je u New Havenu u Connecticutu otvorena prva telefonska centrala na svijetu. Centrala je imala 21 pretplatnika, a upravljali su njome operateri koji su ručno spajali pozive plugovima na ploči s priključcima. Ubrzo je postalo jasno da je to budućnost — umjesto da svaki pretplatnik ima izravnu žicu do svakog drugog, svi su se spajali na centralnu točku.

Operaterske centrale isprva su zapošljavale isključivo mlade muškarce, ali su se ubrzo pokazali nepristojnima prema korisnicima. Emma Nutt postala je 1878. godine prvom profesionalnom telefonskom operatericom u SAD-u, a njen miran i ugodan glas bio je toliko cijenjen da su centrale diljem zemlje počele zapošljavati žene. Profesija telefonske operaterice postala je jedna od prvih masovnih ženskih zanimanja u industrijskom dobu.

Telefon dolazi u Hrvatsku — Zagreb dobiva prvu liniju

Zagreb je dobio prvu telefonsku centralnu 1881. godine, samo tri godine nakon prve centrale na svijetu, što svjedoči o brzini kojom je nova tehnologija osvajala europske gradove.

Hrvatska je vrlo rano prihvatila novu tehnologiju. Već 1881. godine Zagreb je dobio prvu telefonsku centralnu, što je bio iznimno brz transfer tehnologije s obzirom na to da je sama tehnologija bila stara svega nekoliko godina. U to je doba Hrvatska bila dio Austro-Ugarske Monarhije, a komunikacijska infrastruktura razvijala se u sklopu šire austrougarske mreže.

Prve telefonske pretplatnike u Zagrebu činili su uglavnom gradski uredi, veće tvrtke i imućniji građani. Pretplata je bila skupa, a sama instalacija zahtijevala je značajna ulaganja. Ipak, broj korisnika rastao je iz godine u godinu, a do kraja 19. stoljeća telefonske linije počele su se povlačiti i izvan Zagreba, prema Varaždinu, Rijeci i Osijeku.

Razvitak telefonske mreže u Hrvatskoj pratilo je i zapošljavanje domaćih operatera i tehničara. Telefonska centrala u Zagrebu postala je moderne prometno komunikacijsko središte i simbol modernizacije grad koji je u to doba intenzivno graditeljski i kulturno napredovao.

Evolucija telefona kroz povijest

Od Bellovog prvog uređaja iz 1876. do današnjih pametnih telefona prošlo je manje od 150 godina, a svaka dekada donijela je revolucionarnu promjenu u načinu na koji komuniciramo.

Bellova tvrtka Bell Telephone Company, osnovana 1877. godine, rasla je nevjerojatnom brzinom. Do 1886. godine u SAD-u je bilo već više od 150.000 telefonskih pretplatnika. Bell je svoje patente agresivno čuvao i vodio je više od 600 sudskih sporova, od kojih je dobio sve.

Kada su Bellovi patenti istekli 1893. i 1894. godine, otvorilo se tržište i tisuće novih kompanija počele su nuditi telefonske usluge. Do 1904. godine broj telefonskih pretplatnika u SAD-u porastao je na više od tri milijuna. Konkurencija je ubrzala razvoj — linije su postale kvalitetnije, centrale automatiziranije, a cijene pristupačnije.

Automatske centrale, koje su eliminale potrebu za operaterima, počele su se uvoditi od 1892. godine. Izumio ih je Almon Strowger, pogrebnik koji je smatrao da mu telefonska operaterica preusmjerava pozive prema konkurentu. Njegova rotirajuća sklopka omogućila je direktno biranje broja bez posrednika.

Godina	Događaj	Značaj
1849–1850.	Antonio Meucci demonstrira teletrofono	Prva poznata demonstracija prijenosa glasa žicom
1871.	Meucci podnosi privremenu patentnu prijavu (caveat)	Nije imao novca za punu zaštitu patenta
1876.	Bell dobiva patent br. 174.465 (7. ožujka)	Jedan od najvrjednijih patenata u povijesti
1876.	Prva telefonska poruka (10. ožujka)	Bell zove Watsona: „Gospodine Watsone, dođite"
1878.	Prva telefonska centrala (New Haven, SAD)	21 pretplatnik, ručno spajanje poziva
1881.	Prva telefonska centrala u Zagrebu	Hrvatska medu prvima u Europi uvodi telefon
1892.	Automatska rotacijska sklopka (Strowger)	Direktno biranje broja bez operatera
1946.	Prve eksperimentalne mobilne telefonske mreže (SAD)	Vozila s radiotelefonima, ograničen doseg
1973.	Motorola DynaTAC — prvi mobitel (prototip)	Martin Cooper obavlja prvi mobilni poziv
1983.	Motorola DynaTAC 8000X — prvi komercijalni mobitel	Cijena oko 3.500 dolara, baterija 30 minuta razgovora
1991.	Uvođenje GSM standarda u Europi	Digitalne mobilne mreže, SMS poruke
2007.	Apple predstavlja prvi iPhone	Pametni telefon s ekranom osjetljivim na dodir
2019.	Uvođenje 5G mreža	Brzina prijenosa podataka reda gigabajta u sekundi

Prve telefonske centrale i mreže — kako je izgledalo zvati

Rani korisnici telefona nisu birali broj, već su dizali slušalicu i čekali da ih operater pita koga žele zvati, a pozivi su se spajali ručno na centrali uz pomoć plugova i kablova.

Zamislite kako je izgledalo koristiti telefon krajem 19. stoljeća. Nema tipkovnice ni ekrana — samo slušalica pričvršćena za drvenu kutiju privijenu za zid. Kada ste dizali slušalicu, na centralnoj stanici se palila žaruljica uz vaš broj, a operater bi se javio: „Centrala, izvolite." Vi biste rekli tko vam je potreban — ne broj, nego ime: „Molim, spoji me s apotekarom Kovačevićem." Operater bi potražio plug i spojio vašu liniju s Kovačevićevom, koja bi se potom ogradila zvonjenjem.

Telefonski imenici bili su tanke knjižice s popisom pretplatnika. Kad su gradovi rasli i broj pretplatnika dosegao stotine pa tisuće, ručno spajanje postajalo je sve sporije i skuplje. Upravo zato je automatizacija bila neizbježna.

Međugradske pozive obrađivali su posebni operateri koji su spajali pozive kroz niz centrala. Poziv iz Zagreba u Beč mogao je prolaziti kroz tri ili četiri ručne centrale, a svaka je dodavala kašnjenje. Ipak, u usporedbi s telegrafom — koji je prenosio poruke u kodiranom obliku koje je netko morao prepisati i fizički dostaviti — telefon je bio revolucionaran.

Od fiksne mreže do mobilnog telefona

Mobilni telefon nije nastao odjednom nego je bio rezultat desetljeća eksperimenata s radio-telefonijom, od velikih uređaja u automobilima 1940-ih do džepnih mobitela u 1990-ima.

Ideja o telefonu bez žice stara je koliko i sam telefon. Nikola Tesla i Guglielmo Marconi razvili su bežičnu telegrafiju krajem 19. stoljeća, a rano 20. stoljeće donijelo je eksperimente s prijenosom glasa radiovalovima. No pravi mobilni telefon zahtijevao je rješavanje složenog problema: kako omogućiti da se isti korisnik kreće prostorom, prebacujući se s jednog odašiljača na drugi, a da poziv ne prekine.

Bell Laboratorij razvio je 1947. godine koncept ćelijske mreže — podjela teritorija na manje ćelije, od kojih svaka ima vlastiti odašiljač koji radi na nižoj snazi, što omogućuje ponovnu upotrebu isti frekvencija u ne-susjednim ćelijama. No tehnologija za praktičnu implementaciju tog koncepta nije bila dostupna još desetljećima.

Martin Cooper iz Motorole obavio je 3. travnja 1973. godine prvi javni poziv s ručnog mobilnog telefona — nazvao je suparnika iz Bell Labsa da mu javi kako je upravo obavio poziv s mobitela na ulici Manhattana. Prototip telefona bio je dugačak 23 centimetra i težak više od kilograma. Komercijalna verzija, Motorola DynaTAC 8000X, pojavila se tek 1983. i koštala je oko 3.500 dolara — što bi danas odgovaralo iznosu od otprilike 10.000 eura.

GSM standard, uveden u Europi 1991. godine, donio je digitalnu mobilnu telefoniju dostupnu širim masama. Hrvatska je GSM mrežu dobila 1996. godine, a rast broja pretplatnika bio je eksplozivan. Do 2000. godine mobilnih pretplatnika u Hrvatskoj bilo je više od milijun, a uskoro ih je postalo više nego korisnika fiksnih linija.

Pametni telefon — telefon koji više nije samo telefon

iPhone koji je Apple predstavio 2007. godine nije bio samo mobitel s ekranom nego je redefinirao što telefon uopće jest, kombinirajući komuniciranje, računanje, navigaciju, kameru i pristup internetu u jednom uređaju.

Kada je Steve Jobs u siječnju 2007. godine pred novinarima u San Franciscu rekao da Apple predstavlja „revolucionarni mobilni telefon, iPod s revolucionarnim korisničkim sučeljem i napravu za pristup internetu", a potom otkrio da su to zapravo jedna jedina naprava — iPhone — publika je bila zapanjena. Zaslon osjetljiv na dodir koji je zauzimao gotovo cijelo tijelo telefona, bez fizičke tipkovnice, izgledao je kao nešto iz znanstvene fantastike.

iPhone nije bio tehnički savršen — nije imao mogućnost kopiranja i lijepljenja teksta, nije imao MMS poruke, App Store nije postojao do sljedeće godine. Ali pokrenuo je val koji je zauvijek promijenio industriju. Google je ubrzao razvoj Androida, konkurenti su morali redizajnirati svoje uređaje, a Nokia i Blackberry — tada dominantni proizvođači — nisu se uspjeli prilagoditi dovoljno brzo.

Danas pametni telefon nosi više računalne snage nego što su superračunala imala 1990-ih. Kamera prosječnog smartfona nadmašuje profesionalne digitalne fotoaparate od prije desetak godina. Pristup internetu, GPS navigacija, beskontaktno plaćanje, zdravstveni senzori — sve je to postalo standardna oprema uređaja koji stane u džep i košta manje od 200 eura u segmentu pristupačnih modela.

Broj aktivnih pametnih telefona u svijetu premašio je 2023. godine šest milijardi. Za usporedbu, ukupna svjetska populacija iznosi oko osam milijardi — što znači da gotovo svaka treća osoba na planetu, uključujući djecu i starce u najsiromašnijim krajevima, nosi u džepu uređaj koji bi Bellu, Meucciju i Grayu izgledao kao čarolija.

Izvori

• Wikipedia: Invention of the telephone — patentni sporovi i povijest izuma
• Library of Congress: Who is credited with inventing the telephone?
• History.com: Alexander Graham Bell — telefon i izumi
• Science Museum London: Bell i prvi telefonski poziv
• Connecticut History: Prva komercijalna telefonska centrala, New Haven 1878.
• Britannica: Martin Cooper — izumitelj mobitela
• U.S. National Park Service: Site of the First Telephone Exchange