تاریخچه شگفت‌انگیز بل لبز؛ تاریخ‌سازترین آزمایشگاه دنیا

۷۶ سال پیش در پردیس آزمایشگاه‌های بل (Bell Labs) واقع در موری‌هیل نیوجرسی، پژوهشگرانی که بودجه‌شان توسط شرکت AT&T تأمین می‌شد، موفق به ساخت قطعه‌ای انقلابی شدند: ترانزیستور. این قطعه‌ی الکترونیکی کوچک و کم‌مصرف، اختراعی بنیادین بود که سرآغاز عصر دیجیتال و دنیای قابل‌حمل امروزی شد.

بل لبز، بازوی تحقیقاتی AT&T که اغلب از آن به‌عنوان «کارخانه‌ی ایده» یا «نگین تاج تکنولوژی» یاد می‌شود، در دوران اوج خود منابع مالی عظیمی در اختیار داشت. مایکل ریوردن، فیزیک‌دان و نویسنده‌ی تاریخچه‌ی ترانزیستور، می‌گوید:

بل لبز درواقع مثل یک آزمایشگاه ملی عمل می‌کرد، اما منبع مالی‌اش مردم آمریکا بودند...بخشی از هزینه هر تماس تلفنی راه دور، مثلاً سه سنت از یک دلار، مستقیماً به واحد تحقیق‌وتوسعه بل لبز می‌رفت. این جریان مالی پایدار، آزادی عمل زیادی برای دنبال‌کردن کنجکاوی علمی به پژوهشگران می‌داد.

در آن دوران، AT&T بزرگ‌ترین شرکت جهان بود و آن‌قدر ثروتمند که به گفته‌ی جان گرتنر، نویسنده کتاب «کارخانه‌ی ایده»، حتی در دوران رکود بزرگ اقتصادی هم بودجه‌ی استخدام داشت و می‌توانست استعدادها را جذب کند؛ درحالی‌که بسیاری از دانشگاه‌ها و شرکت‌ها قادر به این کار نبودند. «این باعث شد بل لبز بتواند درخشان‌ترین نوابغ را به استخدام خودش درآورد.»

از جمله همین نوابغ، جان باردین، والتر براتین و ویلیام شاکلی بودند که در سال ۱۹۵۶ جایزه نوبل فیزیک را مشترکاً برای اختراع ترانزیستور دریافت کردند. درمجموع، ۹ جایزه‌ی نوبل با دستاوردهای آزمایشگاه‌های بل مرتبط است؛ ازجمله کشف تابش زمینه‌ی کیهانی، فیبر نوری و توسعه روش‌های خنک‌سازی اتم با لیزر. و همچنین توسعه‌ی زبان C و سیستم‌عامل یونیکس که زمینه‌ساز پیشرفت‌های «نوبلی» شدند.

در مقاله‌ی پیش‌رو به بررسی تاریخی و جامع آزمایشگاه‌ بل از خاستگاه و دستاوردهای برجسته‌ی آن گرفته تا فرهنگ سازمانی منحصر‌به‌فرد، چالش‌ها و اثرات ماندگارش بر دنیای امروز می‌پردازیم؛ مسیری بیش از یک قرن که با نوآوری پیوسته و انطباق با تحولات جهانی همراه بوده است.

آزمایشگاه‌های بل به‌طور رسمی در اول ژانویه‌ی ۱۹۲۵ تأسیس شد. این تأسیس نتیجه‌ی تصمیم راهبردی شرکت AT&T برای یکپارچه‌سازی فعالیت‌های تحقیق و توسعه‌ی زیرمجموعه‌هایش، یعنی شرکت تلفن بل و وسترن الکتریک، بود. این ادغام در شهر نیویورک، منابع و تخصص فناورانه‌ی چشمگیری را گرد هم آورد و یکی از بزرگ‌ترین و موفق‌ترین آزمایشگاه‌های صنعتی تحقیقاتی دنیا را پایه‌گذاری کرد.

مهدی زارع سریزدی

بیوگرافی الکساندر گراهام بل، مخترع تلفن و موسس AT&T

مطالعه '22

هرچند آغاز رسمی این همکاری به سال ۱۹۲۵ برمی‌گردد، مقدمات آن از سال ۱۹۰۷ و زمانی که دو شرکت یادشده تصمیم گرفتند بخش‌های مهندسی خود را در نیویورک متمرکز کنند، چیده شده بود. نهاد جدید که به‌نام شرکت آزمایشگاه‌های تلفن بل (Bell Telephone Laboratories) شناخته می‌شد، مأموریت یافت تا کیفیت انتقال صدا و تجهیزات مخابراتی را ارتقا دهد. در آغاز، حدود چهار هزار دانشمند و مهندس در این پروژه مشارکت داشتند. ساختار مالکیتی آزمایشگاه نیز به‌صورت مشارکت برابر میان AT&T و وسترن الکتریک تعریف شد.

هدف راهبردی اصلی آزمایشگاه‌های بل در آغاز تأسیس، بهبود چشمگیر فناوری و زیرساخت سامانه‌ی بل، به‌ویژه ارتقای وضوح و قابلیت اطمینان در انتقال مکالمات و تجهیزات تلفنی بود. با گسترش شبکه‌ی ملی ارتباطات، بل لبز نقشی کلیدی در حل چالش‌های مهندسی پیچیده‌ای پیدا کرد که با افزایش تعداد کاربران برای تضمین ارتباطی پایدار و بی‌وقفه مطرح می‌شد.

مأموریت بل لبز با چشم‌انداز تئودور ویل (Theodore Vail)، یکی از تأثیرگذارترین رؤسای شرکت AT&T، مبنی بر ارائه‌ی خدمات همگانی ارتباطی همسو بود. ویل با ترویج مفهوم یک شبکه‌ی ملی یکپارچه و تأکید بر استانداردسازی فنی و تجاری، زمینه‌ی لازم را برای نوآوری‌هایی که بعدها در آزمایشگاه‌های بل به نقطه‌ی اوج خود رسید، فراهم کرد.

کشف تصادفی بایاس متناوب (که روی کیفیت ضبط امواج صوتی تاثیر منفی می‌گذاشت) در ضبط مغناطیسی از سوی دین وولدرج (Dean Wooldridge) در دهه‌ی ۱۹۳۰، که به‌دلیل اشتباه در سیم‌کشی به‌وجود آمد، موجب بهبود چشمگیر کیفیت ضبط صدا شد. این نمونه‌ها یکی از ویژگی‌های مهم فرهنگ نوآوری در بل لبز را نشان می‌دهند: پذیرش تجربه و آزمایش، حتی زمانی که نتایج از مسیر اصلی منحرف می‌شوند، چراکه همین انحراف‌ها گاهی می‌توانند به بزرگ‌ترین دستاوردها منجر شوند.

در کنار اهداف کاربردی، یک هدف بنیادی و بلندمدت نیز پیگیری می‌شد: پیشبرد دانش علمی و فناوری در حوزه‌ی مخابرات از طریق کاوش در مرزهای نوین علم. همین تعهد بود که به بهبودها و پژوهش‌های بنیادین انجامید و پایه‌گذار تاریخ درخشان نوآوری در بل لبز شد.

بل لبز از همان سال‌های آغازین، به ظرفیت جذاب ارتباط تصویری پی برده بود و آزمایش‌هایی را برای انتقال تصویر همراه با صدای تلفنی آغاز کرد. این آزمایش‌ها شامل ارسال عکس از طریق خطوط تلفن نیز می‌شد.

Bell Labs

در نمونه‌ای از نبوغ فردی، هارولد بلک، یکی از پژوهشگران بل لبز، اصل تقویت‌کننده با بازخورد منفی را در آگوست ۱۹۲۷ و در مسیر رفت‌وآمد روزانه‌اش با قایق به دفتر، ایده‌پردازی کرد. تقویت‌کننده با بازخورد منفی یک نوع دستگاهی است که در آن بخشی از خروجی به ورودی باز می‌گردد؛ به‌طوری که اثر آن باعث تغییر سیگنال ورودی می‌شود. این روش به کنترل و تثبیت تقویت‌کننده کمک کرده و نویز و اعوجاج را کاهش می‌دهد. هارولد بلک نخستین ایده‌هایش را روی حاشیه‌ی صفحه‌ای از روزنامه‌ی نیویورک تایمز نوشت.

یکی از دستاوردهای مهم دیگر در زمینه‌ی نوآوری‌ها، در تاریخ ۷ آوریل ۱۹۲۷ و با نخستین نمایش عمومی از تلویزیون راه‌دور رقم خورد. در این رویداد پیشگام، تصویر زنده‌ی هربرت هوور، وزیر بازرگانی وقت آمریکا، از طریق خطوط تلفن شرکت AT&T به مسافت ۴۰۰ کیلومتر، از واشنگتن دی‌سی به سالن اجتماعات بل لبز در نیویورک ارسال شد.

تلویزیون مورد استفاده در این نمایش، صفحه‌ای بزرگ با لامپ نئون ویژه‌ای بود که از ۲٬۵۰۰ آند جداگانه در یک ماتریس ۵۰ در ۵۰ ساخته شده بود. همچنین برای انتقال تصاویر، از ایستگاه رادیویی آزمایشی 3XN در نیوجرسی استفاده شد که تطبیق‌پذیری این فناوری را به رخ می‌کشید.

تا سال ۱۹۳۰، بل لبز در پژوهش‌های خود به جایی رسید که توانست سامانه‌ی ارتباطی دوطرفه‌ای به نام «آیکونوفون» (Ikonophone) توسعه دهد که ترکیبی از تلفن و تلویزیون بود و برای اهداف آزمایشی به کار گرفته شد. این تلاش‌های اولیه، دیدگاه آینده‌نگر بل لبز را در گسترش ارتباطات از صوتی به تصویری نشان می‌داد که پیشاپیش، تلفیق تصویر با ارتباطات مخابراتی را پیش‌بینی می‌کرد.

در سال‌های ۱۹۳۷ تا ۱۹۳۸، بل لبز با اختراع دستگاه «وودر» (Voice Operation Demonstrator یا Voder) توسط هومر دادلی به موفقیت چشمگیری دست یافت. وودر نخستین تلاش جدی برای سنتز الکترونیکی گفتار انسان بود که با تجزیه و بازتولید اجزای آکوستیکی پایه‌ی گفتار، کار می‌کرد. این دستگاه، پایه‌گذار فناوری‌های سنتز گفتار شد که امروزه در دستیارهای صوتی مانند سیری و الکسا دیده می‌شود.

وودر از سوی یک اپراتور آموزش‌دیده کنترل می‌شد که با استفاده از صفحه‌کلیدی با ۱۰ فیلتر میان‌گذر و پدال پایی، صداهایی شبیه به گفتار انسان تولید می‌کرد. اپراتور می‌توانست بین واج‌های صدادار و واج‌های بی‌صدا، گزینه‌هایی را انتخاب و با پدال، زیر و بمی صدا را تنظیم کند. این صداهای پایه، پس از عبور از فیلترهای میان‌گذر، شکل‌دهی شده و تبدیل به گفتار قابل فهم می‌شدند.

وودر نتیجه‌ی تحقیقات بل لبز در حوزه‌ی فشرده‌سازی گفتار و رمزنگاری صوتی برای انتقال مؤثرتر در خطوط تلفن بود. این دستگاه به موفقیت تجاری دست نیافت، اما گامی بنیادی در مسیر فناوری سنتز گفتار به شمار می‌رفت و چشم‌انداز توانایی ماشین‌ها در تولید گفتار شبیه انسان را برای نخستین بار به نمایش گذاشت.

همچنین در سال ۱۹۳۳، کارل یانسکی با بررسی نویزهای رادیویی‌ای که تماس‌های تلفنی بین اروپا و آمریکا را مختل می‌کردند، به کشف تصادفی امواج رادیویی از فضا دست یافت. این امواج، به‌جای منبعی زمینی، از مرکز کهکشان راه شیری می‌آمدند. کشف یانسکی سرآغازی بر علمی نوین شد که بعدها «اخترشناسی رادیویی» نام گرفت.

سال ۱۹۴۷ نقطه‌ی عطفی در تاریخ فناوری بود؛ در ۲۳ دسامبر، زمانی که جان باردین، والتر اچ. براتین و ویلیام بی. شاکلی نخستین ترانزیستور را به نمایش گذاشتند، اتاق آزمایشگاه پر از هیجان و انتظار بود. این لحظه، آغازگر عصری جدید در فناوری بود. قطعه‌ی پیشگامانه‌ای که با استفاده از مواد نیمه‌رسانا ساخته می‌شد، نخستین وسیله‌ای بود که توانست به‌طور مؤثر سیگنال‌های الکتریکی را تقویت کرده و به‌عنوان کلید عمل کند. درعین‌حال، جایگزینی جمع‌وجور، قابل‌ اعتماد و کم‌مصرف برای لامپ‌های خلأ پرمصرف و حجیمی بود که آن زمان در دنیای الکترونیک سلطه داشتند.

با وجود تأثیر شگرف ترانزیستور، در زمان معرفی رسمی در سال ۱۹۴۸، این خبر در محافل عمومی بازتاب نیافت و فقط جامعه‌ی علمی به اهمیت تحول‌آفرین آن پی برد. اهمیت اختراع ترانزیستور در سال ۱۹۵۶ با اعطای جایزه‌ی نوبل فیزیک به‌صورت مشترک به باردین، براتین و شاکلی به رسمیت شناخته شد. دوره‌ای که به این موفقیت انجامید، به‌دلیل شدت و سرعت بالای پیشرفت‌ها در آن بازه‌ی زمانی، بعدها به‌عنوان «ماه معجزه» شناخته شد.

البته مسیر نوآوری همیشه هموار نبود. شاکلی، به‌خاطر روحیه‌ی شدیداً رقابتی‌اش همواره مورد انتقاد همکارانش بود. از اینرو، زمانی که فهمید ارتقای شغلی نخواهد یافت، بل را ترک کرد و شرکت خود را به نام Shockley Semiconductors در پالو آلتو، کالیفرنیا تأسیس کرد. این حرکت در اندیشه‌ی بسیاری، جرقه‌ای برای شکل‌گیری آنچه بعدها به‌عنوان «سیلیکون ولی» شناخته شد، محسوب می‌شود.

شاکلی، بعدها به شخصیتی بسیار بحث‌برانگیز تبدیل شد؛ علت آن هم دیدگاه‌های نژادپرستانه و نظریه‌های علمی بی‌اساس او درباره‌ی اصلاح نژاد انسان بود. فراتر از دستاوردهای علمی‌اش، شاکلی به‌خاطر شخصیت دشوار و روابط پرتنش با دو مخترع دیگر ترانزیستور، یعنی باردین و براتین، نیز شناخته می‌شود؛ او اغلب تلاش داشت اعتبار این موفقیت را تنها به نام خود ثبت کند.

در سال ۱۹۴۸، کلود شنون که در بل لبز فعالیت می‌کرد، با انتشار مقاله‌ی «نظریه‌ای ریاضی از ارتباطات» انقلابی در ارتباطات پدید آورد. او در این اثر، اطلاعات را به‌عنوان یک کمیت قابل اندازه‌گیری معرفی و «بیت» را به‌عنوان واحد بنیادی اطلاعات تعریف کرد. شنون در مورد اهمیت تحقیقات بنیادی گفته بود:

تحقیقات بنیادی، کلید حل مشکلات آینده است. بدون آن، پیشرفت واقعی ممکن نیست.

- کلود شنون، بل لبز

نظریه‌ی شنون پایه‌های ریاضی برای دنیای دیجیتال را فراهم کرد و تأثیر آن در همه‌ی زمینه‌های ارتباطات مدرن، از تلفن و رایانه تا فشرده‌سازی داده‌ها در اینترنت و رمزنگاری دیجیتال قابل مشاهده است. فراتر از نظریه‌ی اطلاعات، شنون به رمزنگاری و هوش مصنوعی نیز علاقه‌مند بود و در این راستا، «تِزئوس» را طراحی کرد: موشی مکانیکی که توانایی یافتن مسیر خود در یک هزارتو را داشت و امروزه از آن به‌عنوان یکی از نخستین کاربردهای عملی اصول هوش مصنوعی یاد می‌شود.

مهدی زارع سریزدی

بیوگرافی کلود شانون، استاد رمزنگاری و پدر نظریه اطلاعات

مطالعه '12

در دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰، آزمایشگاه‌های بل نقشی حیاتی در دفاع ملی ایفا کردند و منابع قابل‌ توجهی را به توسعه‌ی فناوری‌های نظامی اختصاص دادند. جنگ جهانی دوم، ساختار تحقیقاتی بل را به‌سوی الکترونیک نظامی هدایت کرد؛ از جمله رادار، صوت‌شناسی، لیزر و رمزنگاری. دستاوردهایی مانند اژدر صوتی هدایت‌شونده و سامانه‌ی کنترل تسلیحاتی M5 که به‌صورت رایانه‌ای هدایت می‌شد، از نتایج این تلاش‌ها بودند.

یکی از برجسته‌ترین دستاوردها، توسعه‌ی نخستین سامانه‌ی ارتباطی رمزگذاری‌شده‌ی موسوم به «سیگالی» بود که امکان تماس‌های امن بین فرانکلین روزولت، رئیس‌جمهور آمریکا و وینستون چرچیل، نخست‌وزیر بریتانیا، را در طول جنگ فراهم می‌کرد.

در میانه‌ی دهه‌ی ۱۹۵۰، تحقیقات بل در حوزه‌ی انرژی خورشیدی شتاب گرفت، چراکه نیاز به تأمین انرژی برای تأسیسات مخابراتی دورافتاده، روزافزون شده بود. در سال ۱۹۵۴، نخستین سلول خورشیدی سیلیکونی کارآمد توسط کال فولر، دارل چپین و جرالد پیرسون در مرکز تحقیقاتی موری‌هیل ساخته و ارائه شد.

دهه‌ی ۱۹۶۰ زمان رونمایی یکی دیگر از دستاوردهای نمادین آزمایشگاه‌های بل، یعنی توسعه و پرتاب ماهواره‌ی «تل‌استار ۱» در سال ۱۹۶۲ بود. این ماهواره‌ی پیشگام، که پروژه‌ای به رهبری مهندس جان پیرس بود، نخستین ماهواره‌ی فعال مخابراتی در مدار زمین محسوب می‌شد که توانایی انتقال زنده‌ی برنامه‌های تلویزیونی و سیگنال‌های تلفنی بین ایالات متحده و اروپا را داشت.

تل‌استار ۱ با به‌کارگیری نوآوری‌های فنی متعددی که در بل توسعه یافته بود، از جمله ۳٬۶۰۰ سلول خورشیدی برای تأمین انرژی و سامانه‌ای برای تقویت سیگنال‌های رادیویی، امکان برقراری ارتباط واضح و بین‌قاره‌ای را فراهم کرد. این دستاورد، لحظه‌ای حیاتی در تاریخ ارتباطات بین‌المللی بود که امکان بهره‌برداری از فناوری ماهواره‌ای برای اتصال نقاط دوردست را به اثبات رساند و آغازگر عصری جدید از ارتباطات شد.

در سراسر تاریخ بل لبز، موارد متعددی وجود دارد که در آن‌ها کشف‌هایی غیرمنتظره از آزمایش‌هایی به‌دست آمد که در ابتدا طبق برنامه پیش نرفتند. نمونه‌ای بارز از این مسئله، کشف تابش زمینه‌ی کیهانی از سوی آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون در سال ۱۹۶۴ است.

سارا ارجمند

جهان در باکیفیت‌ترین نمای ممکن؛ انتشار بهترین تصاویر از دوران نوزادی کیهان

مطالعه '5

پنزیاس و ویلسون هنگام کار با یک آنتن حساس برای اخترشناسی رادیویی، با نویزی دائمی و غیرقابل توضیح مواجه شدند که در نهایت، به‌عنوان شواهدی حیاتی در تأیید نظریه‌ی بیگ بنگ شناخته شد. این کشف تصادفی، حاصل آزمایشی با هدفی دیگر بود و نشان می‌دهد که اکتشافات علمی اغلب می‌توانند مسیرهای غیرمنتظره‌ای را طی کنند.

در اواخر دهه‌ی ۱۹۶۰، بل لبز بار دیگر با توسعه‌ی سیستم‌عامل یونیکس (UNIX) توسط کن تامپسون و دنیس ریچی، سهمی تحول‌آفرین در دنیای فناوری داشت. این پروژه که در ابتدا صرفاً به‌عنوان یک طرح پژوهشی مطرح شده بود، به‌دلیل طراحی ساده، ساختار ماژولار و قابلیت حمل بالا، به‌سرعت در محیط‌های دانشگاهی و تجاری گسترش یافت.

یونیکس تأثیر عمیقی بر رایانش مدرن گذاشت و مبنای بسیاری از سیستم‌عامل‌های دیگر مانند لینوکس و macOS شد. تصمیم به بازنویسی UNIX به زبان برنامه‌نویسی C، که خود در بل توسعه یافته بود، قابلیت اجرای آن را روی انواع مختلفی از سخت‌افزارها فراهم کرد و دامنه‌ی تأثیر آن را گسترش داد.

آزمایشگاه‌های بل همچنین در زمینه‌ی توسعه‌ی پهنای باند برای استفاده‌ی عملی در ارتباطات، نقش کلیدی ایفا کردند. این پژوهش‌ها بر پایه‌ی مفاهیم اولیه‌ای از جمله «فوتوفون» اختراع الکساندر گراهام بل بنا شد.

دستاوردهای مهم تحقیقات نوری، شامل تولید فیبری با افت کم جهت انتقال سیگنال‌های نوری در فواصل طولانی و توسعه‌ی لیزرهای نیمه‌رسانا به‌عنوان منابع نوری کارآمد برای این فیبرها بود. فرایند رسوب‌دهی شیمیایی اصلاح‌شده که در سال ۱۹۷۳ در بل توسعه یافت، به استانداردی برای تولید انبوه این فیبرهای باکیفیت تبدیل شد. فناوری فیبر نوری صنعت مخابرات را متحول کرد و زیرساختی حیاتی برای انتقال پرسرعت داده‌ها فراهم ساخت؛ زیرساختی که امروز ستون فقرات اینترنت مدرن را تشکیل می‌دهد.

با کنترل انحصاری AT&T بر صنعت مخابرات در بخش عمده‌ای از قرن بیستم، منابع مالی قابل توجهی در اختیار بل لبز قرار گرفت، اما هم‌زمان با انتقادات جدی و پرونده‌های متعدد ضدانحصار نیز همراه شد. منتقدان معتقد بودند که سلطه‌ی AT&T مانعی برای رقابت آزاد بود، چرا که این شرکت دسترسی به بازار و توسعه‌ی فناوری‌های جدید را کنترل می‌کرد. همچنین گزارش‌هایی مطرح شد مبنی‌بر اینکه AT&T به‌صورت عمدی ورود فناوری‌های رقیب، مانند دستگاه‌های پیغام‌گیر تلفنی را به تأخیر انداخته بود تا درآمدهای خدمات تلفنی سنتی خود را حفظ کند.

وزارت دادگستری ایالات متحده تا سال ۱۹۸۲ چندین پرونده‌ی ضدانحصاری علیه AT&T تشکیل داد که در نهایت به تفکیک تاریخی ساختار بل در سال ۱۹۸۴ منجر شد. این تفکیک با هدف تقویت رقابت، بخش تماس‌های راه‌دور و تولیدات AT&T را از شرکت‌های محلی تازه‌تأسیس‌شده جدا کرد. اگرچه انحصار AT&T پشتیبانی مالی لازم برای پژوهش‌های گسترده‌ی بل لبز را فراهم کرد، این ساختار همچنین مورد انتقاد قرار گرفت؛ زیرا می‌توانست نوآوری را در صنعت مخابرات محدود کند.

پس از تجزیه‌ی از شرکت AT&T در سال ۱۹۸۴ و در پی نگرانی از تعدیل، بخش بزرگی از نیروی کار آزمایشگاه بل (شامل هزاران نفر از کارکنان) از این شرکت جدا شد و سازمانی جدید به نام Bellcore (مخفف Bell Communications Research) را شکل داد. مأموریت اصلی Bellcore ارائه‌ی خدمات تحقیقاتی و پشتیبانی فنی به شرکت‌های منطقه‌ای جدید ارائه‌دهنده‌ی خدمات تلفن، موسوم به بچه‌های بل بود. این جداسازی اطمینان حاصل می‌کرد که شرکت‌های مستقل محلی، ساختار تحقیق و توسعه‌ی مختص به خود را داشته باشند.

هدف از این تجزیه، ایجاد رقابت در بازار تماس‌های راه دور و تجهیزات مخابراتی بود، اما پیامدهای عمیقی نیز در پی داشت که شامل افزایش نرخ تماس‌های محلی و لزوم بازنگری در راهبردهای تجاری شرکت برای مواجهه با محیط رقابتی جدید می‌شدند؛ تغییراتی که تأثیر بسزایی بر مسیر آینده‌ی AT&T و بل لبز گذاشت.

در سال ۱۹۹۶، ساختار شرکت AT&T باز هم تغییر کرد و واحد تولید تجهیزات مخابراتی آن با نام AT&T Technologies به شرکت مستقلی با عنوان Lucent Technologies تبدیل شد. با این جداسازی، اکثر دارایی‌ها و کارکنان آزمایشگاه بل به Lucent منتقل شدند، و بدین ترتیب فصلی جدید در تاریخ این نهادهای تحقیقاتی و تولیدی معتبر آغاز شد. هدف از اقدام یادشده، افزایش توان رقابتی Lucent در بازار تجهیزات مخابراتی و فراهم‌سازی امکان فروش محصولات به طیف گسترده‌تری از مشتریان بود.

روند تولید تحقیقات درخشان در آزمایشگاه بل حتی پس از جدایی از AT&T نیز ادامه یافت و با جوایز نوبل مورد تقدیر قرار گرفت. در سال ۱۹۹۷، استیون چو به‌خاطر تحقیقات خود در زمینه‌ی تبرید و به دام انداختن اتم‌ها با نور لیزر که در آزمایشگاه بل انجام شده بود، موفق به دریافت جایزه‌ی نوبل فیزیک شد.

در سال بعد یعنی ۱۹۹۸، هورست استورمر، رابرت لافلین و دانیل تسوی به‌خاطر کشف نوع جدیدی از مایع کوانتومی با برانگیزش‌های با بار اعشاری، که تحقیقات آن از سوی استورمر و تسوی در آزمایشگاه بل صورت گرفته بود، به‌طور مشترک برنده‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک شدند.

با وجود تحولات سازمانی، آزمایشگاه بل همچنان نقش برجسته‌ای در نوآوری‌های دوران اینترنت ایفا کرد. در حوزه‌ی فناوری بی‌سیم، این آزمایشگاه در سال ۲۰۰۱ با ابداع فناوری MIMO (چند ورودی - چند خروجی) پایه‌گذار تحولاتی مهم شد. این نوآوری امکان افزایش ظرفیت شبکه‌ها بدون نیاز به افزایش توان مصرفی یا پهنای باند را فراهم کرد و بعدها از عناصر کلیدی استانداردهای پیشرفته‌ای همچون 5G و نسخه‌ی پیشرفته‌ی آن با عنوان Massive MIMO شد.

اگرچه در منابع موجود، به‌طور صریح اشاره‌ای به نقش مستقیم آزمایشگاه بل در توسعه‌ی استاندارد JPEG نشده، فعالیت‌های گسترده‌ی این مرکز در حوزه‌ی پردازش تصویر و فشرده‌سازی دیجیتال بدون شک به غنای این عرصه کمک کرده است.

در همین راستا، استانداردهای MPEG حاصل تلاش گروهی از متخصصان تحت نظارت گروه کارشناسی تصاویر متحرک (Moving Picture Experts Group) بود، ولی کارل‌هاینز براندنبورگ، یکی از پژوهشگران آزمایشگاه بل، نقش کلیدی در توسعه‌ی سیستم‌های فشرده‌سازی صوتی MPEG ایفا کرد.

در افتحاری دیگر و در سال ۲۰۰۹، ویلارد بویل و جورج ای. اسمیت به‌طور مشترک به‌خاطر اختراع دستگاه بارجفت‌شده یا همان CCD که تحول بزرگی در حوزه‌ی تصویربرداری دیجیتال ایجاد کرد، موفق به کسب جایزه‌ی نوبل فیزیک شدند. حسگرهای CCD، دهه‌ها قبل از برنده شدن جایزه‌ی نوبل و در سال ۱۹۶۹ در پی تحقیقات این دو دانشمند ابداع شد.

همزمان با پیشرفت سریع علوم کامپیوتر، تغییرات در صنعت مخابرات ادامه یافت؛ تا اینکه در سال ۲۰۰۶، شرکت Lucent با شرکت فرانسوی آلکاتل ادغام شد و شرکت Alcatel-Lucent را تشکیل داد. این ادغام مرحله‌ای دیگر از تحول در مسیر میراث آزمایشگاه بل بود که با تمرکز بیشتر در بازارهای بین‌المللی همراه شد.

یک دهه‌ی بعد و در سال ۲۰۱۶، غول مخابراتی فنلاندی، نوکیا، شرکت Alcatel-Lucent را که آزمایشگاه بل را در ساختار خود داشت، خریداری کرد. با وجود این انتقال مالکیت، پردیس مرکزی Nokia Bell Labs همچنان در موری‌هیل، نیوجرسی به‌عنوان مکانی با پیشینه‌ای غنی از نوآوری‌های علمی باقی مانده است.

پژوهشگران با چشم‌انداز آینده‌ی ارتباطات، روی پروژه‌هایی همچون نسل ششم فناوری‌های تلفن همراه (6G) فعالیت دارند و حتی امکان ایجاد شبکه‌های سلولی در کره‌ی ماه را بررسی می‌کنند. فناوری 6G، که نسل بعدی ارتباطات بی‌سیم است، وعده‌ی سرعت‌های بسیار بالاتر، تأخیر کمتر و اتصال هوشمندتر را می‌دهد. این فناوری می‌تواند انقلابی در حوزه‌هایی مانند اینترنت اشیا، خودروهای خودران و واقعیت مجازی ایجاد کند.

دامنه‌ی تحقیقات بل لبز تنها به شبکه‌های سنتی محدود نمی‌شود، بلکه شامل نوآوری‌هایی در حوزه‌هایی مانند تصویربرداری پزشکی، مانند توسعه‌ی فناوری تصویربرداری پزشکی با نام مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی (OCT) و پیشرفت در فناوری‌های مسیریابی داده‌ها همچون «سافت‌روتر» نیز می‌شود.

روحیه‌ی همکاری و کاوش که مشخصه‌ی دوره‌های پیشین بل لبز بود، اکنون نیز تحت مالکیت نوکیا ادامه یافته است. پیتر وتر (Peter Vetter)، رئیس پژوهش‌های مرکزی نوکیا بل لبز، بر وجود محیطی تأکید دارد که در آن پژوهشگران تشویق می‌شوند تا ایده‌های نوآورانه‌ی خود را دنبال کنند؛ فرهنگی که کنجکاوی علمی و کشف را تقویت می‌کند.

هنگامی که یک پژوهشگر رویکرد جدیدی برای حل یک مسئله پیشنهاد می‌کند، فرصت بررسی و توسعه‌ی آن ایده در اختیارش قرار می‌گیرد و همکاری میان تیم‌های گوناگون از جمله متخصصان فیزیک دستگاه‌ها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی تسهیل می‌شود. این فرهنگ مشارکتی، در پروژه‌های جاه‌طلبانه‌ای همچون تلاش برای عبور از مانع سرعت «یک پتابیت‌برثانیه» در شبکه‌های نوری نیز قابل مشاهده است.

نوآوری چشمگیر و مداوم در بل لبز ریشه در فرهنگی سازمانی داشت که تحت‌تأثیر چند عامل کلیدی شکل گرفته بود. وضعیت انحصاری و تحت نظارت شرکت AT&T در بخش عمده‌ای از قرن بیستم، پایداری مالی بی‌سابقه‌ای را برای بل لبز فراهم کرد؛ امکانی که به آن‌ها اجازه می‌داد بدون فشارهای فوری بازار، در پروژه‌های تحقیقاتی بلندمدت و پرریسک سرمایه‌گذاری کنند.

پشتیبانی مالی AT&T، فضایی را ایجاد کرد که در آن پژوهشگران می‌توانستند به‌دنبال پرسش‌های بنیادین علمی بروند، حتی اگر این تحقیقات به کاربرد تجاری فوری منجر نمی‌شدند.

طراحی فیزیکی ساختمان‌هایی همچون پردیس موری‌هیل نیز به‌گونه‌ای بود که تعاملات تصادفی و همکاری‌های بین‌رشته‌ای را تشویق کند. مثلاً همکاری فیزیکدانان و مهندسان در اختراع ترانزیستور، یکی از برجسته‌ترین مثال‌های همکاری‌های بین‌رشته‌ای در بل لبز بود. این همکاری نه‌تنها به اختراع ترانزیستور انجامید، بلکه زمینه‌ساز تحولات عظیمی در صنعت الکترونیک شد.

پژوهشگران آزادی عمل کاملی داشتند تا ایده‌های نامتعارف را دنبال کنند و روی پروژه‌هایی بلندمدت متمرکز شوند؛ حتی اگر موفقیت آن‌ها در کوتاه‌مدت، تضمین‌‌شده نبود. ساختار مدیریتی آن، که اغلب از افرادی با دانش فنی عمیق تشکیل شده بود، محیطی را شکل داد که در آن پژوهش علمی ارزشمند بود و با منابع و امکاناتی در سطح بین‌المللی حمایت می‌شد.

در‌حالی‌که بل لبز عمدتاً بر مخابرات تمرکز می‌کرد، سیلیکون‌ ولی با طیف بسیار وسیع‌تری از تلاش‌های فناورانه روبه‌رو است، زیرا بیشتر به‌واسطه‌ی سرمایه‌گذاری‌های خطرپذیر و انگیزه‌ی رشد سریع و بازدهی مالی بالا هدایت می‌شود.

همچنین، مشوق‌های مالی نیز میان مدل‌های مدیریتی بل لبز و سیلیکو‌ن ولی، بسیار تفاوت دارد؛ در سیلیکون‌ ولی، امکان دستیابی به ثروت هنگفت شخصی از طریق سهام شرکت، یکی از انگیزه‌های اصلی در اختراع با اکتشاف است، درحالی‌که در بل لبز، با وجود درآمد رقابتی و شرایط کاری عالی، تمامی حقوق اختراع‌ها به شرکت هولدینگ (این روزها نوکیا) تعلق می‌گیرد.

بل لبز به‌عنوان یک نهاد بی‌همتا در تاریخ فناوری و نمادی از یک قرن نوآوری مستمر، تأثیر عمیقی بر دنیای مدرن گذاشته است. از زمان تأسیس در سال ۱۹۲۵، این مؤسسه، فرهنگی منحصربه‌فرد را پرورش داد که با تکیه بر منابع پایدار یک انحصار، تأکید جدی بر همکاری میان‌رشته‌ای و تحمل چشمگیر نسبت به تحقیقات بلندمدت و پرریسک، توانست به دستاوردهایی تاریخی دست یابد.

در این فضای نوآور، اختراعاتی چون ترانزیستور، نظریه‌ی اطلاعات، لیزر، سیستم‌عامل یونیکس و فناوری فیبر نوری شکل گرفتند که هر یک تأثیری تحول‌آفرین بر ارتباطات، رایانش و حوزه‌های بسیار دیگر داشته‌اند؛ اما میراث بل لبز تنها به این دستاوردهای نمادین محدود نمی‌شود. آزمایشگاه‌ بل در دوران جنگ و جنگ سرد، نقشی حیاتی در امنیت ملی ایفا کرد و در کاوش‌های فضایی و توسعه‌ی فناوری‌های عصر اینترنت نیز سهمی کلیدی داشت.

تجزیه‌ی AT&T در سال ۱۹۸۴ نقطه‌ی عطفی در مسیر بل لبز بود و به دگرگونی ساختاری آن از طریق شرکت‌هایی چون Bellcore و Lucent Technologies انجامید، تا نهایتاً به مالکیت نوکیا درآمد. با وجود تحولات سازمانی، روح نوآوری همچنان در بل لبز زنده است؛ اکنون تحت نام Nokia Bell Labs، این مؤسسه مرزهای فناوری را در حوزه‌هایی چون هوش مصنوعی و رایانش کوانتومی به چالش می‌کشد.

داستان بل لبز درس‌های ارزشمندی در مورد شرایطی ارائه می‌دهد که خلاقیت و اختراع را پرورش می‌دهند. این مدل، هرچند منحصر به زمان و زمینه‌ی خاص خود بود، اهمیت سرمایه‌گذاری بلندمدت در پژوهش‌های بنیادی، قدرت گردآوری تخصص‌های گوناگون و ارزش ایجاد محیطی را برجسته می‌کند که از آزمون و خطا نمی‌هراسد.

اکنون درحالی‌که به آینده‌ی نوآوری‌های تکنولوژی چشم داریم، میراث ماندگار بل لبز، یادآوری فرهنگی است از آنچه که می‌توان با هدایت هدفمند، استعدادهای برجسته و تعهدی جدی به پژوهش علمی به دست آورد.