Bell Labs: Das große Labor für Erfindungen

Iulia Georgescu ist Chefredakteurin von Nature Reviews Physics. Sie sagt: "Wenn ein Ort so stark in der Wissenschaft ist wie die nationalen Labore oder CERN, dann ist es nur Bell Labs." Sie schreibt über fast 100 Jahre Bell Labs.

Bell Labs startet am 1.1.1925. Der erste Name ist Bell Telephone Laboratories. Das Labor liegt in einem großen Industrie-Gebäude in Greenwich Village in New York. Der Name kommt von Alexander Graham Bell. Er ist ein berühmter Erfinder aus Schottland. Er bekommt das Patent für das erste Telefon.

Die goldene Zeit von Bell Labs dauert von der Gründung bis circa Ende der 1980er Jahre. Die Erfindungen von Bell Labs verändern die Welt total. Das sind zum Beispiel: der Transistor, das mobile Telefon-Netz, Satelliten für Kommunikation, frühe Laser, Solar-Zellen, digitale Bilder (CCD), digitale Übertragung und Glasfaser-Kabel durch den Ozean.

Bell Labs ist auch die Heimat für Computer-Sprachen und Systeme. Das sind zum Beispiel das System UNIX und die Sprachen B, C, C++, S, AWK. Auch frühe Ideen für digitale Foto-Formate kommen von dort.

Man kann es einfach sagen: Wenn du ein Handy oder einen Computer mit Internet hast und diesen Text liest, dann nutzt du das Erbe von Bell Labs. Die Erfindungen sind nicht nur um uns herum. Sie sind die Basis für die Wirtschaft in der ganzen Welt.

Das Labor bekommt 11 Nobelpreise und 5 Turing-Preise. Der Turing-Preis ist wie der Nobelpreis für Computer. Das Labor bekommt auch drei Emmy-Preise, zwei Grammy-Preise und einen Oscar für Technik für Ton und Bild. Das zeigt: Es ist auch wichtig für die Pop-Kultur.

Viele Menschen fragen: Wie kann ein Industrie-Labor so wichtig für die normale Wissenschaft und für die praktische Wissenschaft sein?

Was ist Innovation?

Bell Labs hat mehr als 30.000 Patente. Das zeigt, wie groß es ist. Aber viele Patente sind nicht das letzte Ziel für die Chefs.

Hier bedeutet "Innovation" etwas Strenges. Es gibt zwei Regeln. Erstens: Das Produkt muss besser oder billiger sein, oder beides. Zweitens: Die Änderung muss einen großen Effekt für viele Menschen haben.

Eine gute Idee für ein Problem ist nur der Anfang. Man braucht auch Design, Produktion, Marketing und Praxis. Ohne das ist es keine "Innovation".

Das beste Beispiel ist der Transistor im Dezember 1947. Zuerst ist er nur eine Erfindung. Er macht Signale stärker und er schaltet Strom an und aus. Erst später nutzen ihn viele Menschen in der Praxis: zuerst in Hörgeräten, dann im Militär, im Telefon-Netz, dann in Radios und Computern. Erst dann sagen die Manager von Bell Labs: Das ist eine "Innovation". Für sie muss man den Wert in der Praxis sehen.

Bell Labs denkt nicht nur an die Erde, sondern auch an den Weltraum. Das Labor arbeitet mit der NASA bei den Missionen Mercury, Gemini und Apollo. Im Jahr 1962 schickt Bell Labs den Satelliten Telstar 1 in den Orbit. Er ist der erste Kommunikations-Satellit für direktes TV über den Ozean. Das startet das globale Live-Fernsehen. Im Jahr 1964 finden Forscher dort die kosmische Hintergrund-Strahlung. Das ist der wichtigste Beweis für die Big-Bang-Theorie.

Satelliten senden Signale durch die Luft. Aber unter dem Meer braucht man eine stabile Verbindung. Im Jahr 1988 baut Bell Labs TAT-8. Das ist das erste Glasfaser-Kabel durch den Ozean. Das Problem ist: Kupfer-Kabel sind zu langsam und die Reparatur ist zu teuer. Die Erfindung von Bell Labs lässt Daten mit Licht-Geschwindigkeit durch den Ozean laufen.

In dieser Zeit braucht man auch einen neuen Speicher für Computer. Willard Boyle und George Smith finden zufällig eine Lösung. Sie fangen Licht in Elektronen. So machen sie das CCD. Zuerst suchen sie nur einen Speicher für Daten. Aber zufällig lösen sie einen Wunsch der Menschen: Fotos digital speichern. Das ist der Anfang für alle Handy-Kameras heute.

Probleme lösen, die niemand löst

Der Physiker Arno Penzias bekommt den Nobelpreis. Er sagt: "Bell Labs ist ein Ort mit immer schwierigen Problemen." Die goldene Zeit ist wirklich mit der Firma AT&T verbunden. AT&T ist damals das große Monopol für Telefon in den USA.

Bell Labs muss ein riesiges und komplexes Telefon-Netz für AT&T bauen und betreiben. So etwas gibt es noch nie. Das Labor muss Probleme lösen, die niemand vor ihm löst. Zum Beispiel: Wie kann ein Anruf von New York nach London besser und billiger sein? Wie kann man Rechnungen für Millionen Daten pro Tag machen und kontrollieren? In der Mitte des 20. Jahrhunderts scheinen diese Aufgaben unmöglich. So entsteht ein kreativer Ort mit viel Druck und vielen schwierigen Problemen.

Am Anfang, in den 1920er und 1930er Jahren, macht Bell Labs viele praktische Erfindungen. Zum Beispiel: eine künstliche Kehle für Menschen, die nicht sprechen können, Fernsehen über lange Distanz, und Ton-Systeme für Filme mit Ton. Das beendet die Zeit der Stummfilme.

Bell Labs sendet nicht nur Ton. Der Ton muss auch echt klingen. Im Jahr 1927 erfindet Harold Black den Negativ-Rückkopplungs-Verstärker.