Alexander Graham Bell

Enfance et famille d’Alexander Graham Bell

Alexander Bell naît en 1847 à Édimbourg, en Écosse. Il est le fils d’Eliza Grace Symonds et d’Alexander Melville Bell. Deuxième enfant d’une famille de trois, il a un frère aîné nommé Melville James (né en 1845) et un frère plus jeune, Edward Charles (né en 1848). Contrairement à ses frères, Alexander ne reçoit pas un second prénom à la naissance, mais ajoute « Graham » à son nom en 1858.

Son père et son grand-père sont tous deux spécialistes de la parole et de l’élocution (la maîtrise du discours clair et expressif, fondée sur la prononciation et l’articulation). Son grand-père, également prénommé Alexander, est un pionnier de l’étude des troubles de la parole et publie The Practical Elocutionist en 1835, dans lequel des symboles sont utilisés pour représenter des groupes de mots. Son travail servirait de base au système de « discours visible » mis au point par Alexander Melville Bell, lequel lui permettra (ainsi qu’à son fils) d’enseigner aux personnes sourdes.

Enfants, les garçons Bell sont éduqués à la maison par leurs parents, elle qui était une peintre accomplie atteinte de surdité partielle. Lorsqu’il atteint l’adolescence, Alexander Graham Bell est inscrit à la Royal High School, à Édimbourg. Bien qu’il soit à la fois passionné de musique et de science, il ne se montre pas très assidu dans ses études à a tendance à rêvasser. En dehors des murs de l’école, toutefois, il fait preuve d’une grande rapidité d’esprit. En 1858, à 12 ans, il aide le père d’un ami, propriétaire d’un moulin, en inventant un procédé pour décortiquer le blé. Il ajoute pour ce faire des brosses métalliques à une machine déjà existante.

À l’âge de 15 ans, Alexander Graham Bell est envoyé à Londres, où il habite pendant un an avec son grand-père. C’est à cette époque qu’il fait la rencontre de Charles Wheatstone, qui fait des recherches sur le télégraphe. Celui-ci avait alors conçu sa version de la machine à parole de Wolfgang von Kempelen, un instrument capable de reproduire mécaniquement la voix humaine. Ceci donne l’idée à Alexander Graham Bell et son frère Melville de créer leur « larynx parlant », une trachée artificielle produisant quelques mots reconnaissables lors du passage de l’air.

Alexander Graham Bell commence à enseigner l’élocution à l’âge de 16 ans tout en effectuant des recherches sur la physiologie de la parole. Son travail impressionne tant le phonéticien Alexander John Ellis que ce dernier invite le jeune homme à joindre la Société philologique en 1866. L’année suivante, Alexander Graham Bell se met à enseigner la méthode de « discours visible » de son père à des étudiants sourds à Londres, où il habite avec sa famille. Malheureusement, cette année-là, son frère cadet, Edward, meurt de tuberculose. Alexander Graham Bell étudie l’anatomie et la physiologie au University College, à Londres, de 1868 à 1870, mais ne termine pas son diplôme.

Au mois de mai 1870, son frère aîné, Melville, meurt également de tuberculose. Ses parents décident de quitter l’Angleterre, craignant qu’Alexander succombe lui aussi à la maladie. En août 1870, lui, ses parents et sa belle-sœur, désormais veuve, déménagent au Canada et s’établissent à Brantford, en Ontario. Juste avant leur départ, les Bell dînent avec Alexander Ellis, qui conseille à Alexander Graham Bell de lire les travaux du scientifique allemand Hermann von Helmholtz, ce qui fait naître chez lui un grand intérêt pour l’électricité et l’électromagnétisme et le porte à croire qu’il serait un jour possible de « se parler par télégraphe ».

Enseignant aux personnes sourdes

En 1871, Alexander Graham Bell décroche un emploi d’enseignant dans une école pour personnes sourdes à Boston, au Massachusetts, marquant le début d’une longue carrière d’enseignement aux personnes sourdes aux États-Unis. Il passe l’été à Brantford, en Ontario, avec sa famille, s’y rendant pour se reposer lorsque sa tendance à se surmener se fait sentir.

À l’époque, de nombreux experts américains sont convaincus qu’il est impossible d’apprendre à parler pour les personnes sourdes (qu’on appelle alors des « personnes sourdes-muettes »). La plus vieille école pour personnes sourdes, l’Asile américain pour l’instruction et l’éducation des sourds et muets (aujourd’hui l’École américaine pour les sourds), située à Hartford, au Connecticut, n’enseigne que le langage des signes. Certains experts croient malgré tout qu’il est possible, et souhaitable, d’enseigner à une personne sourde des notions d’expression orale. On compte parmi ceux-ci Gardiner Greene Hubbard, qui fonde l’Institut Clarke pour les sourds-muets (rebaptisée plus tard l’École Clarke pour les sourds) à Northampton, au Massachusetts, en 1867.

Comme son père, Alexander Graham Bell enseigne le « discours visible » en illustrant par des dessins la manière dont sont formés les sons. En somme, il enseigne à ses étudiants à parler en « regardant » les sons. Il leur fait prendre conscience des sons qui les entourent en leur montrant à détecter les vibrations. Il utilise par exemple un ballon pour enseigner : en le tenant serré contre leur poitrine, ses étudiants peuvent sentir le son qu’ils émettent.

Au printemps de 1872, Alexander Graham Bell enseigne à l’Asile américain pour l’éducation et l’instruction des sourds et muets à Hartford et à l’Institut Clarke pour les sourds-muets à Northampton. En automne de cette même année, il ouvre une école de physiologie vocale à Boston, et, en 1873, il enseigne la physiologie vocale et l’élocution à l’Université de Boston. Il commence alors à enseigner à Mabel Hubbard, élève sourde et fille du fondateur de l’Institut Clarke, Gardiner Greene Hubbard. Alexander Graham Bell est tout de suite charmé par la jeune Mabel, qui a dix ans de moins que lui. Ils se marient en 1877.

Lorsque Alexander Graham Bell n’est pas occupé à enseigner, il consacre beaucoup de temps à ses recherches sur la transmission électrique du son, ce qui lui permettrait un jour de mettre au point le téléphone (voir plus bas). S’il est surtout connu pour ses inventions, il demeure toute sa vie dévoué à l’enseignement pour les personnes sourdes. En 1887, par exemple, il crée le bureau Volta pour la recherche, l’information et la défense des droits des sourds à Washington, D.C. Il est également président de l’Association américaine pour la promotion de l’enseignement de la parole aux sourds (qui est aujourd’hui l’Association Alexander Graham Bell pour les sourds et malentendants), fondée en 1890.

Alexander Graham Bell est également proche de Helen Keller, qu’il rencontre en 1887. Ils correspondent régulièrement, et cette dernière lui rend visite chez lui nombre de fois. L’autobiographie de Helen Keller, The Story of My Life (1903; trad. Sourde, muette, aveugle : histoire de ma vie, 1904), est dédicacée à Alexander Graham Bell, « qui a enseigné aux personnes sourdes à parler et qui a permis aux personnes non sourdes d’échanger des paroles de l’Atlantique aux Rocheuses ».

Télégraphe multiple

Le travail d’Alexander Graham Bell peut être vu comme une chaîne d’observations, chacune la suite logique de la précédente. Ainsi, son intérêt combiné pour le son et la communication l’a poussé à améliorer le télégraphe, ce qui en retour lui a permis de parvenir au téléphone.

Le télégraphe existe déjà depuis plus de 30 ans au moment où Alexander Graham Bell commence ses recherches sur les signaux électriques. Le télégraphe fonctionne bien, mais est limité à ne recevoir ou envoyer qu’un message à la fois en utilisant le code Morse. Au début des années 1870, plusieurs inventeurs (parmi lesquels Thomas Edison et Elisha Gray) tentent de perfectionner le télégraphe pour qu’il puisse transmettre plusieurs messages à la fois.

Avant même de déménager au Canada, Alexander Graham Bell est intrigué par l’idée d’utiliser un phénomène musical connu pour transmettre plusieurs messages télégraphiques en même temps. Il sait que tous les corps émettent naturellement une fréquence (soit la vitesse à laquelle le corps vibre) et que la hauteur d’un son dépend de cette fréquence. En chantant, il projette sa voix à l’intérieur d’un piano et constate que le fait de moduler la hauteur tonale de sa voix provoque la vibration de différentes cordes. Ceci lui donne l’idée d’envoyer plusieurs messages à la fois avec une seule corde, avec des diapasons identiques réglés à différentes fréquences aux deux extrémités pour l’envoi et la réception des signaux. Il baptise ce système le « télégraphe harmonique ».

Au mois d’octobre 1874, les recherches d’Alexander Graham Bell sont si fructueuses qu’il parle à son beau-père, Gardiner Greene Hubbard, de la possibilité d’un télégraphe à messages multiples. Ce dernier désapprouve le monopole que détient la Western Union Telegraph Company sur les communications nationales et assure à Alexander Graham Bell le soutien financier dont il a besoin. Thomas Sanders, un marchand de cuir, se joint au projet. Il est également le père de l’un des élèves sourds d’Alexander Graham Bell à Boston. Alexander Graham Bell travaille son télégraphe multiple avec l’aide d’un jeune électricien, Thomas Watson. Au même moment, ces derniers s’interrogent sur la possibilité de transmettre la voix humaine grâce à l’électricité.

Mise au point du téléphone

Selon Alexander Graham Bell, c’est pendant une visite estivale à Brantford, le 26 juillet 1874, que l’inspiration lui vient, alors qu’il observe le courant de la rivière Grand, il se met à songer à la manière dont les ondes sonores voyagent dans l’air et se rend compte que grâce à l’électricité, « il devrait être possible de transmettre tous les sons » en réglant l’intensité du courant. Inspiré par cette nouvelle réflexion, il dessine les plans d’un téléphone primitif.

Sa première avancée d’importance a lieu le 2 juin 1875. Alexander Graham Bell et Thomas Watson se préparent à tenter une expérience avec le télégraphe multiple. Ils accordent des anches sur trois ensembles d’émetteurs et de récepteurs situés dans des pièces différentes. L’une des anches de Thomas Watson, qu’il a trop serrée, est collée à son électroaimant. Une fois que les transmetteurs sont éteints, ce dernier pince l’anche pour la récupérer, et le récepteur d’Alexander Graham Bell capte la vibration produite. Ils ont ainsi involontairement reproduit un son et prouvé que la tonalité faisait varier l’intensité du courant électrique traversant un câble. La prochaine étape sera de concevoir un transmetteur fonctionnel muni d’une membrane qui pourra faire varier le courant électrique, ainsi qu’un récepteur capable de produire des fréquences audibles à partir des variations captées. En quelques jours, Thomas Watson crée un téléphone primitif.

Alexander Graham Bell continue ses recherches sur le téléphone. Le 14 février 1876, Gardiner Greene Hubbard soumet pour lui une demande au Bureau américain des brevets et des marques de commerce pour un émetteur à conduction liquide de résistance variable fonctionnant par courant ondulatoire. Quelques heures plus tard, l’avocat d’Elisha Gray tente de faire breveter un appareil semblable. Le 7 mars, Alexander Graham Bell reçoit le brevet n^o 174 465, « Avancées en télégraphie ». Bien qu’il ne soit pas encore parvenu à fabriquer un téléphone fonctionnel (ce qui est aussi le cas d’Elisha Gray), son brevet lui procure des droits commerciaux et intellectuels sur cette nouvelle technologie. Thomas Watson et lui poursuivent leur travail. Le 10 mars 1876, Alexander Graham Bell se sert du tout premier téléphone pour formuler cette désormais célèbre demande à son assistant : « M. Watson, venez ici, j’aimerais vous voir. »

L’apogée du travail d’Alexander Graham Bell a pour résultat l’invention du téléphone, mais également la mort du télégraphe multiple. Les possibilités qu’offre la capacité de « parler grâce à l’électricité » surpassent de loin tout ce qui pourrait être acquis en améliorant un système fondé sur le code Morse.

Alexander Graham Bell, Gardiner Greene Hubbard, Thomas Sanders et Thomas Watson créent la Bell Telephone Company le 9 juillet 1877. Le lendemain, Alexander Graham Bell fait don à son père, Melville, de la plupart de ses droits canadiens sur le téléphone. Le 11 juillet, il épouse Mabel Gardiner Hubbard (1857-1923) et part avec elle en Europe pour un voyage de noces, qui durera un an. Au cours des années suivantes, la compagnie Bell remporte des centaines de poursuites judiciaires en matière de brevets, ce qui fait la fortune d’Alexander Graham Bell avant ses 35 ans. À l’époque, toutefois, il s’est déjà éloigné de la compagnie pour se consacrer à d’autres champs d’intérêt.

Laboratoire Volta

Il aurait été facile pour Alexander Graham Bell de se contenter du succès financier de son invention, mais ses nombreux carnets de laboratoire révèlent l’étendue de sa curiosité intellectuelle, qui le pousse sans cesse à apprendre et à créer. En 1880, il reçoit le prix Volta, décerné par le gouvernement français, pour l’ensemble de son travail en science électrique (particulièrement pour l’invention du téléphone). Il utilise la bourse qui accompagne ce prix pour fonder l’Association du laboratoire Volta avec son cousin, Chichester A. Bell, ainsi que Charles Summer Tainter. Situé à Washington, D.C., là où réside alors la famille Bell, le laboratoire est dédié à la recherche en électricité et en acoustique.

Photophone

En 1880, Alexander Graham Bell et Charles Summer Tainter conçoivent un dispositif qu’ils appellent le « photophone », qui transmet le son sur un rai de lumière. En février, ils parviennent à envoyer un message par photophone près de 200 m plus loin, soit jusque dans l’immeuble voisin. Alexander Graham Bell considère le photophone comme « la plus importante invention [qu’il ait] mise au point, plus encore que le téléphone ». Bien que le photophone ne présente pas d’intérêt commercial, l’appareil est la preuve qu’il est possible de transmettre du son par la lumière. Cette invention est donc vue comme l’ancêtre de la fibre optique et de la communication sans fil.

Détecteur de métal

En juillet 1881, Alexander Graham Bell et Charles Summer Tainter fabriquent une sonde à munition électrique pour tenter de sauver le président américain James A. Garfield, blessé par arme à feu. La sonde est malheureusement incapable de détecter la balle logée dans son corps, et le président meurt des suites d’une infection. Alexander Graham Bell continue toutefois d’améliorer son invention et en fait la démonstration quelques semaines plus tard, à New York. L’appareil est mis en marché par le D^r John H. Girdner et employé par des chirurgiens militaires pendant plusieurs conflits armés au cours des années suivantes.

Graphophone

Avec l’aide de son cousin, Chichester A. Bell et de Charles Summer Tainter, Alexander Graham Bell met aussi au point le graphophone, une version améliorée du phonographe breveté par Thomas Edison en 1878. (Voir aussi Enregistrement sonore – Technologie.) Ce dernier appareil fonctionne grâce à un cylindre couvert d’une feuille d’étain sur lequel une aiguille rigide trace des rainures. Alexander Graham Bell et ses associés utilisent plutôt des cylindres recouverts de cire, ce qui produit un enregistrement de meilleure qualité, ainsi qu’une aiguille flottante plutôt qu’une aiguille rigide. Ils y ajoutent en outre un moteur électrique, tandis que le phonographe était alimenté à la manivelle. Ils reçoivent donc un brevet en 1886 et fondent la Volta Graphophone Company avec James Saville et Charles J. Bell. L’année suivante, la American Graphophone Company est créée pour fabriquer des graphophones. L’un de ces appareils est d’ailleurs très prisé en tant que machine à dictée. En 1888, Jesse H. Lippincott obtient des licences pour les brevets, et Alexander Graham Bell consacre les bénéfices qu’il en retire à la fondation du bureau Volta.

Aérodromes et hydrodromes

À partir du milieu des années 1890, les principaux intérêts de recherche d’Alexander Graham Bell sont le vol et l’aviation. En 1907, son épouse et lui cofondent la Aerial Experiment Association (AEA) en partenariat avec J. A. D. McCurdy, F. W. Baldwin et d’autres jeunes ingénieurs tels que Glenn H. Curtiss, fabricant américain de moteurs de motocyclettes, et le lieutenant Thomas Selfridge, observateur pour l’armée américaine. L’équipe partage son temps entre les États-Unis et la demeure d’Alexander Graham Bell, à Baddeck.

Le premier vol expérimental de l’association a lieu le 6 décembre 1907. L’aéronef, le Cygnet I,est un large cerf-volant tétraédrique, placé sur des pontons mesurant jusqu’à 51 m de hauteur. Il parvient à rester en l’air pendant sept minutes. En 1908, l’association fabrique et teste différents aéronefs, plus ou moins concluants. Ils établissent cependant un record le 4 juillet 1908, lorsque Glenn Curtiss parvient à faire faire au June Bug un vol d’un kilomètre (il est alors le premier de tout l’hémisphère ouest). L’AEA remporte le trophée Scientific American.

Le 23 février 1909, J. A. D. McCurdy parvient à faire voler le Silver Dartà Baddeck. Il s’agit du premier appareil alimenté et plus lourd que l’air à voler au Canada, le tout premier vol de ce genre ayant eu lieu en 1903 à Kitty Hawk, en Caroline du Nord, mené à bien par les inventeurs américains Orville et Wilbur Wright.

Bien que l’AEA se sépare en 1909, Frederic Baldwin et James McCurdy continuent d’œuvrer au sein de la Canadian Aerodrome Company (CAC) pendant encore un an, soutenus par Alexander Graham Bell. La CAC espère convaincre le gouvernement canadien d’investir dans ses avions, faisant la démonstration du Silver Dart et du Baddeck n^o 1 au camp Petawawa. Toutefois, le gouvernement canadien ne manifeste jamais suffisamment d’intérêt, et la CAC se dissout en 1910. (Voir aussi Alexander Graham Bell, pionnier de l’aviation.)

Alexander Graham Bell et Frederic Baldwin continuent leur travail à Baddeck, se concentrant plutôt sur les « hydrodromes » ou hydroptères (l’équipe d’Alexander Graham Bell avait déjà amorcé le travail sur l’« hydrodrome » en 1908). En 1919, l’un de leurs hydroptères, le HD-4, pulvérise les records de vitesse atteinte sur l’eau avec 114,04 km/h, à une époque où les navires à vapeur les plus rapides voyagent à 48 km/h. Ce record n’est battu par aucune autre embarcation pendant plus d’une décennie.

Dévouement à la recherche scientifique

Alexander Graham Bell travaille sur bon nombre d’inventions différentes, allant de l’audiomètre à une « veste sous vide » (ancêtre du poumon d’acier), qu’il invente après la mort de son fils, encore bébé, en 1881. Il fait aussi des expériences sur la désalinisation de l’eau et tente et créer une « super race » de moutons à Baddeck. Il soutient également les recherches de nombreux autres scientifiques, procurant à A. M. Michelson, entre autres, les fonds nécessaires à ses premières expériences atomiques. Il est également un important partenaire du journal Science,qui deviendra l’une des publications scientifiques les plus importantes aux États-Unis.

Alexander Graham Bell prend part à la fondation de la société National Geographic en 1888, et en devient même le second président, entre 1898 et 1903. Le premier président de la société est d’ailleurs son beau-père, Gardiner Greene Hubbard. Alexander Graham Bell souhaite que le magazine de la société soit accessible à tous et non seulement aux géographes et aux géologues de profession. Il encourage donc l’utilisation de la photographie. En 1899, il engage Gilbert Hovey Grosvenor, qui devient éditeur en chef en 1903 et président de la société en 1920. Ce dernier (qui épouse Elsie May Bell, la fille d’Alexander Graham Bell, en 1900) est l’un des pionniers du photojournalisme. Sous son égide, le magazine National Geographic devient très populaire  : le nombre de ses lecteurs passe de moins de mille à plus de deux millions.

Famille

Alexander Graham Bell épouse Mabel Gardiner Hubbard (1857-1923) en juillet 1877. Mabel Bell partage l’intérêt de son mari pour les sciences et est cofondatrice (ainsi que donatrice) de l’Aerial Experiment Association. Elle entame également ses expériences en horticulture. Les époux Bell sont proches des parents de l’un et l’autre. Alexander Graham Bell travaille en étroite collaboration avec son beau-père, et ses parents se rendent à Washington, D.C., pour être plus près de leur fils et de sa famille.

Les Bell ont deux filles, Elsie May Bell (1878-1964) et Marian Hubbard « Daisy » Bell (1880-1962), ainsi que deux fils, Edward (1881) et Robert (1883), qui meurent tous deux en bas âge. Elsie épouse Gilbert Grosvenor, qui deviendra plus tard éditeur en chef du magazine de la société National Geographic, et donne naissance à sept enfants. Daisy, quant à elle, marie David Grandison Fairchild, un botaniste qu’elle rencontre à la société National Geographic, et le couple aura trois enfants.

Mort et impact

Alexander Graham Bell meurt en 1922, à Beinn Bhreagh, de complications liées au diabète. Bien qu’il reste connu comme l’inventeur du téléphone, il consacre une importante partie de sa vie à enseigner aux personnes sourdes, ce qui demeure, selon lui, sa plus importante contribution. Le téléphone n’est en outre que l’une de ses nombreuses inventions et innovations. Il refuse même d’en installer un dans son bureau, étant d’avis que cela perturberait son travail scientifique. D’ailleurs, tous les téléphones d’Amérique du Nord sous mis sous silence pendant un moment pour clore la cérémonie de ses funérailles. Sa femme, Mabel Gardiner Hubbard, meurt en janvier 1923, quelque cinq mois après lui. Les deux sont enterrés en Nouvelle-Écosse, sur une colline surplombant la baie de Baddeck. La propriété de Beinn Bhreagh appartient toujours à leurs descendants et, en 2015, est déclarée bien du patrimoine provincial.

Pour ses contributions, Alexander Graham Bell a reçu plusieurs prix et distinctions. Il a reçu de nombreux diplômes honorifiques d’universités au Canada et à l’étranger. Alexander Graham Bell a également été reconnu à titre posthume. Il a été désigné personnage historique national par le gouvernement du Canada en 1977. Il a également été intronisé au Temple de la renommée de l’aviation du Canada en 1974, au Panthéon canadien des sciences et du génie en 1992, et à l’Allée des célébrités canadiennes en 2001.