50 năm điện thoại di động - Từ “cục gạch” đến iPhone

Ngày 3/4/ 1973, kỹ sư Marty Cooper thực hiện cuộc gọi di động đầu tiên trên thế giới cho Joel Engel, người đứng đầu chương trình phát triển điện thoại di động của công ty AT&T - đối thủ của hãng Motorola. Ông đã dùng một thiết bị màu xám có hai hàng phím số giữa ống nghe và ống nói. Một chiếc ăng-ten chĩa ra trên đầu, hướng lên trời để bắt được tín hiệu vô hình giữa bầu không khí sôi nổi của thành phố.

Song, trước khi di động trở thành một thứ thiếu yếu trong cuộc sống thường ngày của chúng ta, nó là món đồ chỉ xuất hiện trong truyện khoa học viễn tưởng. Vậy làm sao một thiết bị giả tưởng lại trở nên phổ biến như vậy? Và tiếp sau đây sẽ còn xuất hiện thứ gì nữa?

Tuy Cooper được ca ngợi là nhà phát minh ra điện thoại di động hiện đại, khởi nguồn của thiết bị này bắt đầu sớm hơn nhiều.

Những dấu vết đầu tiên của điện thoại di động xuất hiện trên những chiến trường của Thế chiến thứ hai, khi binh lính dùng đài vô tuyến di động tầm ngắn để gửi tin nhắn từ các chiến hào. Công nghệ bộ đàm này phát triển hơn nữa khi transistor, một thiết bị nhỏ khuếch đại tín hiệu điện nói qua loa, được phát minh vào năm 1948. Transistor không cần nhiều pin như ống chân không, thứ ngốn cực kỳ nhiều năng lượng. Trong những năm 1950, đài bán dẫn xách tay xuất hiện, nó hoạt động trong thời gian tương đối dài nhờ các cục pin 9 volt.

Giữa cuộc chuyển đổi công nghệ, điện thoại trên xe hơi xuất hiện. Chiếc điện thoại này ban đầu nặng hơn 36kg, kết nối với người dùng nhờ nhân viên trực tổng đài điện thoại, dịch vụ này chỉ hoạt động trong thành phố lớn hoặc ở phạm vi gần đó. Tới những năm 1960, kích cỡ của điện thoại trên xe hơi giảm xuống còn một nửa. Thiết bị này giờ chỉ nặng 13 – 18kg, được lắp đặt trong cốp xe hơi. Đường dây cáp chạy dọc chiều dài thân xe, kết nối với một bộ ống nghe gắn bên cạnh ghế tài xế, và một ăng-ten phát - thu tín hiệu để giao tiếp.

Loại điện thoại sơ khai này không được phổ biến rộng rãi; chỉ có 5000 người Mỹ sở hữu nó vào năm 1948. Tuy thiết bị này trở nên vừa túi tiền và dễ tiếp cận hơn vào những năm 1960, số lượng người dùng cố tình bị hạn chế. Ủy ban Truyền thông Liên bang yêu cầu người sử dụng phải có giấy phép vận hành điện thoại trên xe – và từ chối những ứng viên không đáp ứng được các yêu cầu nghiêm ngặt. Do công nghệ và vấn đề nhiễu tần số vô tuyến, chỉ ở một số thành phố lớn người dân mới có được giấy phép.

Tình trạng hạn chế khiến các đường dây điện thoại chỉ dành cho những nhân vật quan trọng, chẳng hạn như nhân viên chính phủ, giám đốc doanh nghiệp và các bác sĩ cần phải nghe cuộc gọi khẩn cấp. Vào năm 1983, cơ sở hạ tầng cho điện thoại di động ở Washington, D.C. chỉ có duy nhất một máy phát, cho phép khoảng hai mươi người dùng thực hiện cuộc gọi cùng một lúc.

Thế nhưng, điện thoại di động hiện đại có một câu chuyện độc đáo riêng – diễn ra song song với điện thoại trên xe hơi và quay ngược trở lại những chiếc đài di dộng vào Thế chiến thứ hai. Vào năm 1947, một kỹ sư tên Douglas H. Ring tại Phòng thí nghiệm Bell đã phác thảo các tính năng cơ bản của chiếc điện thoại hiện đại.

Ring đã hình dung một hệ thống hoạt động giống như máy phát và máy thu vô tuyến. Khái niệm của ông cải tiến dựa trên công nghệ vô tuyến lâu đời bằng cách đưa ra “điện thoại di động” địa lý hoạt động trong những khu vực nhỏ. Nhờ cho thêm các giao điểm vào mạng di động, hệ thống của Ring có thể tránh quá tải người dùng, nhờ thế sóng vô tuyến cho phép một số lượng lớn cuộc đàm thoại diễn ra cùng lúc.

Giống như Ring, tầm nhìn của Cooper cho điện thoại di động cũng dựa trên sóng vô tuyến. Ông nhanh chóng bắt đầu nghiên cứu điện thoại di động của Motorola sau khi công ty AT&T thông báo về chiếc điện thoại trên xe hơi mới. Cooper hình dung điện thoại di động phải là một thiết bị thực sự cá nhân, số điện thoại kết nối trực tiếp với một người, chứ không phải một chiếc xe, một cái bàn hay một địa điểm cố định. Trong vòng ba tháng, Cooper, nhà thiết kế Rudy Krolopp cùng một nhóm kỹ sư đã phát triển ra một mẫu thử nghiệm.

Chiếc điện thoại này có tên là Motorola DynaTAC (Dynamic Adaptive Total Area Coverage) – đây là cái tên chính thức cho thiết bị mà nhiều người gọi vui là “cục gạch”. Nó gồm 30 bảng mạch, chỉ nặng 1,1kg và dài 22,86 cm. Mất 10 tiếng mới sạc đầy thiết bị và lượng pin đủ để thực hiện cuộc gọi kéo dài 35 phút.

Một thập kỷ sau, vào năm 1983, điện thoại di động của Motorola cuối cùng cũng được tung ra thị trường. Giá niêm yết là 3.500$, tương đương với gần 10.600$ vào năm 2023. Vào năm 1990, một triệu người Mỹ đã bỏ tiền ra để sở hữu thiết bị tối tân này.

Ngày nay, tới 97% người trưởng thành tại Mỹ có điện thoại di động. Dự kiến vào năm 2025, trên toàn cầu sẽ có hơn 18 triệu điện thoại di động.

Trước khi các kỹ sư và nhà khoa học xây dựng được công nghệ để cho ra đời điện thoại di động, các văn – nghệ sĩ đã mô tả đầy sống động tương lai này.

Thiết kế của Motorola không chỉ dựa trên nền tảng thực tế là công nghệ sóng vô tuyến, mà còn cả thế giới khoa học viễn tưởng không bến bờ. Cooper vô cùng hứng thú với chiếc đồng hồ đeo tay vô tuyến xuất hiện trong cuốn truyện tranh về chuyến phiêu lưu của thanh tra Dick Tracy. Trong những năm 1990, điện thoại nắp gập đầu tiên của Motorola lấy cảm hứng từ phương tiện truyền tin trong loạt phim Star Trek.

Công nghệ liên lạc luôn là một phần trong truyện khoa học viễn tưởng hiện đại. Vào những năm 1940, 1950, 1960, văn chương đề cập tới rất nhiều thiết bị có chức năng như điện thoại di động, hình thành một mối quan hệ cộng sinh với công nghệ ngoài thế giới thực.

Trong khi các nhà khoa học và kỹ sư ngày càng đạt được những thành tựu ấn tượng, các nhà văn khoa học viễn tưởng đã hình dung ra mọi cách mà điện thoại di động có thể tiến vào cuộc sống hiện đại. Từ “điện thoại bỏ túi” trong tuyển tập tiểu thuyết ngắn Assignment in Eternity của Robert A. Heinlein vào năm 1953, tới danh bạ và thư thoại trong tiểu thuyết The Age of the Pussyfoot (1966) của Frederik Pohl, các nhà văn đã dự đoán – hay có thể là thông báo – chi tiết về đường viền cong của điện thoại với sự chính xác kỳ lạ. Thêm vào đó, điện thoại di động đã giải quyết các vấn đề thực tiễn mà các nhà văn phải đối mặt. Thiết bị liên lạc đã thu hẹp khoảng cách giữa các vì sao, cho phép các nhà văn ngay lập tức thúc đẩy cốt truyện đi lên, không cần chuyến hành trình đằng đẵng hàng tháng trời hay những căn buồng đông lạnh nữa.

Có một chi tiết thú vị là Hugo Gernsback – người sáng lập tạp chí khoa học viễn tưởng đầu tiên Amazing Stories – là nhà tiên phong về radio và tivi. Có thể đây là điều khiến nhiều nhà văn đưa thêm công nghệ liên lạc mới vào tác phẩm của mình, để được ưu ái đăng truyện trên tạp chí.

Một số nhà văn ở giữa thế kỷ 19 đã hình dung thiết bị liên lạc sẽ gập đôi và trở thành tuyên ngôn thời trang – dự đoán này đã nở rộ vào đầu những năm 2000. Năm 2002, thiết kế cồng kềnh của “cục gạch” đã nhường chỗ cho những chiếc điện thoại mỏng như T-Mobile Sidekick với bàn phím QWERTY. Ra mắt năm 2004, chiếc điện thoại Razr siêu mỏng của Motorola có nhiều mẫu mã đa dạng, với hơn mười màu sắc, từ lam nhạt tới màu hồng singum bong bóng. Các nhà thiết kế thời trang cao cấp như Prada, Versace và Armani đều cho ra mắt sản phẩm hợp tác với hãng điện thoại di động. Ngay cả nhạc chuông cũng có thể tùy chỉnh; một trong những bài hát nổi tiếng nhất, “Crazy Frog,” đã thu về 40 triệu đô la Mỹ tiền tải nhạc chuông vào năm 2004. Điện thoại di động không chỉ là công cụ thiết thực — chúng còn là phụ kiện thời trang, thể hiện sở thích và thu nhập của bạn cho mọi người thấy.

Điện thoại di động đã biến đổi cách mọi người hành xử nơi công cộng: người ta nói chuyện điện thoại ồn ào, phô trương sự giàu có bằng cách khoe điện thoại, thậm chí một số người còn mang điện thoại giả tới hộp đêm để gây ấn tượng.

Trong suốt thập niên 90, điện thoại thông minh dần trở nên bóng bẩy, khởi nguồn từ điện thoại màn hình cảm hứng của IBM vào năm 1993. Bên trong chiếc điện thoại này, các bộ phận trở nên nhỏ hơn và mạnh mẽ hơn bao giờ hết nhờ những cải tiến như mạch tích hợp và pin Li-on có tuổi thọ dài.

Khi chiếc iPhone đầu tiên ra mắt vào năm 2007, một năm sau chiếc Android đầu tiên được bán ra, những thiết kế đầy màu sắc trước đây bị thay thế bằng kiểu dáng trơn láng đồng bộ. Trong khi chiếc Android đầu tiên có bàn phím trượt tương tự như Blackberry, thì iPhone của Apple lại có thiết kế tối giản và màn hình cảm ứng – điều sẽ sớm trở thành tiêu chuẩn của điện thoại thông minh. Vào năm 2022, iPhone chiếm 50% thị phần tại Hoa Kỳ, lần đầu tiên vượt qua Android. Ngày nay, thống trị thị trường là hai công ty Apple và Samsung, họ cùng nhau sản xuất hơn 3/4 số điện thoại thông minh mà người Mỹ sử dụng.

Kể từ năm 1973, điện thoại di động như bước ra từ tưởng tượng của các nhà văn khoa học viễn tưởng. Liệu thể loại truyện này có thể gợi ý thứ gì sẽ xuất hiện tiếp theo không? Và câu trả lời là hệ thống liên lạc dựa trên nấm.

Từ lâu, các nhà khoa học đã biết loài thực vật này có thể giao tiếp thông qua “mạng internet của nấm”, một khái niệm mà các nhà văn khoa học viễn tưởng háo hức khám phá.

Năm 1918, Francis Stevens viết câu chuyện về một hòn đảo có tri giác trôi nổi tự do trên khối rễ cây chằng chịt có tựa đề “Friend Island”. Gần đây hơn, Wormwood Trilogy của Tade Thompson đặt ra bối cảnh người dân chống lại những loại nấm ngoài hành tinh biết kiểm soát tâm trí ở Nigeria. Không chỉ tồn tại trong các trang sách, nấm cũng xuất hiện trên TV: Vào ngày 22/1, bộ phim chuyển thể từ trò chơi điện tử The Last of Us của HBO đã phá kỷ lục về lượng người xem trong 50 năm, khi người hâm mộ theo dõi viễn cảnh loài người bị nấm Cordyceps tàn phá.

Tại Phòng thí nghiệm Điện toán độc đáo của Đại học West of England, tương lai đang hiện diện. Giám đốc Andrew Adamatzky đã phát triển một phương pháp đưa các điện cực vào sợi nấm, các sợi giống như rễ tạo thành mạng lưới nấm (hay woodwide web). Ông phát hiện ra rằng, giống như tế bào thần kinh của con người, sợi nấm thể hiện mô hình tăng đột biến và có thể hình thành tính dẫn qua thời gian, tương tự như cách ký ức và thói quen hình thành trong não người.

Những khám phá này dẫn đến các bo mạch chủ độc đáo mang đặc điểm của các loài nấm sò, nấm kim châm và đông trùng hạ thảo. Năm 2020, Adamatzky tiến hành dự án FUNGAR do Liên minh Châu Âu tài trợ, một công nghệ thông minh sử dụng vật liệu xây dựng làm từ nấm để cảm nhận và phản ứng với những thay đổi của môi trường, kích hoạt điều chỉnh nhiệt độ và ánh sáng.

Trong một cuộc phỏng vấn năm 2022, kỹ sư điện tử Martin Kaltenbrunner của Đại học Johannes Kepler ở Linz, Áo, đã xác nhận điện thoại di động dựa trên nấm không chỉ khả thi mà còn có thể phân hủy sinh học — một cách hiệu quả để giảm hơn 51 triệu tấn chất thải điện tử phát sinh hàng năm. Đây quả thực là một phát minh tương lai đáng mong chờ.

Nguồn: smithsonianmag.com