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第9章 谁发明了电报?

电报是由莫尔斯发明的。

莫尔斯于1791年出生在美国一个牧师的家庭,青年时研究过绘画和雕刻,担任过许多艺术团体的负责职务。他曾离开美国到英国去求学。欧洲秀丽的风光和各种各样的古迹使他眼界大开,归国后,画技有很大进步,很快成为一个享有世界声誉的画家。他之所以改行从事电信的研究,完全是出于一个偶然的机会。

1832年秋天,在大西洋中航行的一艘邮船上,美国医生杰克逊给旅客们讲电磁铁原理,旅客中41岁的美国画家莫尔斯被深深地吸引住了,并牢记住了这些。他联想起自己所看到的法国信号机体系,它每次只能凭视力所及传讯数英里而已;

莫尔斯受到了什么启发后,立志改行投身于电学领域的?

如果用电流传输电磁讯号,不是可以在瞬息之间把消息传送数千英里之外吗?他在写生簿上端端正正地写下了“电报”两个字,立志要完成用电流传递信息的伟大使命。从这以后,他毅然改行投身于电学研究领域。从此,莫尔斯的生活发生了根本的转变。

当时,电磁学在世界上是很引人注意的新事物,许多富有经验的电磁学专家做过千百次试验,并未能在电通信方面取得多少进展,而莫尔斯对电磁学的知识可以说是一窍不通,况且年过四十,居然“半路出家”,要攀登别人未曾征服过的高峰,对他来说无疑是一个巨大的挑战。

莫尔斯以坚强的毅力和勇于献身的精神,开始了他的伟大事业。经过半年的刻苦学习,他初步掌握了电磁理论。他把自己的小画室改成实验室,购置了各种电工器材和工具,一次又一次地进行实验,充满他的家庭的已不再是画笔和标本,而是线圈、磁石和导线,他的写生本上也不再是人物像和风景画,而是数不尽的各种方案、草图和科学笔记,他把整个心思和全部时间都凝聚到设计电报机上。

然而,三年过去了,一个接一个的失败,将他的积蓄几乎花光了,生活处于极端困苦之中。在给朋友的信中,他经常这样说:“我被生计压得喘不过气了。我的长袜一双双都破烂不堪,我的帽子陈旧过时了。”

为了解决生计问题,1836年,他不得不重操旧业,担任了纽约大学艺术及设计教授。当他重握画笔时,不禁感慨万千。他奋笔画了一幅一幅信鸽在大海上与风浪搏击的油画,借以抒发自己的感情。是的,他始终没有忘记自己崇高的使命。他一面教学,一面继续进行试验,几乎把挣得的每一分钱,都用到了改进发明上。

莫尔斯经过反复实验发现了什么现象?

莫尔斯在反复的实验中发现了这样一个现象:电流能在很长的电线中迅速地通过,在两个带电导体间如果仅有一个极小的间隙时会立即迸出明亮的火花。莫尔斯从这里获得启示,经过反复酝酿,他在科学手记上写下了这样一段话:

电流是神速的,倘若它能不停地走十英里,我就能让它走遍全世界。电流只需截止片刻,就会出现火花。火花就是一种符号;没有火花是另一种符号;没有火花的时间长又是第三种符号。这里有三种符号可以组合起来,代表数字或字母。它们可以构成全部字母,文字就能够这样通过导线传送了。其结果,在远处能记录消息的崭新工具就能实现了!

这个构思,确实是电报电码发明史上的一次重大突破。莫尔斯设想用点、划同空白的组合表示字母,这样两地间只需传递两种信号,就可实现任何消息的通信。这种简便而又可靠的方法,把电报的设计和装置大大改进了。莫尔斯还规定了特定的点、划组合,用以表示各个字母的数字,这就是电信史上最早的编码——莫尔斯电码。

这种莫尔斯电码,直到现在还继续使用。今天,不管电报传送什么内容,不管是哪个国家的文字,也不管是明码还是密码,组成电报的最基本的结构仍然还是长短不同的两个信号:短的是点(·,通常叫“嘀”,长的是划(—,通常叫“嗒”,一划的长度等于三点。如字母A的电码是“·—”,B的电码是“—···”,数字1为“·—”,2为“··—”等等。在中文电报中,用四个阿拉伯数字编成一组表示一个汉字,如用0022代表“中”,0948代表“国”字等等。

有了这套电码,如何用来实现通信呢?这就必须设计制作一种能传送电码的装置。为此,莫尔斯投入了更紧张的工作。为了制造机器得买器材,得有试验地方,这些都要花钱。他的试制经费全靠美术教学所得,这收入是十分有限的,经济显得十分拮据。于是,他变卖掉了家具和财产,有时穷得连喝咖啡、买面包的钱都没有,只好靠友人的接济,可他坚持夜以继日地工作着。有些友人忍不住劝他别搞了,他笑笑,继续试验着。苍天不负有心人,在莫尔斯坚持不懈的努力和友人热情的帮助下,他终于获得了成功。1837年~1838年间,他研制成了一台能够在短距离内传送电码的通信机,他把这台机器命名为“电报机”,这年,莫尔斯已经46岁了。莫尔斯发明的电报机尽管非常简陋而笨重,单是电磁铁差不多就有50千克,用作线圈的导线跟他用作架空线的导线一样粗。

尽管这台机器很简陋,但却是人类电报通信的雏形,它的基本原理与现在的人工电报是完全一致的。我们都知道,人工电报是一种比较简单的电报通信方式,只要有一套收发报机、一副电键、一副耳机,就可以进行两地间的通报。目前在一些农村和边远地区,这种电报仍在使用。

莫尔斯电报机包括发报机、收报机和连通两者的导线。发报机的主要装置是一个简单的电键和作为电源用的一组电池,收报机的主要装置是一个由电磁铁操纵的符号记录器。当发报人将电键按下时,电路接通,电流迅即流经收报机中缠绕在电磁铁上的导线,这时电磁铁的铁芯就被磁化,于是便吸引顶部铁制印字杠杆的一端使之向下,同时也就使杠杆另一端的子轮向上,压紧电报纸条,留下墨痕。这个小轮的边缘非常之薄,并且不断地在墨、油缸内匀速旋转。绕在滚轴上的纸条也由机械操纵着,从卷着空白纸条的轮盘不断地卷到另一个轮子上。当松开电键时,电路中断,收报机中的电磁铁失去磁性,由于印字杠杆另一端弹簧的作用,便使小轮离开了纸条,纸上印下的墨痕线条也就中断了。如果电键按下的时间短,纸条上就会留下一个短痕——点的符号(·;如果按下的时间长三倍时,便留下一个长痕——划的符号(—;在停按电键时,便会得到点和划间的间隔,按照规定把传输的点划符号组合起来,就能表达一定的文字意义,从而完成电报通信任务。

电报机的发明极大地鼓舞了莫尔斯,可是这台机器传送的距离仅有几十米,因此他马不停蹄地继续投入了试验。改进电报装置,需要大笔经费,而他的钱早已用光了。他只好抱着电报机去找企业家赞助,然而不仅无人相助,还招来了一连串冷嘲热讽。莫尔斯毫不气馁,东求西借,省吃俭用,甚至忍痛变卖了珍藏多年的名画,把仅能维持生活的钱也全都用到试验上。

在莫尔斯最艰难的日子里是谁从外地赶来,自愿做他的助手?

在他最艰难的日子里,有一位名叫盖尔的青年技师专程从外地赶来,自愿做他的助手,同他一道坚持搞下去。他们将电报机的电池组数加多,增加环绕电磁铁的线匝,不断地延长通信距离,最后终于使电报机达到了实用水平。

莫尔斯又带着改进了的电报机离开纽约前往华盛顿,向国会提出申请,要求拨款3万美元,供他在华盛顿和巴尔的摩城之间架设一条长40英里的试验性的电报线路。但当时美国国会对莫尔斯的申请经过一场辩论后,议案未能通过。他只好带着失望的心情离开华盛顿,这时他的口袋里只剩下几角钱了。

莫尔斯在困苦中煎熬着,仍然只得卖画糊口,但他坚信,凡造福人类的东西必将受到历史的尊重,人类总有一天会理解自己的发明家的价值。后来在舆论的压力下,他请求的试验资金终于在1842年被国会通过了。这位年过半百历尽艰辛的发明家心情万分激动,他从学生那儿借了50美元,买了一套新衣服,兴冲冲地赶到华盛顿去了。接着他与盖尔一起用了不到两年时间,完成了世界上第一条实用的电报线路。

1844年5月24日,这是一个多么值得纪念的日子!在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里,莫尔斯向应邀前来的科学家、政府人士介绍了实验原理后,便接通了机器,亲手向40英里外的巴尔的摩城发出一连串的点、划符号——即至今还在使用的莫尔斯电码;等候在巴尔的摩城的盖尔立即将收录的电码译成电文:“上帝创造了何等奇迹!”这是人类有史以来拍发的第一份正式长途电报!刹那间,围观的群众便一下子如海涛般欢呼起来。

试验成功了!莫尔斯的发明揭开了人类通信史上崭新的一页,把许多科学家为之奋斗不息的用电通信的理想变成现实。它对社会进步所起的作用是无法估量的。为了感谢这位伟大的科学家对人类所做出的重大贡献,1858年,欧洲许多国家联合给予莫尔斯一笔40万法郎的奖金。在他的垂暮之年,纽约市人民还在市中央公园为他塑了雕像,给他以崇高的荣誉。

莫尔斯发明了电码和电报机,使电报成了电波用于通信上的最早的一个发明。

莫尔斯的功绩是不可磨灭的,莫尔斯电码和莫尔斯电报机都可以说是人类历史上的伟大发明。

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