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第2章 西方早期電報發展

觸電的帝國 马伯庸 7855 2018-03-20
現在的世界,是一個扁平的世界,現在的地球,是一個村子。 三次贏得普利策獎的《紐約時報》專欄作家托馬斯·弗里德曼在他的名著《世界是平的:21世紀簡史》中寫到,從1800年一直到2000年,各種硬件的發明和革新成為全球化的主要推動力——從電報、蒸汽船、鐵路到移動電話和計算機的普及。世界從中等變小。 加拿大傳播學家M·麥克盧漢則是這樣闡述地球村的意義的:“地球村的出現打破了傳統的時空觀念,使人們與外界乃至整個世界的聯繫更為緊密,人類變得相互間更加了解了。” 如果說在全球化的浪潮到來前,世界還是分散和孤立的一個個板塊的話,那麼現在,國家與國家——乃至我們每一個人,正在被各種發明和科技,聯繫得越來越緊密,距離越來越近。

所謂的“扁平的世界”和“世界村”當然都是綜合意義上的論述,它包括了太多太多的含義和內容,例如交通的發達,經濟結構的改變等等,但是從歷史的發展和根源來追溯的話,首先開始從基礎上改變我們生活的,是通信手段的進步。 中山大學人文學院的林定夷教授曾經在一次講演中極力強調了通信技術的重要性:“在現代,可以說,誰在現代通訊技術上領先,誰就能佔有發展的先機。現代國家間實力的競爭,首先是科技實力的競爭。而科技實力的競爭,又突出地表現在通訊技術的競爭上。” 所謂通訊技術,是通過事前建立好的網絡,利用約定好的手段和方法,來達到傳遞信息的目的。上下五千年,人們用來進行信息交流的載體從甲骨、泥版、竹簡,到紙張、絹帛,再到光盤、U盤,手段也從捎口信、寫家書一路進化到了打手機、上互聯網。寫下“蝶去鶯飛無處問,隔水高樓,望斷雙魚信”的古人若能看到這麼天翻地覆的變化,在欣喜若狂之餘,怕也是要撟舌不下吧。

在電報發明前,人類比較有效的通信手段不外乎驛傳制度、信鴿傳遞、烽火這麼幾種。古代驛馬傳信的最高速度為一晝夜300裡,按今天換算方式300里約等於150公里,再除以24小時可知速度約為6.25公里/時;一般優良信鴿在正常情況下,時速能達60~80公里,一天能飛8~10小時,也就是每天最多800公里;烽火傳遞倒是快得多,據說最快時一晝夜可達7000餘里。可無奈它能傳遞的信息量實在太少,明朝時中國邊防軍發明了懸燈、舉旗與放炮相結合的報警方法,已經算是相當先進了。可是看看它的口訣:“一燈一炮賊從東,雙燈雙炮看南風,三燈三砲防西面,四燈四炮北方攻。”又有規定:“會邊俱舉放烽炮,若見敵一二百人至百餘人,舉放一烽一炮,千人以上三烽三砲,五千人以上四烽四炮,萬人以上五烽五炮。”原來,這麼點燈放炮的,也不過能告訴你敵人從哪邊打來、敵人約莫有幾百到幾千而已。

而電報呢,套句應景的話就是“眼睛一閉,一睜(一秒鐘),就轉地球七圈半了,嚎?”這中間的效率差了多少倍,數學不太好的恐怕還真算不清…… 可以說,直到以電報為起始的通訊技術革命,才真正使人與人、國與國、大洲與大洲之間的交流無遠弗屆,整個世界成為了一體。現在的互聯網、手機等等以電力驅動為手段的通訊方式,莫不滋生於電報,滋生於電報發明者莫爾斯的奇思妙想之中。 按照詞典上的說法:電報(telegraph)是通信業務的一種,是最早使用電進行通信的方法。它利用電流(有線)或電磁波(無線)作載體,通過編碼和相應的電處理技術實現人類遠距離傳輸與交換信息的通信方式。 說起電報的發明和實施,排在首位的,當仁不讓的肯定是電報機發明者美國人塞繆爾·莫爾斯,這個人的名字,相信大家都在歷史課本上看到過。但是恐怕不是每個人都清楚,莫爾斯並不是第一個發明電報機的人,而是第一部實用電報機的發明者。

比莫爾斯發明出他的電報機早84年的1753年,就有人試圖用電力來遠距離傳遞信息,這時候離伏打發明電池還有40多年吶。這位名叫摩利孫的老兄的設想很簡單,很直觀,也很有趣。我們都知道,靜電感應是可以吸引灰塵、紙片這樣的輕薄物體的。摩利孫就利用了靜電的這一特性,從發報點到收報點扯了一束26根的金屬導線,每根導線的末端都掛著一個金屬小球,球下面又掛著一張寫有字母A~Z的小紙片。發報端的人用靜電機依次連接導線,導線另一頭的紙片會被吸起來,收報端的人就可以按照字母紙片被吸起的順序組成文字。這種方法稍微一推斷,就明白投入實際應用的難度有多大,試想靜電能有多大功率,又可能傳遞多遠呢?就算功率問題解決了,發、收信繁瑣,容易出錯等問題也是這種靜電電報的致命傷。所以雖然後來還有許多發明家沿著摩利孫的思路繼續研究,但是始終沒有一個人能造出一台用於實用的靜電電報機。

1793年,法國查佩兄弟倆在巴黎和里爾之間架設了一條230公里長的托架式信息線路。這兩兄弟也是第一個使用“電報”這個詞的人,但這時候的“電報”,還和我們今天所說的電報相去甚遠,只能傳遞一些極為簡單的信號。 1832年,俄國外交官巴倫·許林格根據“通電導線附近的磁針會發生偏轉”這一物理現象,設計出了磁針式的電報機,可以利用通電電流的強弱使磁針偏轉不同的角度,再根據磁針的角度來表示不同的字母。在沙皇的授意下,俄國於1837年鋪設了一條從冬宮到內閣之間的電報線路,以便沙皇陛下在外出遊玩時也能處理公務,這也是世界上第一條地下電報電纜線路。很遺憾的是許林格卻在這條電報鋪設前不久去世了,沒有看到它的實現。不過,許林格在去世前在英國的一次旅行,卻意外地促成第一條實用電報線路的出現,這卻不能不叫人感慨命運的巧妙了。

當時許林格是作為外交官來英國公幹。英國科學界對他發明的磁針式電報機十分有興趣,便邀請他作一次演講。他的演說自然博得滿堂喝彩,但英國人固有的傲慢一向看不起落後的俄羅斯,他們只把磁針電報機當成一種新奇的小玩意,懷著傲慢的善意鼓著掌,卻絲毫沒有放在心上。在座的觀眾裡,只有一位表情嚴肅的學者看出了其中蘊藏的巨大機會,興奮地捏緊了自己的禮帽,他的名字叫查爾斯·惠斯通。 這位惠斯通先生是個天縱奇才。受家庭影響,他自幼就在藝術方面表現出了優異的特長,8歲就通曉諸種樂器,15歲就能翻譯法國詩作,並且自己譜寫歌曲。正當所有人都以為他會走上藝術家道路的時候,他卻突然轉換了興趣,投身到科學研究中來。據說這是因為他厭倦了物體的外在表現形式,想要去探究其內在的運作規律。惠斯通一生研究領域廣涉聲、光、電等學科,發明了萬聲筒、分光鏡、變阻器等等,還開創了測量電流速度試驗之先河。甚至大名鼎鼎的歐姆定律,也是經他之手來在英國推廣開來的,可稱得上是一位科學多面手。我們如今所熟知的惠斯通電橋就是以他的名字來命名的,不過這個裝置是英國的克里斯蒂教授在1833發明的,惠斯通第一個用它來測量電阻,因此而得名。

惠斯通對電報的興趣,始於19世紀30年代。當時電報機的理論雛形已經出現,歐洲科學界各門各派都在致力於製造出實用化的電報裝置來。惠斯通出身聲學專業,在一開始走了點彎路,研究了足足好幾年如何讓聲音實現長距離傳送,卻屢次失敗,一直處於苦惱中。直到1837年許林格來英國演示他的磁針電報,惠斯通這才如醍醐灌頂,如夢初醒,轉而把注意力放到了電學在信息傳遞技術上的應用。許林格回國後不久便染病去世,改進電報機的接力棒便交到了惠斯通先生手裡。 天才畢竟是天才,即便是走了些許彎路,仍舊快過別人。惠斯通很快掌握了許林格式電報機的基本原理,並作了改進,制訂了幾個試驗計劃——其中一個計劃是從倫敦鋪設一條電報線到伯明翰,這在當時絕對可以算作是個大手筆。只可惜他的研究因為諸多因素,很快就陷入了瓶頸。

就在這時候,一位拜訪者及時地出現在他面前。他的名字叫做威廉·福瑟·吉爾庫克。 庫克是一個英國派駐印度的殖民地官員,一次回英國度假的時候,他偶爾看到一款試驗型電報機展示,立刻意識到這是個巨大的商機。庫克當機立斷,掛印封金,辭職回國後把全身心都投入到電報機的發明中來。這人倒也有些能耐,憑藉著自己的聰明和一些粗淺的電磁學知識,獨立發明出了一款三針式電報機。可惜苦於先天理論知識不足,他未能以此為基礎更進一步,萬般無奈之下,只得向科學界尋求合作者。他先後拜訪了法拉第和羅熱,後者知道惠斯通也在忙活電報機的事,就把庫克引薦給了他。 這兩個人都熱衷於電報機的發明,於是一拍即合。依靠著庫克的活動能力和惠斯通的智慧,很快便製造出了一款五針電報機。

這是歷史上第一款具備一定實用價值的電報機。它的工作原理是通過閉合由電池與雙向開關構成的迴路,利用線圈的電磁效應來控制一根磁針的偏轉方向。五針電報機,意思就是有五根磁針,這五根針排列在一個菱形刻度盤的中心線上。刻度盤上畫有字母。發報者可以控制其中任意兩根磁針的偏轉,通過排列組合來指向特定字母。 這是一個相當巧妙的設想,可惜的是由於幾何學上的限制,這個機器只能傳送20個字母,J、C、Q、U、X、Z是沒法表示的。 第一次電報試驗設在了倫敦火車站,長度是2.4公里,從休斯頓站一直連接到卡姆登鎮。在眾多社會名流注視一下,庫克成功地給惠斯通發去了一封電報,五分鐘後得到了對方回复,大獲成功。雖然實驗成功了,但可惜這一次試驗並沒有引起鐵路當局的太大興趣,只當它是個小玩具。惠斯通因此有點心灰意冷,好在庫克深具商人頭腦,一直多方遊說,不肯放棄。到了1839年,他們終於得到許可和一位爵士的慷慨投資,從帕丁頓修了一條電報線路到西德雷頓,後來在1941年又延伸到了斯勞站,全長大約25公里。理論上每分鐘可以把15段信號傳輸至28萬公里之外。

當時倫敦人把這個新奇玩意當成是科學奇蹟的一次展示——當然,它也僅僅只是一個奇蹟罷了,就連投資的爵士都沒對其抱有太大信心,權當是資助科學研究罷了。這種乏人關注的局面一直持續到1845年,才極具戲劇性地發生了轉變。 1845年倫敦的一天清晨,一位叫莎拉·哈丁的女性被發現死在自己的房間裡。倫敦警方經過縝密調查,很快查明有一位叫約翰·塔維的紳士時常拜訪她,目前這位紳士暫居倫敦的斯勞區。當警方趕到斯勞區的時候,發現這位塔維先生已經在車站上了一輛慢車前往帕丁頓。 警方急得如熱鍋上的螞蟻,倘若等到塔維抵達帕丁頓,再轉乘別的火車離開倫敦,就會讓緝捕變得極其困難。他們最初打算用馬車傳訊,可馬車的速度豈能趕上火車?就在大家一籌莫展的時候,有人忽然想到了連接斯勞車站與帕丁頓車站的新型電報。雖然大部分警官對電報是什麼還懵懂無知,不過死馬當活馬醫,事急從權,也只好拿這東西來試試看。 蘇格蘭場的警官們立刻跑進電報室,命令發報員立刻向帕丁頓站拍發塔維先生的外貌描述,要求帕丁頓車站的警察在火車一進站就立刻執行拘捕。 在外貌描述裡,警察把約翰塔維描述為一個教友派信徒(Quaker),但是五針電報機上沒有Q這個字母,於是發報員改用kwa來代替。帕丁頓站的收報員看不懂,立刻回复要求重發,來回折騰了好幾次,眼看火車要進站了,還是沒結果。這時一位職員靈機一動,讓收報員先容對方拍完,再看全文不遲。到了最後,帕丁頓站的收報員才搞明白,原來對方拼出來的是kwaker,與quaker諧音。 憑藉著外貌描述,帕丁頓站的警察很快就鎖定了約翰·塔維,他們尾隨著他出了車站,並在一家咖啡館裡拘捕了他。這次兇殺案全靠電報的傳遞迅速才告破,倫敦城引起了轟動,各大報紙紛紛以黑字標題渲染這一次案件的告破:“科學的勝利”、“神奇的遠程通訊儀器揪出了兇手”原本就快黯然退場的五針電報靠著這次兇殺案,戲劇性地扭轉了局面,引起公眾的極大關注。 惠斯通後來一直致力電報機的研發,在海底電纜、自動拍發等領域都做出了巨大貢獻。 1859年,他還曾受邀作為大西洋海底電纜的技術顧問。他與庫克合作註冊的電報機專利,給他帶來的收益有30多萬英鎊,可謂名利雙收。唯一美中不足的是,所有的歷史書上,都寫著他是電報發明的前輩先驅,與摩利孫、查佩兄弟、許林格並列。電報發明者的榮譽,卻與他失之交臂。 這是為什麼呢? 如前文所敘,惠斯通所發明的五針電報機天生就有字母缺失這麼一個致命缺陷,這個弱點在哈丁兇殺案中暴露無餘。雖然這款機器因哈丁案曝得大名,卻始終無法真正廣泛流行起來。惠斯通曾經下過大力氣進行過改進,可惜問題出在基礎理論上,他的改進工作治標不治本,一直無法根除。 他為了尋求更好的技術與資金支持,曾在1844年向英國海軍建議使用電報。然而英國海軍拒絕使用惠斯通電報,他們對五針電報機的缺陷知之甚詳,不放心把大英帝國的驕傲交到這麼一個小玩藝兒手裡。可惜的是,英國海軍敏銳地洞悉到它的缺點,卻無從覺察其中蘊藏的巨大潛力,結果他們僅僅只是生硬地給惠斯通回复說:“除了現有通信系統以外,我們不打算使用任何電報。” 失之英吉利東隅,收之美利堅桑榆,英國海軍話音剛落,莫爾斯電碼便在北美大陸呱呱墜地,不思進取的約翰牛就這樣把發明電報的殊榮拱手讓給了揚基佬莫爾斯。 說起莫爾斯這個人的發明經歷,也頗有傳奇色彩。此人在開始研製電報機之前,根本不是理工背景出身,而是一位地道的文科生,而且在藝術領域造詣非凡,已是美國一位小有名氣的畫家,他甚至在1826年到1842年還擔任過美國美術協會主席這一職位。為了謀生,也為提高繪畫水平,他於1829~1832年間攜筆歐遊,博得了舊大陸同行和收藏家的不少讚譽。正是在這次旅行的歸國途中,他命運的指針悄然被發明之神撥動了。 那時候沒有飛機,乘坐客輪橫渡大西洋需要七八天時間,船上的生活枯燥且無聊。但是在莫爾斯乘坐的這艘“薩麗”號郵船上,恰巧有著一位狂熱的電學研究愛好者——年輕的美國醫生查爾斯·傑克遜。這位活力充沛的小青年在船上的餐廳裡拼了兩張桌子當實驗台,通過一系列小試驗向其他乘客演示和講解電有多麼神奇,一下子把那些根本不知道“電”為何物的土包子們驚呆了。 這些土包子中間,就有莫爾斯。感性豐富的他,一下子被“電”這個看不見摸得著的小精靈給狠狠地“電”到了,就好像聽到許林格演講的惠斯通一樣,醍醐灌頂,大徹大悟。傑克遜在講解的時候曾經說到,電流不管通過多長的導線都只是一瞬間的事。離家已久、近鄉情切的莫爾斯很自然地聯想到,如果能用電流來傳遞信息的話,那不就真能做到天涯若比鄰,可以時刻和心愛的家人保持聯繫了嗎?這個時候,莫爾斯根本還不了解已經有不少發明者在發明電報機的道路上前仆後繼,但他已經被自己的迷人設想深深打動了,在速寫本上重重寫下了“電報”這個大字。當重新踏上闊別3年的美國土地時,莫爾斯已經下定決心,要自己研製出電報機來。 要知道,一名毫無科學基礎的畫家想去研製當時已經算是高精尖技術的電報,其難度絕對遠遠大於我們今天大學生文科轉理科,更不要提莫爾斯那一年已經41歲了。但是成功者與凡庸者的區別,不在於他們智力上有多大的差距,而在於他們有沒有勇氣和毅力把自己的構想付諸實施。 拼命惡補基礎知識,忍受妻子去世的巨大打擊,由於無暇作畫導致收入銳減、貧病交加……在8年的艱苦試驗後,莫爾斯終於跳出了舊發明的窠臼,研製出了第一部可以真正實用的電報機。 在他之前的發明家們——比如許林格、惠更斯等人——都在試圖找出一種通過電流傳輸,用導線或磁針的多種排列和位置改變來代表26個字母的方法。但是這樣的實現方法技術難度大,工藝複雜,成本又高,很難進行商業推廣。 莫爾斯或許是把他畫家的感性運用到了研究中,他獨闢蹊徑,化具象為抽象,用信號點、劃、空三種狀態的組合來“表徵”所有字母和數字,從而實現了只用兩種電信號就能傳遞複雜信息的目的,大大簡化了電報裝置,可以通過被稱為電子脈衝的連續波信號來傳播,因此不管是有線還是無線電報,都能利用這一模式方便地發送和接收。 1837年,莫爾斯造出了他的第一台電報機,並且正式申請了專利。 但是好事多磨,官僚和宗教機構永遠是發明家們的最大敵人。雖然莫爾斯多次向美國國會提出申請,希望政府能夠出資建立一條電報線路。但直到5年後的1842年,美國國會才批准了他的這一議案。那時候,可憐的電報先驅已經身無分文,只好向自己的學生借了50美元,才能購置一套像樣的服裝前去參加國會的聽證會了。 終於,1844年5月24日到了,這是一個注定要載入人類史冊的日子。這一天,莫爾斯來到華盛頓的美國國會大廈,用自己發明的電報機拍給了離華盛頓64公里之遠的巴爾的摩一封名垂千古的電報:“上帝創造了何等奇蹟!”這是歷史上第一封真正意義上的電報,被譽為“思想的瞬時大道”的電報時代於焉始之。而第一封新聞電報則是在同年5月25日,華盛頓記者發給《鮑爾齊莫亞愛國者》報主編一封電報,電報的內容是:“一點鐘,關於俄勒岡議案應提交給會議全體人員的動議被提出。動議被否決。贊成的79票,反對的86票。” 莫爾斯的發明很快便風靡整個美國。雖然次年惠斯通的五針電報在倫敦引起轟動,但已經無法動搖莫爾斯的優勢。舊大陸的人們通過五針電報領略到了電報的種種優點,很快卻選擇了更具實用性的莫爾斯電報,不知當年惠更斯看到自己給莫爾斯作了嫁衣,心中作何感想。發明家之間的恩怨姑且不論,總之莫爾斯電碼以其簡潔、快速、清晰的優點,很快便橫掃新、舊大陸,取得了不可動搖的優勢。到了19世紀後半葉,莫爾斯電報已經獲得了廣泛的應用。湯姆·斯坦奇說:“在19世紀晚期,西聯匯款的電報網絡成為了美國經濟的神經系統,就像當今的互聯網一樣。” 其實莫爾斯在電報機上的造詣,並不出色,技術含量也遠不及科班出身的惠更斯,還得靠另外一位技師阿爾弗雷德·崴爾的幫忙,才製造出可以實用的設備。但莫爾斯真正的貢獻在於,讓電報信息由空間組合變為時間序列,解決了電報技術實用化中最大的難題。 後來,人們把他發明的這種代表字母和數字的點線組合稱為“莫爾斯電碼”。這是人類在早期電力驅動通信中運用得最成功的軟件技術,直到今天,世界許多地方仍在使用它。比如盡人皆知的國際救援信號“SOS”,就使用的是莫爾斯電碼。 1997年法國海軍停止使用莫爾斯電碼,發送的最後一條消息是:“大家請注意,在永恆的沉默之前,我們發出了最後一聲吶喊。” 說到這個,不得不順便提一下那起人類歷史上最著名的海難——“泰坦尼克號”沉船事故。話說當初國際無線電報公約組織之所以選擇SOS這3個字母作為國際救援信號,並不是因為有像有些人所猜測的,是Save Our Souls(拯救我們的生命!),Save Our Ship(拯救我們的船隻!),Stop Other Signals(停止發送任何其他信號!),Sure Of Sinking(船就要沉了!)這些詞組的縮寫。只是因為這三個字母的電碼“...---...”(三個圓點,三個橫線,然後再加三個圓點)在莫爾斯電碼中是發報方最容易發出,接報方最容易辨識的電碼。 1912年,豪華客輪“泰坦尼克號”撞到冰山後,船上報務員焦急地發出了求救電報:“SOS,速來,我們撞上了冰山。”這時美國客輪“加利福尼亞號”就在幾英里之外,但是這條船上的報務員正好不在電報機旁,因此沒有收到這條信息,本來很有可能獲救的上千人為此白白喪命。經過這場慘劇的刺激,從此全世界所有的輪船都開始執行全天候的無線電信號監聽制度。 不知是純粹的巧合,還是命運的捉弄,“泰坦尼克號”沉沒的消息也是由電報首先記錄下來的。泰坦尼克號所屬的英國白星航運公司的高級職員布魯斯·伊士曼是“泰坦尼克號”的設計者之一,他當時也參與了救援工作,並向該公司的紐約辦事處發出了電報:“深感遺憾地告知您泰坦尼克號今晨撞冰山後遭嚴重損毀,有人喪生。布魯斯·伊士曼。”泰坦尼克,這條和電報結下了說不清道不明孽緣的夢幻之船至今仍躺在冰冷的北大西洋下面。 85年後,一名名叫詹姆斯·卡梅隆的導演將沉眠在海底的幽靈們喚醒,演繹了一出賺足了全球人眼淚的淒美愛情悲劇。
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