Từ luống cày Idaho, Philo Farnsworth phát minh truyền hình điện tử và đánh bại tập đoàn RCA

Trên một thửa ruộng khoai tây, cậu thiếu niên Philo Taylor Farnsworth điều khiển chiếc bừa ngựa kéo, cần mẫn đi qua đi lại trên nền đất để vạch ra những vệt cày thẳng tắp. Đó là những năm tháng gắn liền với đồng áng, khi hằng ngày Farnsworth phải cưỡi ngựa đi học vì trường trung học gần nhất nằm cách trang trại bốn dặm. [8]

Theo một giai thoại, chính từ những luống đất song song trải dài trên đồng ruộng ấy, ý tưởng quét ảnh từng dòng đã bất ngờ ùa đến với Farnsworth. Trong giai thoại đó, cậu nhận ra chùm electron hoàn toàn có thể quét hình ảnh thành từng dòng liên tiếp, hệt như cách mắt người lần lượt đọc từng dòng chữ trên một trang sách. [8]

Ý tưởng sơ khai ấy đã mở đầu cho hành trình đầy trắc trở của Philo Taylor Farnsworth, sinh ngày 19/8/1906, biến một cậu thiếu niên nông thôn thành nhà sáng chế dám thách thức những tập đoàn công nghệ quyền lực nhất nước Mỹ. Để rồi, khi ông qua đời vào ngày 11/3/1971, giữa lúc truyền hình đã tràn ngập hàng chục triệu phòng khách gia đình, người khai sinh ra cách thức vận hành của nó lại gần như chìm vào bóng tối lãng quên. [1]

Bản vẽ phấn trắng trên bảng đen của người thầy cấp ba

Năm 1918, gia đình Farnsworth chuyển đến trang trại rộng 240 mẫu Anh của một người họ hàng ở gần Rigby, bang Idaho. Ngôi nhà mới mang lại cho Farnsworth niềm thích thú đặc biệt khi có nguồn điện từ chiếc máy phát Delco dùng để thắp sáng và vận hành máy móc nông trại. [1]

Say mê nghiền ngẫm những kiến thức mới, Farnsworth nhanh chóng bắt tay vào cải tiến các vật dụng trong gia đình. Nhìn thấy một chiếc động cơ điện bị hỏng, ông tự tay quấn lại phần ứng bị cháy để đưa nó hoạt động trở lại. Ngay sau đó, ông gắn khối động cơ này vào chiếc máy giặt quay tay của mẹ, biến cỗ máy giặt thủ công nhọc nhằn thành một thiết bị vận hành hoàn toàn bằng điện. [1]

Tại Trường trung học Rigby, Farnsworth học rất giỏi hai môn hóa học và vật lý. Thời kỳ này, những thử nghiệm truyền hình trên thế giới chủ yếu dựa vào đĩa Nipkow, một đĩa quay cơ học có các lỗ đục xếp theo đường xoắn ốc để mỗi lỗ quét qua một dòng ảnh. [1][2]

Mang theo định hướng ấy, Farnsworth tìm gặp người thầy dạy khoa học Justin Tolman để hỏi về hệ thống truyền hình điện tử mà ông đang suy nghĩ. Đứng trước các bức tường lớp học, ông cầm phấn trắng vẽ nên những bản phác thảo và sơ đồ chi tiết phủ kín nhiều tấm bảng đen, còn thầy Tolman chăm chú lắng nghe rồi khuyến khích người học trò tiếp tục phát triển ý tưởng. Sau này, theo tạp chí TIME, Farnsworth luôn ghi nhận thầy Tolman đã mang lại nguồn cảm hứng cùng những kiến thức thiết yếu cho con đường sáng tạo của ông. [1][8]

Vạch sáng đầu tiên trong căn phòng số 202 phố Green

Biến cố gia đình ập đến vào tháng 1 năm 1924 khi cha của Farnsworth qua đời vì bệnh viêm phổi ở tuổi 58, buộc ông phải gánh vác trách nhiệm nuôi sống cả nhà ngay lúc vẫn còn ngồi trên ghế nhà trường. Giữa gánh nặng mưu sinh, cơ hội mở ra khi ông làm việc cùng George Everson và Leslie Gorrell. Trong những giờ cùng nhau gấp, nhét giấy, phân loại và dán tem thư cho các chiến dịch gây quỹ, hai người đàn ông này đã chăm chú lắng nghe ông trình bày về ý tưởng truyền hình. Nhận thấy triển vọng, Everson và Gorrell đồng ý cấp khoản vốn ban đầu trị giá 6.000 USD và thiết lập cho ông một phòng thí nghiệm tại Los Angeles. [1][3]

Ngày 27 tháng 5 năm 1926, Farnsworth kết hôn với Pem rồi cùng bà bước lên toa tàu Pullman đến thành phố Berkeley, bang California. Hai vợ chồng thuê một căn nhà tại số 2910 phố Derby, nơi ông chuẩn bị và nộp đơn xin cấp bằng sáng chế truyền hình đầu tiên của mình. Bằng sáng chế truyền hình đầu tiên ấy được chính thức cấp cho ông vào ngày 26 tháng 8 năm 1930. [1]

Để phục vụ công việc nghiên cứu, địa điểm được dời tới căn phòng số 202 trên phố Green ở San Francisco, trong đó máy thu hình ảnh đầu tiên được đặt tách biệt trong một phòng khác. Do thiết kế ống camera thời kỳ này có độ nhạy sáng thấp, hệ thống đòi hỏi một nguồn sáng cực mạnh để có thể hoạt động. Để tạo hình mẫu thử nghiệm, một tấm kính mang hình đường thẳng đơn giản được đưa vào vị trí, nhận luồng sáng trực tiếp từ ngọn đèn hồ quang rọi tới từ phía sau. [1]

Ngày 7 tháng 9 năm 1927, ống camera image dissector của Farnsworth truyền thành công hình ảnh đầu tiên, đó là một đường thẳng đơn giản. Ở căn phòng đặt máy thu bên cạnh, đường sáng xuất hiện trên đầu ống Oscillite ban đầu còn mờ nhòe, nhưng sau những thao tác điều chỉnh của ông, vệt sáng đã dần hiện rõ từng nét. [1][3]

Dấu đô la xanh nhạt và sự hoàn thiện của hệ thống không chuyển động

Về hình ảnh truyền đi trong ngày 7 tháng 9 năm 1927, hồ sơ thư viện mô tả đó là cạnh của một tam giác đen do Cliff Gardner đưa vào trước đó. [3][4]

Bên cạnh những thử nghiệm ban đầu, câu hỏi về nguồn vốn liên tục bám lấy phòng thí nghiệm. Năm 1928, khi các nhà tài trợ gặng hỏi bao giờ phát minh mới mang lại tiền, Farnsworth đã đáp lại ngay trên màn hình bằng hình ảnh một dấu đô la. Đến ngày 3 tháng 9 năm 1928, ông chính thức tổ chức buổi trình diễn hệ thống trước giới báo chí lần đầu tiên. [1]

Bài viết trên tờ San Francisco Chronicle ra đúng ngày hôm ấy cho biết cỗ máy gửi đi 20 hình mỗi giây, mỗi khung hình được tạo thành từ 8.000 điểm sáng. Màn hình mẫu khi đó là một ô vuông có cạnh một inch và một phần tư, phát ra thứ ánh sáng xanh nhạt và thường xuyên nhòe mờ. Farnsworth ước tính thiết bị thu có thể gắn gọn vào một chiếc radio thông thường và bán lẻ với giá không quá 100 USD. [5]

Trên thực tế, phải sang năm 1929, khi bộ động cơ–máy phát được loại bỏ, cỗ máy mới hoàn toàn không còn bộ phận cơ học. Cũng trong năm 1929, ống kính của ông ghi nhận hình ảnh con người đầu tiên còn sống: gương mặt người vợ Pem với đôi mắt nhắm nghiền, hiện lên trên màn hình với chiều cao ba inch rưỡi. [5][1]

Nhưng chính cỗ máy tại căn phòng phố Green mới là hệ thống hoạt động đầu tiên thực hiện việc quét điện tử ở cả đầu thu hình lẫn đầu hiển thị. [1]

Lời từ chối một trăm nghìn USD và cuộc đụng độ với RCA

Năm 1930, tập đoàn RCA tuyển Vladimir K. Zworykin về đứng đầu bộ phận phát triển truyền hình. Vào tháng 4 năm 1930, ông Zworykin tìm đến phòng thí nghiệm tại phố Green và ở lại ba ngày với tư cách khách của các nhà đầu tư đang muốn bán công ty cho bên sử dụng lao động của ông. Theo một tài liệu, trong chuyến thăm diễn ra trước khi rời Westinghouse, ông Zworykin đã yêu cầu nhóm cộng sự sao chép ống tách ảnh image dissector để thử nghiệm. Ngược lại, hồ sơ thư viện ghi nhận ông lúc đó đã được RCA tuyển mộ và được cử đến lấy thông tin nhằm sao chép thiết bị mà nhóm Farnsworth không hề hay biết. Dù vậy, ông Zworykin sau đó bỏ nghiên cứu image dissector vì ống này đòi hỏi chiếu sáng cực mạnh, để chuyển sang tập trung vào thiết bị mà sau này trở thành iconoscope. [1][3]

Thời điểm đó, theo Mitchell Stephens, RCA đang thống trị ngành kinh doanh radio tại Mỹ với hai mạng lưới NBC và đầu tư tới 50 triệu USD vào truyền hình điện tử. Năm 1931, ông David Sarnoff đề nghị mua lại toàn bộ bằng sáng chế của Farnsworth với giá 100.000 USD, kèm điều kiện ông phải trở thành nhân viên của RCA. Farnsworth dứt khoát từ chối lời đề nghị này. [9][1]

Để tìm kiếm nguồn lực tiếp tục công việc, tháng 6 năm 1931, Farnsworth gia nhập Philco rồi cùng vợ và hai con chuyển đến Philadelphia. Tuy nhiên, sự hợp tác này sớm dừng lại. Đến tháng 5 năm 1933, Philco chấm dứt quan hệ với Farnsworth vì theo Everson, mục tiêu xây dựng một hệ thống bằng sáng chế rộng của ông không trùng khớp với chương trình sản xuất của hãng. [1]

Ngay sau đó, RCA khởi kiện tranh chấp quyền ưu tiên lên cơ quan quản lý sáng chế, khẳng định hồ sơ đăng ký từ năm 1923 của ông Zworykin có trước thiết kế của Farnsworth. Cuộc đối đầu pháp lý này đè nặng áp lực lên nhà sáng chế độc lập, bởi Farnsworth từng bị xử thua trước ông Zworykin trong hai yêu cầu tranh chấp quyền ưu tiên vào năm 1928. Nhưng trong vụ kiện lần này, RCA không đưa ra được bất kỳ bằng chứng nào cho thấy ông Zworykin đã làm ra một ống phát hoạt động trước năm 1931. [1]

Người thầy cũ ra tòa làm chứng đập tan tuyên bố của tập đoàn

Trong vụ tranh chấp bằng sáng chế với tập đoàn RCA, một bản vẽ trên bảng đen năm xưa đã được nhớ lại và tái tạo để làm căn cứ pháp lý bảo vệ Farnsworth. Khi làm chứng và chia sẻ về học trò, người thầy cũ Justin Tolman từng khẳng định cách Farnsworth giải thích thuyết tương đối là rõ ràng và súc tích nhất ông từng nghe. [1][8]

Những lời khai cùng bằng chứng xác thực từ người thầy đã mang lại kết quả quyết định. Năm 1934, Cơ quan Sáng chế Hoa Kỳ chính thức ra quyết định trao quyền ưu tiên phát minh ống image dissector cho Farnsworth. Có được sự công nhận pháp lý này, ngày 25 tháng 8 năm 1934, Farnsworth đã trình diễn hệ thống của mình trước công chúng tại Viện Franklin ở Philadelphia. [1]

Tập đoàn RCA lập tức nộp đơn kháng cáo nhưng tiếp tục nhận phán quyết thua. Dẫu vậy, những cuộc tranh tụng liên quan đến nhiều vấn đề khác nhau vẫn bị kéo dài thêm nhiều năm trước khi ông Sarnoff chấp nhận trả tiền bản quyền. Bất chấp sức ép kiện tụng triền miên, các bước phát triển kỹ thuật vẫn diễn ra liên tục. Đến năm 1936, công ty của Farnsworth đã thường xuyên phát sóng thử nghiệm các chương trình giải trí. [1]

Năm 1938, Farnsworth thành lập Farnsworth Television and Radio Corporation tại Fort Wayne, Indiana. Trong tổ chức mới, E. A. Nicholas đảm nhiệm vị trí chủ tịch, còn bản thân Farnsworth giữ vai trò giám đốc nghiên cứu. [1]

Tập đoàn RCA chấp nhận một thỏa thuận cấp phép nhiều năm liên quan đến bằng sáng chế truyền hình năm 1927 của Farnsworth, với tổng trị giá thỏa thuận lên tới một triệu USD. [1]

Thế chiến đóng băng màn hình và cái bẫy của những khoản nợ

Năm 1939, RCA truyền hình lễ khai mạc Hội chợ Thế giới New York, phát đi bài phát biểu của Franklin Delano Roosevelt. [9]

Công ty của Farnsworth cũng phải thích nghi bằng việc chuyển sang chế tạo vật tư chiến tranh và cung ứng linh kiện điện tử cho chính phủ liên bang. Khi hoạt động sản xuất radio và truyền hình đình trệ trong chiến tranh, ông đóng cửa ngôi nhà ở Fort Wayne rồi chuyển hẳn về trang trại Fernworth Farm tại Brownfield, bang Maine. Tại đó, từ năm 1939 đến năm 1948, người phát minh ra truyền hình điện tử phải dùng chính nguồn gỗ của trang trại để đóng thùng đạn cho Hội đồng Sản xuất Chiến tranh. [3]

Dự liệu ngày chiến tranh kết thúc, các hãng lớn như RCA và Philco đã nhanh chóng nhận giấy phép thương mại từ Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC), đồng thời lập tức chỉnh trang lại thiết bị để sẵn sàng bước vào sản xuất tivi. Ngược lại, công ty Farnsworth dần tụt xuống phía sau các đối thủ điện tử trong cuộc tranh giành linh kiện và vật liệu hậu chiến. [3]

Khó khăn chồng chất khi thời hạn ân hạn một năm để trả các khoản vay ngân hàng thời chiến đã hết. Tình trạng thiếu tiền mặt trầm trọng đẩy công ty vào thế bế tắc, buộc phải vội vã bán tài sản để duy trì sự sống. [3]

Năm 1949, trước những khoản nợ ngân hàng đáng kể chưa thể trả, hội đồng quản trị đã bỏ phiếu thông qua việc bán công ty cho ITT. Dù vậy, theo một nguồn tài liệu khác, thương vụ ITT mua lại Farnsworth Television and Radio Corporation diễn ra vào năm 1951. [3][1]

Hàng triệu chiếc tivi bùng nổ và sự ghi nhận muộn màng

Truyền hình thương mại quy mô đầy đủ tại Mỹ chỉ bắt đầu từ năm 1947. Số tivi đang sử dụng tại Mỹ tăng vọt từ 6.000 chiếc năm 1946 lên khoảng 12 triệu chiếc vào năm 1951. Giữa làn sóng bùng nổ ấy, Farnsworth vẫn trung thành với niềm say mê nghiên cứu, thường để người khác phụ trách kinh doanh, đầu tư và quản trị trong khi tiếp tục thí nghiệm. Có lời kể rằng ông mải mê phát minh đến mức quên ăn. Nhưng sự tận tụy khoa học không bảo vệ được ông trước sóng gió tài chính: ngân hàng đòi lại toàn bộ khoản vay còn lại, còn Sở Thuế vụ khóa cửa phòng thí nghiệm cho đến khi các khoản thuế quá hạn được thanh toán. [9][4][3]

Theo bản cáo bạch doanh nghiệp được Donald Godfrey dẫn lại, mỗi chiếc tivi bán ra đều sử dụng ít nhất sáu bằng sáng chế cơ bản của Farnsworth. Sau khi ông mất, bà Pem tiếp tục làm việc bền bỉ để bảo đảm các phát minh và vị trí lịch sử của chồng được công nhận. Công lý lịch sử dần trở lại với người tiên phong: một bia lịch sử được đặt tại tòa nhà phòng thí nghiệm phố Green ở San Francisco vào năm 1981, và Bưu điện Hoa Kỳ chính thức phát hành tem tưởng niệm Farnsworth vào năm 1983. [4]

Năm 1990, tượng Farnsworth được khánh thành tại Statuary Hall ở Điện Capitol, Washington, với dòng chữ ghi ông là nhà phát minh truyền hình. Tác phẩm bằng đồng tạc lại chân dung người từng nảy ra nguyên lý quét ảnh từ những luống cày thẳng tắp trên cánh đồng Idaho năm nào. [4]

Nguồn

1. Philo Farnsworth (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
2. History of television (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
3. The Philo T. and Elma G. Farnsworth Papers (web.archive.org, nguồn gốc)
4. Farnsworth, Philo (web.archive.org, nguồn gốc)
5. Inventor Philo Farnsworth (1906-1971) Revolutionizes Television - 1928 (web.archive.org, nguồn gốc)
6. The history of colour TV in the UK | National Science and Media Museum (www.scienceandmediamuseum.org.uk, nguồn gốc)
7. NASA - ATS (web.archive.org, nguồn gốc)
8. TIME 100: Scientists & Thinkers - Philo Farnsworth (web.archive.org, bài viết)
9. History of Television - Mitchell Stephens (web.archive.org, bài viết)
10. The History of Television (or, How Did This Get So Big?) (www.cs.cornell.edu, bài viết)

Ảnh bìa: Harris & Ewing · Public domain · Wikimedia Commons. Bố cục và chữ do Trải Nghiệm Sống thực hiện.