به بهانه سالروز مرگ الکساندر پاولوف دانشمند روسی ; شخصی که اولین مخترع ضبط صوت نبود!

تاریخ علم و فناوری همواره مالامال از روایت‌های موازی، کشف‌های همزمان و البته سوءتفاهم‌های رسانه‌ای بزرگی است که گاه دهه‌ها در ذهن عموم مردم جا خوش می‌کنند. شاید شما هم تا مدتی پیش تصور می‌کردید که توماس ادیسون (Thomas Edison) یگانه قهرمان و مخترع دستگاه ضبط صدا در جهان است یا با خواندن برخی از تقویم‌های تاریخ، نام الکساندر پاولوف (Alexander Pavlov) را به عنوان اولین مخترع این ابزار شنیده باشید. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی دقیق و همه‌جانبه این ادعاها بپردازیم و ریشه‌های تاریخی این فناوری شگفت‌انگیز را واکاوی کنیم. آیا واقعا دانشمند روسی، الکساندر پاولوف، اولین کسی بود که صدا را روی یک رسانه ماندگار ضبط کرد؟ چطور تحقیقات نوین دانشمندان در آزمایشگاه‌های مدرن توانسته کتاب‌های تاریخ را بازنویسی کند و نام‌های فراموش‌شده‌ای چون ادوارد لئون اسکات دو مارتین‌ویل (Édouard-Léon Scott de Martinville) را به جایگاه اصلی خود بازگرداند؟ مطالعه این سیر تاریخی به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چگونه یک فناوری از مراحل اولیه ثبت تصویر صدا به سیستم‌های پیچیده پخش صوتی تبدیل شد.

۱. اشتباه رایج تاریخی و معمای الکساندر پاولوف

بسیاری از ما روز خود را با مرور اخبار و اطلاعات متفرقه آغاز می‌کنیم و گاه با تیترهایی مواجه می‌شویم که تمام دانسته‌های قبلی ما را به چالش می‌کشند. یکی از این موارد، انتساب اختراع نخستین ضبط صوت به الکساندر پاولوف، فیزیک‌دان و دانشمند روسی است که در تقویم‌های تاریخی مختلفی تکرار شده است. پاولوف که در ۱۶ مارس ۱۸۵۵ متولد شد، مسیر علمی برجسته‌ای را در حوزه فیزیک دنبال کرد و سهم مهمی در آموزش و پژوهش‌های آکادمیک کشورش داشت. با این حال، تعجب‌آور نیست که بررسی عمیق‌تر اسناد تاریخی نشان می‌دهد که انتساب این عنوان به او، ناشی از یک سوءبرداشت یا تبلیغات رسانه‌ای محلی در ادوار گذشته بوده است.

پژوهش‌های علمی نشان می‌دهند که ثبت و ضبط صدا روندی تدریجی بوده و توسط چندین دانشمند در کشورهای مختلف توسعه یافته است. در حالی که پاولوف آزمایش‌های ارزشمندی انجام داده و در توسعه ابزارهای مرتبط با فیزیک صوت فعال بوده، اما او اولین مخترع این دستگاه نبوده است. فرآیند ثبت مکانیکی امواج صوتی بسیار پیش از فعالیت‌های او آغاز شده بود و بررسی کارنامه این دانشمند روسی به ما یادآوری می‌کند که برای کشف حقیقت باید فراتر از تیترهای ساده و روایت‌های رایج برویم و اسناد دست اول تاریخی را ملاک قرار دهیم.

۲. ادوارد لئون اسکات دو مارتین‌ویل؛ اولین کاشف ثبت صدا

تا سال‌های طولانی، افکار عمومی و حتی بسیاری از کتاب‌های درسی تاریخ علم، توماس ادیسون را به عنوان نخستین مخترع دستگاه ضبط صدا معرفی می‌کردند. اما تحقیقات پیشرفته گروهی از دانشمندان آمریکایی در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Lawrence Berkeley National Laboratory) این فرض قدیمی را به طور کامل دگرگون کرد. این گروه پژوهشی در حین بررسی بایگانی‌های قدیمی در پاریس، متوجه برگه کاغذی شدند که حاوی امواج صوتی ضبط شده در تاریخ ۹ آوریل ۱۸۶۰ بود. این یعنی هفده سال پیش از آنکه ادیسون دستگاه معروف خود را به نمایش بگذارد، صدای انسان بر روی یک بستر فیزیکی ثبت شده بود.

این قطعه صوتی ده ثانیه‌ای که شامل بخشی از یک آواز سنتی فرانسوی به نام «در روشنایی ماه» است، توسط یک چاپار و حروف‌چین فرانسوی به نام ادوارد لئون اسکات دو مارتین‌ویل ثبت شده بود. اسکات که علاقه وافری به ثبت نوشتاری صداها داشت، به جای تلاش برای ساخت دستگاهی برای پخش مجدد، تمرکز خود را بر روی ایجاد یک نسخه بصری از امواج صوتی گذاشته بود. کشف این سند تاریخی نشان داد که او بدون شک اولین کسی است که توانسته فرکانس‌های صوتی را به صورت فیزیکی مکتوب و ماندگار کند و مسیر را برای آیندگان هموار سازد.

۳. فنواتوگراف چگونه کار می‌کرد؟

دستگاه ابداعی اسکات دو مارتین‌ویل که فنواتوگراف (Phonautograph) نام داشت، شاهکاری از خلاقیت مکانیکی در دوران خود به شمار می‌رفت. این دستگاه از یک شیپور بزرگ ساخته شده بود که امواج صوتی محیط را متمرکز می‌کرد و به سمت یک غشای نازک یا دیافراگم می‌فرستاد. به این غشا یک قلم بسیار ظریف فلزی متصل شده بود که با ارتعاش غشا به حرکت درمی‌آمد. این قلم بر روی استوانه‌ای متحرک که با برگه‌های کاغذ پوشانده شده بود حرکت می‌کرد؛ برگه‌هایی که پیش از آزمایش با دود یک چراغ روغنی کاملا سیاه و دوده گرفته شده بودند.

با صحبت کردن یا آواز خواندن در برابر شیپور، ارتعاشات هوا باعث لرزش قلم می‌شد و خطوطی سفیدرنگ بر روی کاغذ دوده گرفته نقش می‌بست که نمودار دقیقی از دامنه و فرکانس امواج صوتی بود. بزرگ‌ترین نقص این سیستم در آن زمان، عدم توانایی آن در پخش مجدد صداهای ضبط شده بود. اسکات گمان می‌کرد که این خطوط صرفا باید مانند خطوط مکتوب خوانده شوند و نیازی به بازتولید صوتی آن‌ها نیست؛ دیدگاهی که اگرچه کاربرد دستگاهش را محدود کرد، اما پایه فنی لازم برای ساخت دستگاه‌های پخش بعدی را به طور کامل تعریف نمود.

۴. بازسازی دیجیتال اولین صدای ضبط شده تاریخ

چگونه صدای ضبط شده بر روی یک برگه کاغذ دوده گرفته متعلق به اواسط قرن نوزدهم پس از حدود یک و نیم قرن شنیده شد؟ این چالش بزرگی بود که دانشمندان آزمایشگاه لارنس برکلی با استفاده از فناوری‌های نوین تصویربرداری سه بعدی و الگوریتم‌های پیشرفته کامپیوتری به آن پاسخ دادند. آن‌ها ابتدا صفحات دوده گرفته اسکات دو مارتین‌ویل را با وضوح بسیار بالا اسکن کردند تا کوچک‌ترین تغییرات خطوط حک شده روی دوده به داده‌های دیجیتال تبدیل شود. سپس با استفاده از یک قلم مجازی، مسیر حرکت قلم فیزیکی قدیمی را بر روی این اسکن‌ها بازسازی کردند.

این بازسازی نرم‌افزاری دقیق به محققان اجازه داد تا نوسانات ثبت شده روی کاغذ را به سیگنال‌های الکتریکی صوتی تبدیل کنند. نتیجه این کار حیرت‌انگیز، شنیده شدن صدای ضعیف و خش‌داری بود که پس از سال‌ها سکوت دوباره در فضای جهان طنین‌انداز شد. شنیدن قطعه آواز فرانسوی که در سال ۱۸۶۰ ثبت شده بود، ثابت کرد که ایده اسکات دو مارتین‌ویل کاملا درست عمل می‌کرده و تنها نبود ابزار پخش دیجیتال یا مکانیکی در آن دوره مانع شنیده شدن صدای او توسط هم‌عصرانش شده است.

۵. توماس ادیسون و انقلاب پخش صدا

هفده سال پس از ثبت تاریخی اسکات دو مارتین‌ویل، توماس ادیسون در ۲۱ نوامبر ۱۸۷۷ دستگاهی را معرفی کرد که تاریخ رسانه را دگرگون ساخت. دستگاه ادیسون که فنوگراف (Phonograph) نام داشت، گامی فراتر از فنواتوگراف فرانسوی برداشته بود؛ زیرا نه تنها صدا را ضبط می‌کرد، بلکه توانایی پخش فوری آن را نیز دارا بود. ادیسون به جای استفاده از کاغذ دوده گرفته، از یک استوانه فلزی پوشانده شده با ورق فویل قلع استفاده کرد و قلم دستگاه با ایجاد فرورفتگی‌های عمقی روی فویل، صدا را ثبت می‌نمود.

مهم‌ترین نوآوری ادیسون این بود که با عبور دادن مجدد قلم روی همان فرورفتگی‌ها و اتصال آن به یک دیافراگم و شیپور، ارتعاشات مکانیکی دوباره به امواج صوتی قابل شنیدن تبدیل می‌شدند. اولین جمله‌ای که ادیسون روی دستگاه خود ضبط و پخش کرد، شعر کودکانه معروف «مری یک بره کوچک داشت» بود. این اختراع به سرعت به یک پدیده جهانی تبدیل شد و نام ادیسون را به عنوان پدر صنعت ضبط صدا در اذهان عمومی تثبیت کرد، هرچند که مبانی اولیه کار او بر شانه تلاش‌های اسکات استوار بود.

۶. رقابت مخترعان بزرگ در موزه ملی تاریخ آمریکا

موزه ملی تاریخ آمریکا (National Museum of American History) امروزه به عنوان یکی از بزرگ‌ترین مخازن نگهداری اسناد اولیه صوتی جهان شناخته می‌شود و بیش از چهارصد فنواتوگراف و نمونه‌های اولیه ضبط صدا را در خود جای داده است. این نمونه‌ها که توسط نوابغ بزرگی مانند الکساندر گراهام بل (Alexander Graham Bell) و امیل برلینر (Emile Berliner) به موزه اهدا شده بودند، گواهی بر رقابت شدید علمی در اواخر قرن نوزدهم هستند. در مارس سال ۲۰۰۸، کارلین استفنس، کتابدار کنجکاو این موزه، با خواندن مقاله‌ای در نیویورک تایمز درباره بازیابی صداهای قدیمی، جرقه‌ای برای یک پروژه تحقیقاتی بزرگ زد.

با همکاری نزدیک میان موزه، کتابخانه کنگره آمریکا و محققان دانشگاه برکلی، تلاش‌های وسیعی برای اسکن و بازیابی صوتی دیسک‌ها و استوانه‌های آزمایشی ساخته شده بین سال‌های ۱۸۸۱ تا ۱۸۸۵ آغاز شد. این همکاری‌های چندرشته‌ای منجر به کشف صداهای ناشنیده‌ای شد که گراهام بل و همکارانش در آزمایشگاه ولتا ضبط کرده بودند. این دستاوردها نشان داد که تاریخ ثبت صدا صرفا یک خط مستقیم تک‌نفره نبوده، بلکه حاصل تلاش شبکه‌ای از دانشمندان خلاق بوده است که هرکدام بخشی از پازل را تکمیل کرده‌اند.

۷. جایگاه واقعی الکساندر پاولوف در تاریخ فناوری روسیه

حال باید به جایگاه الکساندر پاولوف بازگردیم؛ دانشمندی که نامش در برخی متون به عنوان مخترع اولیه ضبط صوت آورده شده است. پاولوف پس از فارغ‌التحصیلی در رشته فیزیک، بخش عمده‌ای از زمان خود را صرف تحقیق در زمینه آکوستیک و الکترومغناطیس کرد. او در تلاش بود دستگاهی بسازد که کارایی بالاتری در ضبط و بازتولید امواج صوتی داشته باشد و در نهایت در ۷ مه ۱۸۹۵، یعنی سال‌ها پس از اسکات و ادیسون، موفق به نمایش دستگاه اختصاصی خود شد که کیفیت مناسبی در ثبت ارتعاشات داشت.

دلیل نام بردن از او به عنوان مخترع در برخی منابع روسی و شرقی، احتمالا به سیاست‌های بومی‌سازی دستاوردهای علمی در دوران اتحاد جماهیر شوروی یا دوره‌های قبل از آن بازمی‌گردد که تلاش می‌شد دانشمندان داخلی به عنوان پیشگامان صنایع مختلف معرفی شوند. پاولوف بدون شک فیزیک‌دان برجسته‌ای بود و در سن ۵۱ سالگی در ۱۳ ژانویه ۱۹۰۶ درگذشت، اما سهم او در بهبود فرآیندهای صوتی بوده و نباید او را با مخترعان اولیه این فناوری اشتباه گرفت.

۸. ریشه‌های فرهنگی و میل انسان به ثبت ابدیت

تلاش برای ضبط صدا فراتر از یک نیاز صرفا صنعتی یا علمی، ریشه در تمایل عمیق انسان به غلبه بر زمان و مرگ دارد. در طول تاریخ، صدا همواره پدیده‌ای فرار و گذرا تلقی می‌شده که بلافاصله پس از تولید در فضا محو می‌گردد. اختراع فنواتوگراف و فنوگراف این امکان را فراهم کرد که بخشی از حضور فیزیکی و احساسی انسان برای نسل‌های بعدی حفظ شود. این دگرگونی فرهنگی به مرور زمان نگاه جامعه را به مفهوم حافظه جمعی و هنر موسیقی تغییر داد.

از منظر جامعه‌شناختی، توانایی ثبت صدا به مردم اجازه داد تا روایت‌های شفاهی، لالایی‌ها و سنت‌های بومی خود را که پیش از آن تنها سینه به سینه منتقل می‌شد، به شکلی دقیق بایگانی کنند. با ظهور این فناوری، مرزهای جغرافیایی کمرنگ شد و آثار هنری توانستند فراتر از سالن‌های اجرای زنده به گوش مخاطبان در سراسر جهان برسند. این تغییر بزرگ مسیر تکامل رسانه‌های گروهی را هموار کرد و ابزاری قدرتمند برای شکل‌دهی به فرهنگ عامه در سده بیستم میلادی شد.

۹. سوءبرداشت‌ها و افسانه‌های رسانه‌ای در تاریخ علم

پدیده انتساب نادرست اختراعات به افراد مختلف در تاریخ علم، پدیده‌ای بسیار رایج است که اغلب از کمبود ارتباطات بین‌المللی و ملی‌گرایی علمی ناشی می‌شود. در دورانی که پاولوف یا ادیسون فعالیت می‌کردند، اخبار علمی با تاخیر زیاد و گاه به صورت تحریف شده میان کشورها منتقل می‌شد. همین امر زمینه‌ساز بروز این باور غلط شد که دانشمندان محلی در کشورهای مختلف به طور مستقل و به عنوان اولین نفر، چرخ را از نو اختراع کرده‌اند.

این اشتباهات نشان می‌دهد که تاریخ‌نگاری علم نیازمند بررسی مداوم و بدون تعصب اسناد است. کشف فایل صوتی اسکات دو مارتین‌ویل ثابت کرد که حتی مستندترین ادعاهای تاریخی نظیر اولویت ادیسون نیز می‌توانند با کشف شواهد جدید دستخوش تغییر شوند. برای داشتن درک درستی از تاریخ فناوری، باید روندها و جریان‌های فکری موازی را به جای تمرکز بر روی یک نام واحد مطالعه کرد تا حقایق علمی قربانی قهرمان‌سازی‌های نادرست نشوند.

۱۰. مسیر تکامل ابزارهای صوتی از کاغذ سیاه تا دنیای دیجیتال

سیر تکاملی فناوری‌های صوتی از کاغذهای دوده گرفته اسکات دو مارتین‌ویل آغاز شد، با صفحات مومی و فلزی ادیسون و گراهام بل توسعه یافت و در ادامه به صفحات گرامافون شیاردار رسید. هر یک از این گام‌ها کیفیت صدا را بهبود بخشیدند و دسترسی عموم را به موسیقی آسان‌تر کردند. در اواسط قرن بیستم، معرفی نوارهای مغناطیسی انقلابی دیگر ایجاد کرد که امکان ویرایش و ضبط چندباره صدا را برای استودیوهای موسیقی و رادیو فراهم ساخت.

امروز در عصر دیجیتال، صوت دیگر نه یک شیار مکانیکی روی موم است و نه یک ذره مغناطیسی روی نوار، بلکه مجموعه‌ای از کدهای صفر و یک است که با سرعت نور در شبکه‌های جهانی منتقل می‌شود. با این حال، تماشای مسیر عبور از دستگاه فنواتوگراف تا فایل‌های صوتی با کیفیت بالا نشان‌دهنده نبوغ بی‌پایان بشر است. دانستن تاریخچه افرادی چون اسکات، ادیسون و پاولوف به ما کمک می‌کند تا ارزش ابزارهای ساده پخش موسیقی که امروز به راحتی در دستانمان داریم را بهتر درک کنیم.

سوالات متداول

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!

دربارهٔ علیرضا مجیدی در یک پزشک

مطالب مرتبط

ضبط صوت بدون نوار – دانشمند – آذر 1357

اولین پیوند قلب مصنوعی در تاریخ ; به بهانه ی زادروز بارنی کلارک,شخصی که اولین پیوند قلب مصنوعی…

به بهانه ۴۲ سالگی مکینتاش: ۶ عکس تاریخی از سال ۱۹۸۴ و اولین کامپیوتر شخصی ساخت استیو جابز

عکس‌هایی از دوره جوانی و پیری میخائیل کلاشنیکف مخترع روسی سلاح آ-کا-۴۷ موسوم به کلاشنیکف

چگونه در اندروید تماس‌های تلفنی را ضبط کنیم؟ آن هم در شرایطی که گوگل می‌خواهد مجوز دسترسی برنامه‌ها…

به مناسبت سالروز درگذشت سوفی ژرمن -ریاضی‌دان ، فیزیکدان و فیلسوف فرانسوی- معرفی 22 زن ریاضی‌دان و دانشمند…