O Telégrafo harmônico
Em 1873 e 74, um escocês chamado Alexander Graham Bell fazia experimentos com um objetivo: enviar notas musicais através da eletricidade. Mas por que será que alguém passaria seu tempo tentando fazer uma coisa dessas? Bell fazia tal pesquisa pois acreditava que, se pudesse transmitir notas musicais, conseguiria também transmitir a voz das pessoas. Você consegue pensar na importância que isso tinha na época? Não? É simples, basta imaginar sua vida sem telefone... Tem gente que não consegue sequer se imaginar sem celular! Já pensou se, a cada vez que você quisesse dar um recado a alguém ou matar a saudade, tivesse que ir até a casa da pessoa? Ia ser bastante difícil, não acha? Mas isso ainda não era o bastante: Bell queria, além de transmitir a voz das pessoas, fazer mais de uma transmissão ao mesmo tempo. Será que ele queria demais?

Um senhor chamado Hermann von Helmholtz achou que não, pois provou naquela época que era possível sintetizar sons articulados a partir de notas musicais. Mas o que isso significa, afinal? Significa que diferentes notas musicais podem ser usadas para enviar diferentes mensagens telegráficas ao mesmo tempo e por um único fio. Essa era a mesma ideia que Elisha Gray, especialista em eletricidade e um dos fundadores da empresa de telégrafos Western Electric Company tentava desenvolver. Ele dizia que, usando frequências distintas, seria possível transmitir entre 30 e 40 mensagens simultaneamente, através de uma única linha telegráfica, substituindo as inúmeras linhas existentes entre as cidades, com grande economia.

Gray trabalhava na construção de um aparelho do mesmo tipo e era, portanto, um dos maiores concorrentes de Bell, que, apavorado com a ideia de ficar pra trás, escreveu, em novembro de 1874, a seguinte mensagem: "É uma corrida pescoço a pescoço entre o sr. Gray e eu próprio para vermos quem completará um aparelho antes".

Essa mensagem foi escrita para Thomas Sanders e Gardiner Greene Hubbard, dois senhores que conheceram, se interessaram e resolveram investir no projeto do "telégrafo harmônico", pois perceberam que, se não conseguissem transformar o projeto do telégrafo em realidade rapidamente, perderiam essa corrida e, com ela, muito dinheiro.

Hubbard, um homem bastante prático, percebeu como a ideia de Bell poderia render dinheiro e logo foi dar uma olhada no Escritório de Patentes de Washington, para saber se alguém já tinha desenvolvido alguma coisa parecida.

A loja de materiais elétricos de Charles Williams Jr, na Court Street, em Boston.

Não é que a ideia era realmente original?! Ele não encontrou nenhum registro sequer. Isso fez com que os dois novos parceiros de Bell decidissem de uma vez investir no projeto, pois o primeiro a terminá-lo seria o dono de sua patente, podendo vendê-lo às empresas de telegrafia.

Hubbard, Sanders e Bell se associaram e, em fevereiro de 1875, criaram a empresa Bell Patent Association, que colocava no papel o combinado que fizeram: Bell entrava com as ideias, estudos e experimentos, Sanders e Hubbard com apoio, sobretudo financeiro, dividindo os lucros em três partes iguais.

No meio dessa corrida contra o tempo, Bell vai a Boston e conhece uma fábrica de aparelhos elétricos como dispositivos para telégrafo, campainhas elétricas, alarmes, etc., que pertencia a Charles Williams Jr., a quem Bell passou a pedir que lhe confeccionasse uma infinidade de aparelhos.

Charles Williams Jr. (esquerda) e um anúncio de sua loja (centro). Thomas J. Warson, em 1874 (direita).

Certo dia, Bell levou a Williams alguns de seus desenhos para que fossem construídos modelos experimentais de seu telégrafo harmônico, e este encarregou Thomas A. Watson desse trabalho.

Apesar de não ser o assistente de Sherlock Holmes, Watson ajudaria bastante na investigação de Bell, pois tinha grandes conhecimentos sobre eletricidade e uma incrível habilidade na construção de aparelhos. E foi assim que ambos se conheceram.

Mas afinal de contas... como o telégrafo funciona?

Transmissor (esquerda) e receptor (direita) do telégrafo harmônico de Bell.

O telégrafo harmônico funcionava da seguinte maneira: um conjunto de eletroímãs, em forma de ferradura, produzia vibrações em pequenas lâminas de aço. Cada extremidade desta ferradura prendia uma das pontas da lâmina de aço. Junto a uma das extremidades dessa lâmina, havia também um contato elétrico. Quando o eletroímã estava ligado a uma pilha, a lâmina de aço passava a ser atraída, separando-se do contato elétrico. Quando este eletroímã era desligado, a lâmina voltava à sua posição inicial, aproximando-se do contato elétrico.

Diagramas dos osciladores do telégrafo, desenhados por Bell em 1875.

Quando a corrente elétrica do eletroímã passa pelo contato elétrico entre a lâmina e o ímã, ele se rompe. Esse rompimento é causado pelo próprio ímã, que corta a corrente elétrica fazendo com que a lâmina volte para o seu lugar, produzindo um novo contato. Então, a lâmina é atraída até que seu contato se rompa e assim sucessivamente, até que a pilha - geradora da corrente - seja retirada ou se esgote. Essa vibração da lâmina diante do eletroímã produz um zumbido, com diferentes frequências, o que depende do comprimento e da grossura da lâmina de aço.

Bell mandou construir vários sistemas desse tipo formando pares idênticos. Cada um dos aparelhos construídos produzia um zumbido ou som, igual ao emitido pelo seu par, porém, diferente dos sons produzidos pelos outros pares. Complicado, não é? Basta prestar um pouco de atenção e você entenderá tudo “com um pé nas costas". Cada par de eletroímãs iguais formava um sistema de transmissão e recepção de sinais elétricos. Bell esperava que quando um eletroímã produzisse um som, se ligasse a outro eletroímã idêntico. Esse segundo também começaria a vibrar, produzindo o mesmo som ou zumbido. Quando eletroímãs diferentes fossem ligados entre si, um deles não faria o outro vibrar, ou seja, um não causaria interferência no outro. Bell não tirou tudo isso somente da sua imaginação, mas sim de seus estudos, nos quais conheceu um princípio da Física que se tornou a base de suas hipóteses: o princípio da ressonância de oscilações. Se você quiser constatar esse princípio, faça o teste: coloque dois violões idênticos e bem afinados, um na frente do outro. Se tocar uma das cordas de um deles, a mesma corda do outro violão começará a vibrar, enquanto as outras continuarão paradas. Quando Bell pensou no telégrafo harmônico, estava tentando produzir um fenômeno semelhante, porém com vibrações transmitidas pela eletricidade, e não pelo ar.

Fotografia dos dispositivos do telégrafo harmônico de Bell, juntamente com duas pilhas da época.

Se isso desse certo, Bell colocaria um eletroímã de cada tipo de um lado e seus correspondentes do outro, em um circuito elétrico. Ele esperava que, como acontece com o violão, apenas o par certo de cada eletroímã entrasse em vibração do outro lado. Se isso funcionasse, cada vibrador poderia ser manipulado por um telegrafista, possibilitando a transmissão de várias mensagens ao mesmo tempo pelo mesmo fio, cada uma com uma frequência, sem que se misturassem, sendo recebidas por diferentes aparelhos do outro lado.

Como pudemos perceber, na teoria tudo parecia perfeito, porém, depois que Watson fabricou os dispositivos, o sistema ainda não funcionava. Com isso, Bell tentou fazer uma série de modificações, as quais Watson seguia fielmente, ainda assim sem sucesso.

O dia-a-dia de Bell era bastante cansativo. Dava aulas durante o dia e visitava a oficina de Williams à noite. Enquanto trabalhavam, Bell contava a Watson suas ideias - inclusive sobre seu projeto de transmitir vozes a distância.

Sem nunca esquecer o projeto de construir o telégrafo, Bell saiu em busca de interessados em seu outro trabalho. Foi a Washington e conversou com Joseph Henry, um importante físico especialista em eletricidade, que conhecia os aparelhos de Johann Philipp Reis (possuía até uma cópia dele), que tinha bastante interesse no assunto. Ao contrário de outras pessoas, Henry incentivou Bell a trabalhar com a transmissão da voz. Apesar da falta de sucesso, Bell estava obcecado pelo trabalho e por isso, em março de 1875, decidiu parar de dar aulas. Tomou tal decisão para poder dedicar mais tempo às suas pesquisas, o que lhe trouxe sérios problemas financeiros. Gastou todas as suas economias e precisou pedir dinheiro emprestado a seu amigo Watson.

Saiba mais sobre quem foi Reis

Um jovem professor alemão chamado Johann Philipp Reis construiu o primeiro "telefone" elétrico que conseguiu transmitir sons. Esse aparelho era muito semelhante ao telégrafo - com um aparelho transmissor e um receptor. A novidade era que, ao invés de enviar sinais batendo com o dedo sobre um interruptor, era a voz que fazia este aparelho funcionar e com uma grande vantagem: os sons ouvidos no aparelho receptor tinham a mesma frequência do som que saía do aparelho transmissor.

Reis fez uma demonstração de seu aparelho diante da Sociedade Científica Alemã em 1861, em que foi possível ouvir uma música cantada por um cantor profissional que estava a 100 metros de distância. No entanto, só era possível reconhecer a sequência de sons musicais, pois o aparelho não reproduzia nem as variações de intensidade do som, nem as palavras cantadas, tampouco as características da voz do cantor.

Com o aparelho de Reis conseguia-se distinguir a voz de um homem e de uma mulher, além de reconhecer as notas musicais de uma melodia, porém não era possível entender uma só palavra.

Esquema e fotografia do telefone de Reis.

Bibliografia
MARTINS, ROBERTO. A Fundamentação da Telefonia através da História. Parte 1: Da Invenção ao Início do Século XX. Pesquisa realizada para a Fundação Telefônica, 2002.