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摩爾斯:上帝創造了何等奇跡

2015-06-05 09:30:59

來源:《中國科學報》

原標題:摩爾斯:上帝創造了何等奇跡

  1774年,一個瑞典發明家發明了一種裝置,裝置中每根電線代表一個字母。當電流從代表某個字母的電線流過,它會給與之相連的一個小球充電,而后者隨后會敲響一個小鈴,發出與這個字母相應的音符。

  這個裝置很難在實踐中得到真正的應用,直到70年之后,一個失意的美國畫家才真正創造出能夠實際應用的高效的信息傳遞系統——電報機。

  他就是薩繆爾·摩爾斯。摩爾斯原本是一位肖像畫藝術家。1825年,當他在華盛頓畫肖像時,他的妻子剛生完第四個孩子。經過6天6夜的顛簸,摩爾斯原本想著給妻子一個擁抱,卻不料妻子已經去世。而幾天前,他剛收到父親的來信:“你親愛的妻子正在康復?!边@一場因為信息滯后造成的悲劇在摩爾斯心中留下了永久的烙印,也成為他日后研究電報的根源。

  1832年,摩爾斯乘坐“薩利”號游船時結識了查爾斯·約翰遜,約翰遜對電磁學頗有研究。在和約翰遜的一番交流后,摩爾斯仿佛發現了一個全新的世界:“電的傳遞速度那么快,能夠在一瞬間傳到千里之外,加上電磁鐵在有電和沒電時能作出不同的反應。利用它的這種特性不就可以傳遞信息了嗎?”于是,這位41歲的畫家毅然決定放棄繪畫事業,轉而投身到“用電傳信”的研究中。

  于是,摩爾斯的工作室里不再僅有他的繪畫作品,更出現了許多電報機的制作設備:一臺車床、一堆亂糟糟的鐵棒、線卷、卷紙、蓄電池組和化學試劑瓶子。

  在摩爾斯投身電報研究的過程中,約瑟夫·亨利給予了他莫大的支持。事實上,在“用電傳信”的研究中,亨利遠遠走在摩爾斯之前。1831年,當摩爾斯還只能在馬蹄形軟鐵棒上簡單纏繞電線時,亨利就已經精確運行了電報機的響鈴,實現了電磁電報機的首次運轉。但亨利是一名純粹的科學工作者,他毫無將自己的研究轉化成商業工具的想法。

  如文章開頭所提及的,在摩爾斯之前的科學家,往往是為表達26個字母而設計了極為復雜的設備,而復雜的設備制作起來談何容易。他意識到,必須把26個字母的信息傳遞方法加以簡化,這樣電報機的結構才會簡單一些。

  “用什么符號代替26個英文字母呢?”摩爾斯苦苦思索。他畫了許多符號:點、橫線、曲線、正方形、三角形。最后,他決定用點、橫線和空白承擔起發報機的信息傳遞任務。他為每一個英文字母和阿拉伯數字設計出代表符號,由不同的點、橫線和空白組成。這就是電信史上最早的編碼——“摩爾斯電碼”。

  有了電碼,摩爾斯馬上著手研制電報機。他在生活窘迫的狀態下進行著研制工作。終于在1837年摩爾斯制造出了一臺電報機。這臺電報機的發報裝置很簡單,由電鍵和一組電池組成。按下電鍵,便有電流通過。按的時間短促表示點信號,按的時間長些表示橫線信號。它的收報機裝置較復雜,由一只電磁鐵及有關附件組成。當有電流通過時,電磁鐵便產生磁性,這樣由電磁鐵控制的筆也就在紙上記錄下點或橫線。

  當時這臺發報機的有效工作距離為500米。之后,摩爾斯又對這臺電報機進行了改進。

  為檢驗電報機在實踐中的表現,摩爾斯計劃在華盛頓與巴爾的摩兩個城市之間,架設一條長約64公里的線路。他請求美國國會資助3萬美元,作為實驗經費。國會經過長時間的激烈辯論,終于通過了資助摩爾斯實驗的議案。1844年,電報線路終于建成了。

  1844年5月24日,摩爾斯坐在華盛頓國會大廈聯邦最高法院會議廳中,用激動得顫抖的手,向巴爾的摩城發出了人類歷史上的第一份電報:“上帝創造了何等奇跡!”

  此后,摩爾斯的電報機經過許多改進,被迅速推廣應用。從此以后,戰爭、商談、海航等各種消息都通過電報而得到迅速地傳遞。電報的發明,開始了用電作為信息載體的歷史。通過對電報、無線電通信的深入研究,人類開始了通信歷史上一次次巨大的飛躍。

  然而,面對榮譽和財富,摩爾斯一度變得自私而冷漠。1845年,摩爾斯竟允許出版一本蔑視約瑟夫·亨利貢獻的書。作為回應,亨利說:“在電學、磁學以及電磁學方面,摩爾斯沒有作出可應用于電報機發明的唯一獨到的發現。我一直認為他的功績在于,把其他人在特殊裝置發明中發現的東西進行結合和應用,并加速了電報機的推廣。”

  這一說法激怒了摩爾斯。即使過了十年之后,摩爾斯依然認為他不會“因任何有關電報機的科學發現”讓亨利受惠。(趙魯整理)

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