Joseph Henry

Joseph Henry (1797-1878), physicien et premier secrétaire du Smithsonian, fut un pionnier dans les domaines de l'électricité et de l'électromagnétisme, et stimula les travaux en anthropologie, aéronautique, météorologie, télégraphe et téléphone.

Il exerça ses fonctions de 1846 à 1878. Professeur au College of New Jersey, ce physicien mena des recherches pionnières en électromagnétisme et contribua à l'orientation du Smithsonian.

Henry naquit en 1797 à Albany, dans l'État de New York, de William et Ann Henry. Trop pauvre pour payer ses frais de scolarité, Henry n'entra à l'Albany Academy qu'à l'âge de 21 ans, malgré son admission antérieure. À l'Académie, Henry travailla comme assistant chimiste et préparateur de cours. Lorsqu'un poste se libéra en 1826, Henry accepta un poste de professeur de mathématiques et de philosophie naturelle.
C'est là qu'il commença ses recherches scientifiques sur l'électromagnétisme et travailla au développement du télégraphe .

En 1832, Henry fut nommé professeur de philosophie naturelle au College of New Jersey (aujourd'hui l'université de Princeton), et sa tournée des centres scientifiques européens en 1837 assura sa réputation scientifique internationale. Les réalisations d'Henry en tant qu'éducateur et scientifique ont fait de lui un candidat de choix pour le poste de secrétaire du Smithsonian le 3 décembre 1846.

Henry enseigna pendant une vingtaine d'années, d'abord dans une école préparatoire à l'université de New York, puis à Princeton.
Durant ces années, il se fit connaître auprès des scientifiques des États-Unis et d'Europe pour ses recherches révolutionnaires en électromagnétisme.

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Sa réputation de scientifique américain de premier plan aida le Conseil à prendre sa décision, et son expérience reflète la voie qu'il traça pour l'institution dont il prit la direction. Henry exposa son plan pour la nouvelle institution dans son Programme d'organisation . Ce programme contenait quatorze principes directeurs, notamment la suggestion que le Smithsonian n'entreprenne que des programmes ne pouvant être menés de manière adéquate par les institutions américaines existantes, et que l'institution produise une publication, Smithsonian Contributions to Knowledge, ainsi que des rapports périodiques sur les progrès scientifiques. Réticent à assumer la responsabilité de la gestion d'un musée abritant les collections nationales, Henry retira les dispositions relatives à la bibliothèque nationale de la loi d'habilitation du Smithsonian. Il établit également le principe du maintien du don de James Smithson en tant que dotation et commença à solliciter des dons supplémentaires. Le bâtiment de la Smithsonian Institution, ou « Château », fut construit sous son administration, malgré son opposition, craignant un gaspillage d'argent pour un bâtiment monumental. Achevé en 1855, il offrait des espaces pour des expositions et des conférences, des laboratoires de recherche et des logements pour Henry et sa famille.
Henry a axé le Smithsonian sur la recherche, les publications et les échanges internationaux. Le système d'échanges internationaux a débuté en 1849, le Smithsonian jouant un rôle de centre d'échange d'œuvres littéraires et scientifiques entre les sociétés et les individus aux États-Unis et à l'étranger. Dès 1849, il a créé un programme d'étude des conditions météorologiques en Amérique du Nord, projet qui a finalement conduit à la création du Service météorologique national. Le Projet météorologique du Smithsonian disposait d'un réseau de plus de 600 observateurs bénévoles, notamment au Canada, au Mexique, en Amérique latine et dans les Caraïbes. Le Smithsonian fournissait aux bénévoles des instructions, des formulaires standardisés et, dans certains cas, des instruments. Les bénévoles fournissaient au Smithsonian des rapports mensuels d'observations météorologiques, indiquant les températures quotidiennes, la pression barométrique, l'humidité, la nébulosité et les précipitations.
Henry travailla sans relâche pour soutenir la science américaine. Il encouragea les jeunes scientifiques et leur offrit un logement au château. Il participa, et souvent dirigea, des sociétés scientifiques américaines, dont l'Académie nationale des sciences et le US Lighthouse Board. De plus, il se rendit en Europe pour participer à des discussions scientifiques et promouvoir la science américaine à l'étranger. Il maintint le Smithsonian pendant les années difficiles de la guerre de Sécession et fut l'un des conseillers scientifiques du président Abraham Lincoln. Henry s'occupa des problèmes budgétaires causés par la guerre et envoya même une note demandant à la population d'économiser du papier afin de pouvoir le revendre. L'institution apporta également son aide pendant la guerre en coopérant avec la Commission sanitaire et le chirurgien général de l'armée américaine pour améliorer la santé et le confort des soldats, tout en collectant des données intéressantes pour les ethnologues et autres chercheurs.

Malheureusement, les exigences de son poste de professeur à Princeton limitaient le temps qu'Henry pouvait consacrer à ses activités scientifiques en dehors des cours. « Mes obligations universitaires sont telles que je ne peux rien faire en matière de recherche pendant le trimestre et, à la fin des vacances, je me retrouve souvent au milieu d'une série d'expériences intéressantes que je suis obligé d'abandonner et, avant de pouvoir y revenir, mon esprit est occupé par d'autres sujets », écrivait Henry en janvier 1846. Il ajoutait que certaines de ses découvertes ne lui avaient pas été reconnues, faute de les avoir publiées rapidement.

Le cours de philosophie naturelle d'Henry comprenait des cours magistraux au moins trois fois par semaine le matin, des récitations l'après-midi et des séances supplémentaires de démonstrations expérimentales.
Un ensemble de notes de cours rédigées par Henry à Albany illustre son utilisation des expériences comme outil pédagogique et son assiduité en tant qu'enseignant. Les expériences en classe sur l'électricité et le magnétisme ont contribué à certaines des principales réalisations scientifiques d'Henry pendant ses années à Albany, notamment sa découverte indépendante de l'induction électromagnétique . Il les a décrites dans des lettres à ses collègues Benjamin Silliman , à Yale, et au scientifique britannique et co-découvreur de l'induction électromagnétique Michael Faraday .
Il s'est intéressé aux méthodes d'éclairage et à l'acoustique des signaux de brouillard. Henry a également été consulté pour des conseils scientifiques lors de la construction du Capitole des États-Unis et a mené des expériences sur le marbre, le chauffage, la ventilation et l'acoustique du bâtiment. Attentif aux applications pratiques de la recherche fondamentale, Henry a conçu des méthodes pour tester la force de cohésion des particules du marbre envisagé pour l'extension du Capitole. Il a ensuite conseillé sur la protection du Capitole contre la foudre , un sujet sur lequel il avait mené des recherches pendant ses années à Princeton ...

Henry était un professeur novateur. Son intérêt pour le domaine relativement nouveau de l'électromagnétisme, combiné à sa conviction de l'importance de démontrer les phénomènes scientifiques à ses étudiants, le conduisit à développer des électroaimants bien plus puissants que tous ceux fabriqués auparavant. Utilisant ces électroaimants pour démontrer des effets à la fois spectaculaires et subtils à ses étudiants et pour explorer l'électromagnétisme en laboratoire, il développa le premier moteur basé sur l'attraction et la répulsion magnétiques (ancêtre du moteur à courant continu moderne) et une forme primitive du télégraphe électromagnétique.
Bien qu'il n'ait pas perfectionné ces dispositifs, ses travaux ouvrirent la voie au développement de moteurs par d'autres et au télégraphe de Samuel F.B. Morse. Il découvrit également d'importants principes de l'induction électromagnétique, pour lesquels il fut honoré en 1893, lorsque le Congrès international des électriciens baptisa l'unité d'induction « henry ».

Après une rapide détérioration de son état suite à sa paralysie de décembre 1877, Henry mourut dans ses appartements du Smithsonian Castle le 13 mai 1878. Henry fut un pionnier de l'étude de l'électromagnétisme et de son application à diverses technologies, et un défenseur infatigable de la science américaine, tant aux États-Unis qu'à l'étranger. Pendant 32 ans, Henry consacra toute son énergie à faire du Smithsonian un centre de recherche de premier plan, malgré les difficultés de la guerre de Sécession. Aujourd'hui, une statue commémore ses efforts à l'extérieur du Smithsonian Castle, premier bâtiment de l'institution qu'il a contribué à créer.

Les travaux d'Henry en électromagnétisme apportèrent non seulement d'importantes contributions à la science, mais contribuèrent également à jeter les bases de l'industrie et des télécommunications modernes.

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L'ÉLECTROMAGNÉTISME

Le domaine de l'électromagnétisme n'avait que six ans lorsqu'Henry commença à enseigner à l'Albany Academy de New York.
Le scientifique danois Hans Christian Oersted avait découvert en 1820 qu'un courant électrique dans un fil provenant d'une pile faisait dévier l'aiguille d'une boussole située à proximité. Soucieux de démontrer les phénomènes électromagnétiques à ses étudiants, Henry s'appuya sur les travaux du scientifique anglais William Sturgeon , qui découvrit en 1825 qu'enrouler un fil autour d'un noyau de fer renforçait l'effet magnétique. Henry expérimenta divers paramètres : isoler le fil afin de pouvoir enrouler plusieurs couches sur le noyau (Sturgeon avait utilisé du fil nu avec une couche de gomme-laque isolante sur le fer) ; enrouler plusieurs bobines sur le même noyau ; connecter des piles bout à bout (en série) pour augmenter l'intensité (tension) et côte à côte (en parallèle – une autre solution consistait à avoir des plaques plus grandes dans une seule pile) pour augmenter la quantité (courant). Il a constaté qu'une source de haute intensité fonctionnait mieux avec les bobines connectées bout à bout (en série, formant une seule bobine), tandis qu'une source de grande quantité était meilleure avec les extrémités des bobines connectées ensemble (en parallèle). Il s'agissait, sans le savoir, d'une démonstration de la loi d'Ohm, publiée en 1826, mais encore peu connue et comprise.
Michael Faraday (1791-1867), chimiste et physicien à la Royal Institution of Great Britain, a découvert l'induction électromagnétique en même temps, mais indépendamment, de Joseph Henry, vers les années 1830,
Michael Faraday, considéré comme l'homologue britannique d'Henry, fut crédité de la découverte de l'induction mutuelle en 1832, peu après avoir pris connaissance des récentes expériences d'Henry avec des électroaimants , mais avant qu'Henry n'ait eu le temps de terminer ses propres expériences.
L'aimant de Joseph Henry vers les années 1820.
Electroaimant formé en enroulant étroitement plusieurs bobines d'un fil conducteur isolé autour d'une barre de fer, en illustration l'aimant avec sa batterie et son appareil pour mesurer sa force,
Peu après avoir publié un article sur son électro-aimant pour l'American Journal of Science de Benjamin Silliman, Joseph Henry, entreprit la fabrication d'un grand électro-aimant pour que Silliman le présente à ses étudiants de Yale vers les années 1830. L'aimant de 38 kg s'avéra capable de supporter plus de 900 kg.

En 1831, il rapporta avoir fabriqué un électro-aimant capable de soulever 750 livres, soit plus de trente-cinq fois son propre poids (avec des bobines en parallèle, en utilisant une batterie de quantité). Henry remarqua plus tard que ces premiers électro-aimants « possédaient une puissance magnétique supérieure à celle de tous ceux connus auparavant ». En 1833, il en avait construit un qui pouvait soulever plus de 3 300 livres . Henry a détaillé ses recherches et ses découvertes dans des lettres à ses collègues, notamment Benjamin Silliman, Sr. ( 1830 ), ( 1831 ), John Henry ( 1831 ), Edward Hitchcock ( 1832 ) et Parker Cleaveland ( 1831 ), ( 1832 ).

Bien qu'Henry ait commencé ses travaux dans ce domaine en août 1831, c'est à peu près à la même époque que Faraday rencontra des obstacles et des retards tout au long de l'année universitaire et ne commença véritablement ses travaux qu'en juin 1832. Faraday est ainsi considéré comme le premier à avoir obtenu cet effet, plus tard appelé induction mutuelle. Le biographe d'Henry, Albert Moyer, démontre de manière convaincante que Faraday fut inspiré à entreprendre ses recherches par la lecture des implications possibles des travaux d'Henry sur ses électro-aimants et fut considérablement aidé par la découverte de ses puissants électro-aimants et de son utilisation de bobines multiples .

Bien que le rapport d'Henry sur l'induction d'électricité par le magnétisme soit conforme à celui de Faraday, ses recherches sur les étincelles observées lors des coupures et des étincelles répétées de son moteur alternatif, ainsi que sur celles observées lors de ses expériences avec les longs fils utilisés dans ses expériences télégraphiques, ont conduit à sa découverte , annoncée en juillet 1832, de ce que l'on appelle l'auto-induction . L'auto-induction se produit lorsqu'une coupure dans un circuit provoque un champ magnétique décroissant, ce qui induit un courant momentané dans le circuit d'origine, dans le sens inverse du courant initial. Pour sa découverte indépendante de l'induction mutuelle, et pour avoir été le premier à découvrir l'auto-induction, Moyer attribue à Henry « non seulement un concept fondamental de la physique de l'électricité et du magnétisme, mais aussi le principe très reconnu qui sous-tend la technologie des transformateurs et des générateurs électriques, deux piliers de l'industrialisation moderne ».

En cherchant à optimiser l'utilisation de ses batteries et à maximiser la puissance de ses électroaimants, Henry fit des découvertes fondamentales en électromagnétisme, notamment sur les types d'entrées électriques à adapter aux types de circuits en fonction des effets recherchés. Ces découvertes fondamentales le conduisirent à développer un moteur et un dispositif de sonnerie, précurseur du télégraphe électromagnétique de Morse. Le défi du développement d'un moteur résidait dans l'utilisation du courant d'une batterie pour produire non seulement un effet mécanique, mais aussi un mouvement mécanique continu .
Reconstruction vers1830
Moteur électromagnétique oscillant de Joseph Henry, vers 1830
Réplique Smithsonian du moteur électromagnétique oscillant de Joseph Henry, construit par lui vers les années 1830. Le moteur alternatif de Henry était constitué d'un électroaimant droit équilibré sur un axe, ses extrémités se trouvant au-dessus des pôles nord de deux aimants permanents verticaux. Des paires de fils, fixées à chaque extrémité de l'électroaimant, étaient alternativement plongées dans des coupelles de mercure, servant de bornes à une cellule électrochimique. Lorsque les fils entraient et sortaient alternativement des coupelles, créant et coupant ainsi un circuit, la polarité de l'électroaimant s'inversait à plusieurs reprises , ce qui produisait un mouvement de bascule continu. Henry parvint à obtenir un « mouvement uniforme, à raison de soixante-quinze vibrations par minute… pendant plus d'une heure » . Bien que son dispositif contienne les éléments d'un moteur à courant continu moderne, il le considérait avant tout comme un « jouet philosophique » pour les démonstrations en classe et ne chercha pas à le breveter. En référence au mouvement de va-et-vient de l'aimant, Henry qualifiait cet appareil de « queue de mouton ».

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LE TÉLÉGRAPHE ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Le défi de la conception d'un télégraphe électromagnétique n'était pas de produire un mouvement continu, mais plutôt une action mécanique à grande distance d'une batterie. Avant les recherches d'Henry, les signaux électriques ne pouvaient pas être transmis par de longs fils. Le scientifique anglais Peter Barlow avait d'ailleurs émis l'hypothèse que l'impossibilité de transmettre un signal sur plus de soixante mètres rendait impossible la mise au point d'un télégraphe électromagnétique. En faisant varier les paramètres lors du développement de ses puissants électroaimants, Henry avait découvert que si une seule paire de plaques était idéale pour transmettre un courant à travers plusieurs fils plus courts, une batterie à auges composée de plusieurs plaques (haute intensité) pouvait transmettre un courant à travers un fil très long. L'utilisation d'une batterie à haute intensité avec une bobine à enroulements multiples était essentielle au développement du télégraphe électromagnétique, car les pertes sur une longue ligne étaient relativement faibles.
Morse apprit cela (indirectement d'Henry) en 1837, avec des conséquences dramatiques. Les recherches fondamentales d'Henry sur le télégraphe électromagnétique remontent à 1830, lorsqu'il commença à démontrer à ses étudiants d'Albany qu'un courant de batterie pouvait être transmis par un fil de mille pieds . À l'extrémité du fil, un électroaimant sous tension attirait l'extrémité d'un aimant en barreau suspendu à un pivot, ce qui faisait que l'autre extrémité heurtait une cloche. L'un des étudiants de l'Académie d'Albany où Henry était né rapporta avoir vu Henry réussir un circuit de deux kilomètres et demi de long.

Henry continua de développer des électroaimants plus puissants et démontra à ses étudiants un moyen de produire des effets mécaniques à une portée bien plus grande qu'on ne le pensait auparavant. Il utilisa un petit aimant « d'intensité » dans un circuit local pour contrôler un grand aimant « de quantité » supportant des poids de plusieurs centaines de kilos. Lorsqu'il alimenta le petit aimant par un long circuit, il attira vers le haut un fil métallique, ce qui rompit le circuit local et provoqua la chute brutale des poids. Il ne publia pas de description de ce relais primitif, dont Morse eut connaissance par un intermédiaire et qui joua un rôle crucial dans le développement du télégraphe. Il en parla cependant à Charles Wheatstone en Angleterre en 1837 et affirma en avoir fait la démonstration à ses étudiants de Princeton plusieurs années auparavant. Bien qu'il ne fût pas intéressé par des applications commerciales, Henry considéra plus tard ces démonstrations comme les premières à démontrer la faisabilité d'un télégraphe électromagnétique .

Le télégraphe expérimental de Samuel Morse

Alors que Samuel Morse développait son télégraphe, il sollicita les conseils et le soutien du public auprès de Joseph Henry.
Dans une lettre qui serait plus tard citée pour établir l'origine du télégraphe, Henry écrivit à Morse en 1842 que, bien qu'une telle invention ait été suggérée « par diverses personnes depuis l'époque de Franklin jusqu'à nos jours », ce n'est que « ces dernières années ou depuis les découvertes de l'électromagnétisme » qu'elle fut réalisable. Henry poursuivit en affirmant que « peu de crédit pouvait être accordé » à l'invention du télégraphe « car elle surgirait naturellement dans l'esprit de presque toute personne familière avec les phénomènes électriques », mais il soutenait le projet de Morse plutôt que les télégraphes à aiguilles proposés par les scientifiques européens.
Trois ans plus tard, la publication d'un livre sur le télégraphe par l'un des principaux assistants de Morse, Alfred Vail, ne mentionna pas les contributions d'Henry et marqua le début d'un conflit entre Henry et Morse qui dura de nombreuses années.

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LE TÉLÉPHONE ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Dès 1837, le physicien américain Page avait reconnu que si un électroaimant est soumis à des aimantations et désaimantations très rapides, les vibrations transmises à l’atmosphère par le barreau aimanté émettent des sons. C’est ce que ce savant appelait la musique galvanique.
De 1847 à 1852, Mac Gauley, Wagner, Heef, Froment et Pétrina, combinèrent des vibrateurs électriques qui transportaient fort nettement les sons musicaux à distance.

Les contributions de Joseph Henry au développement du téléphone sont mineures comparées à son rôle dans le développement du télégraphe et du moteur électrique. Cependant, l'histoire d'Henry et du téléphone offre un exemple intéressant de son interaction avec les inventeurs, qui sollicitaient souvent ses conseils et ses orientations.
L'histoire commence avec un inventeur méconnu, Joseph Faber (lire la page sur "la voix"), et se termine avec le père du téléphone, Alexander Graham Bell.
Une ancienne gravure, dont on ignore l’auteur et la date de création (éventuellement 1835), montre une jeune dame (probablement l’épouse de Joseph Faber) qui manipule le clavier à 16 touches de la machine parlante. La face de la tête est posée sur la table et on peut voir la bouche de la machine avec des lèvres et une langue.

Gravure ancienne de la machine parlante Euphonia.
En 1840, il a présenté son invention, qu’il appelait Euphonia, au public à Vienne et au Roi de Bavière en 1841.

En décembre 1845, Joseph Faber expose sa « Merveilleuse Machine Parlante » au Musical Fund Hall de Philadelphie.
Cette machine, comme l'a récemment décrite l'écrivain David Lindsay, se composait d'une tête parlante à l'aspect étrange, qui parlait d'une voix monocorde, étrange et fantomatique, tandis que Faber la manipulait à l'aide de pédales et d'un clavier.
Juste avant cette exposition publique, Joseph Henry visita l'atelier de Faber pour assister à une démonstration privée. Son ami et collègue scientifique, Robert M. Patterson, avait tenté de mobiliser des fonds pour Faber, un immigrant allemand aux abois qui peinait à gagner sa vie et à apprendre l'anglais. Henry, à qui l'on demandait souvent de distinguer les inventions frauduleuses des inventions authentiques, accepta d'accompagner Patterson pour examiner la machine. Si un acte de ventriloquie était à l'œuvre, il était certain de le détecter.
Au lieu d'un canular, comme il le soupçonnait, Henry découvrit une « invention merveilleuse » aux applications potentielles variées.
« J'ai vu la figure parlante de M. Wheatstone de Londres », écrivit Henry dans une lettre à un ancien élève, « mais elle ne peut être comparée à celle-ci qui, au lieu de prononcer quelques mots, est capable de prononcer des phrases entières composées de n'importe quel mot.»
Henry observa que seize leviers ou touches, « comme ceux d'un piano », projetaient seize sons élémentaires grâce auxquels « chaque mot de toutes les langues européennes peut être distinctement reproduit ». Une dix-septième touche ouvrait et fermait l'équivalent de la glotte, une ouverture entre les cordes vocales. « Le plan de la machine est le même que celui des organes humains de la parole, ses différentes parties étant actionnées par des cordes et des leviers plutôt que par des tendons et des muscles. »
Henry, qui avait inventé un télégraphe de démonstration en 1831 tout en poursuivant ses recherches sur l'électromagnétisme, pensait que de nombreuses applications de la machine de Faber étaient envisageables en lien avec le télégraphe. « Les touches pouvaient être actionnées au moyen d'aimants électromagnétiques et, avec un petit dispositif simple à mettre en œuvre, des mots pouvaient être prononcés à une extrémité de la ligne télégraphique, leur origine se trouvant à l'autre. » Presbytérien fervent, Henry saisit immédiatement l'opportunité de faire prononcer un sermon simultanément par fil à plusieurs églises.
Alors qu’il avait les compétences requises, Joseph Henry n’avait jamais mis en pratique cette idée.

Étonnamment proche dans une lettre de l'idée du téléphone, Henry orienta ensuite sa discussion vers un sujet sans doute plus important à ses yeux : la découverte de l'effet Faraday, comme on l'appelait alors. Henry informa son correspondant qu'au cours de la semaine précédente, il avait réussi à reproduire les récentes expériences du scientifique britannique Michael Faraday démontrant l'effet du magnétisme sur la lumière.
Henry qualifia astucieusement les phénomènes observés par Faraday de « plus grande découverte du siècle », après les démonstrations de Hans Christian Oersted sur le lien entre électricité et magnétisme.
Le résultat de Barlow semblait constituer un obstacle insurmontable à l'utilisation de cette force physique nouvellement découverte pour les communications longue distance.
Peut-être Henry ne parvenait-il tout simplement pas à imaginer le téléphone. La possibilité d'un simple appareil – aussi révolutionnaire soit-il pour la société – ne pouvait rivaliser avec une découverte éclairant le fonctionnement de phénomènes physiques fondamentaux.
Quoi qu'il en soit, il faudra attendre trente ans avant qu'Henry ne s'intéresse sérieusement au téléphone.

Entre-temps, Faber, qui avait détruit une version antérieure de sa machine parlante par frustration face à un public peu enthousiaste, se sentit apparemment encouragé par l'accueil réservé à sa nouvelle machine par Henry et Patterson. En 1846, il accompagna P. T. Barnum à Londres, où l'« Euphonia », comme on l'appelait désormais, fut exposée à l'Egyptian Hall. L'exposition reçut le soutien du duc de Wellington et resta au répertoire de Barnum pendant plusieurs décennies. Les retombées financières pour Faber furent cependant maigres. Il mourut dans les années 1860 sans avoir atteint la gloire ni la fortune qu'il espérait.
Faber ne vécut donc pas assez longtemps pour assister à l'aboutissement le plus important de son invention. Par un curieux hasard du destin, Melville Bell, le père d'Alexander Graham Bell, aperçut l'Euphonia à Londres en 1846 et en ressortit profondément impressionné.
Bell père était un étudiant en acoustique, particulièrement intéressé par la production de la parole. Toujours intrigué par le souvenir de l'appareil de Faber, il emmena son fils Alexander Bell, alors âgé d'environ seize ans, en 1863, voir la « machine à parler » du scientifique britannique Charles Wheatstone, celle qu'Henry avait jugée inférieure à celle de Faber.
Après la visite, Melville mit Alexander et son frère au défi de construire eux-mêmes une telle machine.
Cette année-là, ils commencèrent à travailler sur le projet et réussirent rapidement à faire crier « Maman » leur machine parlante.

Toutefois, jusqu’en 1854, personne n’avait encore entrevu la possibilité de transmettre la parole, lorsqu’un simple employé du télégraphe, Charles Bourseul, publia une Note dans laquelle il imaginait un téléphone primitif. Malgré tous ses efforts, il se heurta au scepticisme général. Son appareil ne fut jamais réalisé, car l’Administration française y opposa une fin de non-recevoir, l’exploitation du télégraphe n’en étant qu’à ses balbutiements.
En 1860, le physicien allemand Philippe Reis construit un premier appareil basé sur la reproduction des sons entrevue par Page en 1837 et pour la transmission électrique, sur le système des membranes vibrantes qui avait été utilisé dès 1855 par Léon Scott, dans son phonautographe. L’appareil de Reis, perfectionné par MM. Yeates et Vander était composé d’un transmetteur qui se composait principalement d’un diaphragme fait d’une fine membrane à laquelle est fixé un fil de platine reposant sur une tête de platine réglable, et d’un récepteur. Le récepteur était une simple aiguille à tricoter en acier enroulée d’un fil de cuivre recouvert de soie, pour former un électroaimant, et posé dans une caisse de résonance.
L’idée du téléphone était clairement exposée, mais les savants de l’époque n’apportèrent pas leur soutien à ce génial inventeur, bien qu’un des plus célèbres vulgarisateurs de l’époque, Victor de Parville prophétisât : « Bientôt on parlera à distance avec la même facilité. La parole se transmettra comme l’écriture »

Mais revenons à la décennie suivante, Alexander Bell poursuivit plusieurs recherches qui aboutirent au téléphone. Aidant son père dans ses travaux sur la production vocale, il apprit à analyser la hauteur des voyelles en corrélant leurs sons à l'aide d'un diapason.
Bell continua d'expérimenter la production mécanique du son tout en se lançant dans une carrière d'enseignant à la parole auprès d'élèves malentendants. L'une de ses idées était de fabriquer un instrument transmettant des vibrations permettant aux lecteurs labiaux de distinguer le « P » du « B ».
Ce dernier instrument, selon le biographe de Bell, témoignait de son intérêt pour le développement d'un télégraphe multiple, c'est-à-dire capable de transmettre plusieurs messages simultanément sur le même fil. Thomas Edison, de seulement trois semaines son aîné, tentait également d'en développer un. Mais l'approche harmonique de Bell était différente : elle impliquait la transmission de différentes hauteurs sur un fil et l'utilisation de récepteurs accordés pour les réassembler.
Début 1874, après de nombreuses expérimentations, Bell avait construit un télégraphe multiple harmonique qu'il estimait prêt à être breveté. Il retarda la demande après avoir reçu une lettre hautaine et décourageante du surintendant en chef des télégraphes de la Poste britannique à Londres. (Bell était originaire du Canada et donc sujet britannique.) Mais breveter l'invention demeurait son objectif principal.

À l'été 1874, Bell commença à explorer une autre idée : la « parole électrique », comme son père l'appelait dans un journal.
Il esquissa un appareil de harpe basé sur l'idée, selon une lettre qu'il écrivit à ses parents, que « les vibrations d'un aimant permanent induisent un courant électrique vibrant dans les bobines d'un électroaimant ». Bell émit l'hypothèse que si l'on parlait dans une harpe émettrice, une série d'anches en acier vibreraient sur un aimant pour induire un courant ondulatoire et reproduire le son à l'autre extrémité. De cette manière, les fréquences complexes de la voix humaine pourraient être transmises. Bell qualifia l'appareil nommée harpe de « ma première forme de téléphone articulé ».
Alors qu'il poursuivait ses recherches pour améliorer le télégraphe, il apprit qu'Henry avait déjà découvert certains des phénomènes acoustiques qu'il observait. Bell décida donc de se présenter à Henry en mars 1875, lors d'un voyage à Washington. Comme il l'écrivit dans une lettre à ses parents, Bell souhaitait « expliquer toutes les expériences et distinguer les nouveautés des anciens ».
La lettre de Bell à ses parents, écrite quelques semaines après avoir rencontré Henry au Smithsonian, témoigne de l'importance que le jeune scientifique attachait à cette visite. À l'époque, Henry avait cinquante ans de plus que Bell, alors âgé de vingt-sept ans. Bell décrit comment Henry « écoutait d'un air impassible, mais avec un intérêt évident pour tous, mais lorsque je lui racontai une expérience qui, à première vue, semblait sans importance, je fus surpris par l'intérêt soudain manifesté ».
Ce qui intrigua Henry, ce fut le son que Bell entendit provenant d'une bobine de fil de cuivre vide lorsqu'un courant électrique la traversa. Henry demanda à Bell de répéter l'expérience pour lui, ce qu'il fit le lendemain.
« Son intérêt m'encouragea tellement », écrivit Bell, « que je décidai de lui demander conseil sur l'appareil que j'ai conçu pour la transmission de la voix humaine par télégraphe. »
Bell souhaitait savoir s'il devait publier ses recherches immédiatement ou continuer à travailler sur le problème lui-même. Henry lui conseilla de le résoudre lui-même, le qualifiant de « germe d'une grande invention ». Lorsque Bell a déclaré qu'il estimait qu'il manquait des connaissances électriques nécessaires pour surmonter certaines des difficultés mécaniques de son appareil de harpe, Henry a simplement répondu : "GET IT" « Acquérez-les». « Je ne peux vous dire à quel point ces deux mots m'ont encouragé », dit-il à ses parents. « Je vis trop souvent dans une atmosphère de découragement pour les recherches scientifiques…»
Une idée aussi chimérique que la télégraphie vocale semblerait à la plupart des esprits difficilement réalisable pour qu'on y consacre du temps. Je crois cependant qu'elle est réalisable et que j'ai trouvé la solution. »

L'année suivante, avec l'aide de Thomas Watson, Bell parvint à résoudre le problème. Il déposa un brevet pour son téléphone le 14 février 1876, et le brevet fut officiellement délivré le mois suivant. Le 10 mars, un an après sa rencontre avec Henry, Bell réussit à transmettre la première parole humaine intelligible par téléphone : les mots désormais célèbres : « M. Watson, venez ici, je veux vous voir.»
Henry continua de soutenir Bell dans ses efforts pour développer le téléphone.

En tant que juge à l'Exposition du centenaire de 1876 à Philadelphie, Henry soumit un rapport expliquant le fonctionnement et l'importance de l'invention de Bell. Lui et les autres juges considéraient le téléphone de Bell comme « la plus grande merveille jamais réalisée par le télégraphe ».
En janvier 1877, alors que Bell était à Washington pour déposer son deuxième brevet de téléphone, il fit une démonstration du téléphone au Smithsonian pour Henry et ses filles.
Il réitéra la démonstration le soir même, à l'invitation de Henry, devant la Société philosophique de Washington, dont Henry était le président. À cette occasion, Henry parla de « la valeur et du caractère étonnant de la découverte et de l'invention de M. Bell ».
Les témoignages de Henry et d'autres scientifiques éminents contribuèrent à asseoir la crédibilité de Bell à une époque où sa situation financière était précaire. Dans un état d'instabilité, il avait été contraint de reporter ses projets de mariage. Les honoraires de ses conférences constituèrent sa principale source de revenus en juillet 1877, lorsqu'il créa la Bell Telephone Company avec Watson et deux autres associés.
Bell n'oublia jamais la contribution d'Henry. Peu après la mort d'Henry en 1878, il organisa un service téléphonique gratuit pour sa veuve, Harriet, et ses filles. Plusieurs années plus tard, il intervint lorsque le téléphone fut mis hors service. Dans une lettre adressée au président de l'American Bell Telephone Company, son nom actuel, Bell expliqua pourquoi il insistait fortement pour le rétablissement du service : « Ce téléphone a été installé là et aucun frais n'a été facturé en reconnaissance des efforts et des services du professeur Henry, qui a contribué aux débuts de l'invention de l'instrument et qui a grandement contribué à encourager l'invention.»
La sollicitude de Bell envers la famille Henry se manifesta également peu après la mort d'Harriet en 1882. Lorsque sa fille Mary eut besoin de financement en 1883 pour un investissement immobilier et un voyage d'affaires à New York, Bell accepta de lui acheter la bibliothèque d'Henry pour 5 000 dollars. Bien des années après la mort de Bell, ses descendants ont fait don de la bibliothèque Henry au Smithsonian, ainsi que de quelque 2 000 livres et brochures ayant appartenu à Bell. La bibliothèque Bell-Henry, comme on l'appelle, unit à juste titre deux grands scientifiques...

Alexander Graham Bell fut nommé au conseil d'administration de la Smithsonian Institution en tant que citoyen du district de Columbia. Bell avait été influencé dans ses recherches par le premier secrétaire de la Smithsonian Institution, Joseph Henry, notamment par ses travaux sur l'induction électromagnétique. Bell en a exercé quatre mandats jusqu'à sa mort en 1922.

Voila une belle histoire.

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