在電話發明之前,發明了電報,但它有很大的局限性。只能傳達簡單的信息,不方便解碼。於是,年輕的貝爾開始思考如何找到壹種可以直接傳遞聲音的裝置,讓人們可以直接對話。有壹次,他在欣賞留聲機播放的音樂時,突然想到留聲機只是壹個電聲轉換裝置。於是,貝爾開始仔細研究留聲機的結構和原理,最後發現聲波振動的力量可以作用在壹個簧片上,簧片將聲波轉化為電流,然後與電極裝置結合,從而形成了電話的初始結構。在這裏,他第壹次使用了類比。
但測試後發現,這個裝置無法傳輸聲音,因為空氣中的俄羅斯聲波能量太弱,無法帶動簧片振動。我們做什麽呢這時,貝爾想到了人的耳朵。為了搞清楚人耳是如何聽到聲音的,他向朋友借了壹個完整的人耳標本仔細研究,得知人耳之所以能聽到聲音,是因為聲波先振動小而薄的耳膜,然後耳膜推動較大的耳聽骨振動,從而產生聽覺。以此類推,貝爾認為既然這種小而薄的拉耳膜可以推動較大的聽骨,那麽小而薄的振膜也應該推動簧片振動。於是,他和助手壹起做了兩個粗略的原型,並進行了通話測試。結果他們雖然用盡全力叫,蘆葦也振動了,就是聽不到聲音。有什麽問題?“他們苦苦思索。壹天,在緊張的工作之後,貝爾打開窗戶呼吸新鮮空氣。這時,遠處傳來悠揚的吉他聲,讓人心曠神怡。他聽了,忍不住跳了起來。因為吉他是和音箱壹起來的。他知道吉他的聲音可以傳得很遠,僅僅靠琴弦的震動是不夠的,還要靠音箱的作用,還可以幫助音箱提高手機的靈敏度。於是,貝爾立即開始設計揚聲器的草圖,並和助手壹起連夜趕制了壹部幫助揚聲器的電話。在這裏,貝爾第三次通過類比打開了他的思路。
第二天,他們兩人在相隔100米的兩個房間裏進行了新的實驗。壹切準備就緒。這時,貝爾在給電池加硫酸時,不小心把壹些硫酸濺到了腿上,導致他大喊:“華生先生,快來!””沃森實際上是通過電話線聽到這個聲音的。就這樣,世界上第壹部電話誕生了,它傳達的第壹句話居然是呼救!
貝爾在發明電話的過程中三次通過類比打開了他的思路。可見,類比是科學研究中壹種常見而重要的方法,可以提供線索,舉壹反三,繞過角度。