Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - Джеймс Берк

В 1815 году в институт Сикара на обучение приехал посетитель из Америки Томас Галлодет. Ранее Галлодет, еще будучи студентом Андоверской богословской семинарии в Новой Англии, на каникулах познакомился с дочерью местного хирурга, страдавшей глухотой, и стал заниматься с ней. Преисполненный благодарности отец девушки собрал необходимые средства для поездки Томаса во Францию на стажировку к Сикару. В 1817 году Галлодет вернулся в Америку и основал первую в стране школу для глухонемых в Хартфорде, в штате Коннектикут.

Галлодет женился на глухонемой девушке, и у них родился сын Эдвард. После нескольких безуспешных попыток уехать миссионером в Китай (у него не было средств на поездку), он решил остановиться на преподавательской деятельности. Начал он со школы в Хартфорде, а затем в возрасте двадцати лет был назначен руководителем Колумбийского института глухонемых в Вашингтоне. Школе выделил здание и два акра земли Амос Кендалл, юрист и министр почты США. Ранее он работал управляющим у Сэмюэла Морзе, выступая посредником между ним и американским конгрессом, когда Морзе пытался получить государственную поддержку для разработки телеграфа.

Кендалл убедил Морзе основать полностью частную компанию, и они договорились, что Кендалл получит десять процентов от первых ста тысяч долларов, а затем половину будущих прибылей. Первая построенная компаньонами телеграфная линия между Балтимором и Вашингтоном пролегала через землю Кендалла. Учитывая огромную популярность телеграфа, Кендалл быстро разбогател и вполне мог себе позволить подарить землю Колумбийскому институту глухонемых, тем более что жена Морзе также была глухой, а сам Морзе, по его словам, придумал свою азбуку, выстукивая сообщения по руке жены. Колумбийский институт стал первым учебным заведением в мире, которое давало глухим высшее образование.

Через три года после того, как Галлодет возглавил институт, в США разгорелись споры о методах обучения глухонемых — надо ли их учить языку жестов или пытаться привить им навыки обычной речи (подход получил название орализм). Этот спор в конечном итоге приведет к изобретению телефона. События развивались следующим образом. Молодой шотландец по имени Белл, также женатый на глухонемой, преподавал актерам ораторское искусство. Пытаясь улучшить дикцию актеров, он рисовал им схемы, показывающие положение речевых органов во время произнесения звуков. В 1867 году он описал свою методику в книге «Видимая речь: наука об универсальном алфавите».

Когда он демонстрировал свой метод, он просил сыновей войти в комнату и показывал им слова английского, французского и гэльского языка жестами, а также разными звуками — шипением или причмокиванием. Мальчики безошибочно воспроизводили слова на всех трех языках. Когда директор Лондонской школы глухих попросил разрешения воспользоваться методикой Белла, один из его сыновей, Александр, теперь уже взрослый, отправился туда преподавать и добился заметных успехов. Уже после первого урока дети могли произносить членораздельные звуки. Со временем Александр иммигрировал в Канаду, а затем и в США и стал ярым сторонником метода орализма. Он даже два месяца проработал в школе Хартфорда, где начинал Галлодет.

В 1872 году он преподавал физиологию речи в Бостонском университете, а в свободное время занимался с глухими студентами. В поисках метода визуального отображения речи своих учеников он наткнулся на аппарат под названием фоноавтограф, изобретенный Леоном Скоттом. Когда человек говорил в рожок прибора, в другом конце рожка вибрировала мембрана, движение которой передавалось на упругую иглу. Игла перемещалась вверх и вниз и оставляла след на покрытом копотью валике.

В 1875 году Александр Белл решил внести в конструкцию изменения. В конец рожка он установил электромагнит. Движения мембраны передавались сердечнику, который в зависимости от ее колебаний перемещался относительно медной обмотки. Возникавший в обмотке электрический ток передавался по проводу на другой электромагнит с мембраной, также смонтированный в рожке. Ток приводил в движение сердечник второго магнита, мембрана колебалась и воспроизводила первоначальные звуки. Эта идея и привела Александра Грэхэма Белла к изобретению телефона.

Интерес Леона Скотта к визуальной интерпретации звука был частью всеобщего стремления научного сообщества к графическому отображению информации (например, медицинских данных), что существенно облегчило бы ее изучение и анализ. В начале XIX века парижские госпитали были переполнены ранеными с полей наполеоновских сражений, и это давало врачам простор для применения статистических методов при анализе симптомов и назначении лечения. В течение века эта тенденция сохранялась, и медики стали строить графики температуры и давления — наглядный материал для отслеживания состояния пациентов.

В середине века было изобретено множество приборов для сбора медицинской информации: градусники для измерения температуры, стетоскопы для выслушивания сердца и легких, гемодинамометры для регистрации изменения кровяного давления при дыхании, ртутные насосы для забора воздуха из крови, а также офтальмоскопы, отоскопы, ларингоскопы, эндоскопы и сфигмографы (приборы для регистрации пульса). Существенно продвинулся вперед Карл Людвиг, профессор физиологии в Марбурге, Цюрихе, Вене и Лейпциге. Он изобрел графический метод регистрации дыхания с помощью прибора под названием кимограф. Когда пациент дышал, уровень ртути в приборе поднимался и опускался, а вместе с ним передвигался поплавок. Он соединялся с пером, которое вычерчивало график на рулоне бумаги.

Французский врач Этьен Марей внедрил в медицинскую практику графики кровяного давления, пульса, дыхания и мускульных сокращений. Самым известным изобретением Марея стала мембрана с пишущим устройством. Прибор представлял собой небольшую металлическую капсулу, в открытый конец которой устанавливалась резиновая мембрана. Когда резиновая пленка продавливалась, воздух выталкивался из капсулы и переходил в другую капсулу с точно такой же мембраной, к которой крепилось перо, регистрировавшее ее колебания.

Мембрану Марея использовали не только в медицинских целях. В конце XVIII века возрос интерес к языкам, что было связано с трудами таких ученых, как Уильям Джонс и Франц Бопп. Оба публиковали грамматику санскрита и пытались говорить на этом древнем индоевропейском языке, чем немало взволновали окружающих. Это вызвало интерес к происхождению европейских языков, а затем и к физиологии языка. В физиологических опытах и применяли мембрану Марея — прибор помещали говорящему в рот и замеряли давление, которое возникает в речевом аппарате человека. Это были первые шаги в научном изучении речи.

В конце XIX века эти исследования находили все больше сфер применения, создавались специализированные организации. В эпоху, когда еще не было переводчиков-синхронистов, люди разных стран пытались лучше понять друг друга. Одно из предложений, озвученное швейцарцем Людвигом Заменгофом, заключалось в том, чтобы вновь вернуться к общему языку. Новый язык Заменгоф назвал эсперанто, и вокабуляр его состоял из слов с общими для всех индоевропейских языков корнями. (В то время по численности говорящих индоевропейская группа в два раза превосходила сино-тибетскую.) Несмотря на благородные и утопические устремления Заменгофа, эсперанто так и не прижился — возможно, потому, что были придуманы другие пути взаимопонимания. В частности, лингвисты предложили международную азбуку для записи практически любого языка простым и универсальным способом.