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世界科技全景百卷书: 波波夫与马可尼
脱颖而出的波波夫 1859年3月，波波夫出生在俄国乌拉尔一个矿区的小镇上。父亲是个牧师。波波夫小时候爱到矿上去玩，矿场的一切都使他感到新奇。他没有多大就学会了木工，能够制作好玩的水磨机械模型。他12岁那年，表现出对电工技术的爱好，自己做了个电池，还用电铃把家里的钟改装成闹钟。波波夫小学毕业以后，父亲把他送进神学校读书，为的是让他将来进神学院深造。但是，波波夫对物理学和数学最感兴趣，这两门功课的成绩都很出众，连校长也感到惊异。 1877年，18岁的波波夫考进了彼得堡大学数学物理系。在大学里，他学习非常刻苦。家里供不起他上学，他就在晚上担任家庭教师，有时还给电灯公司当电工，靠半工半读来维持学习。 在彼得堡大学，波波夫总是不满足于课本知识，常常爱提出一些新奇的创见。那些平庸死板的教授并不赏识这个“不安分守己”的学生。波波夫意识到彼得堡大学不能发挥自己的才能，就转学到森林学院学习。这个学院虽然不像彼得堡大学那样有名，但是师生关系融洽，学术思想比较活跃。波波夫在这里，有一段时间热心地研究使用炸药。这是很危险的研究工作。瑞典著名科学家诺贝尔 （1833～1898）为发明炸药曾经九死一生，诺贝尔的弟弟就是在试验中被炸死的。波波夫试验利用炸药在森林里开路，也险些送命。后来，他研究出用电线遥控炸药的爆炸，相当成功。因此，同学们都把他叫做“炸药专家”。 1882年，23岁的波波夫大学毕业，成绩优异。第二年，他被喀琅施塔得海军水雷学校请去当教员。这个学校离彼得堡不远，有很多精密的电学仪器，学校的实验室在当时的俄国是数一数二的。水雷学校除了教学任务以外，还领导学生进行有关电磁方面的研究。波波夫到水雷学校不久，就成了很受欢迎的讲师。他充分利用学校的良好条件，在教学和电磁实验方面积累了丰富的知识。他在水雷学校还参加过观测日全食的活动。当过电灯公司的电气技师，热情推广电灯。有一大，有个朋友问他的雄心是什么，他回答说：“我要走遍俄罗斯，为整个俄国带来光明。” 1888年，波波夫29岁那年，赫兹发现电磁波的消息传到俄国，他也被强烈地吸引了。他兴奋地说：“用我一生的精力去装设电灯，对广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小的一角；要是我能够指挥电磁波，就可以飞越整个世界！”波波夫的理想改变了。 就在第二年，波波夫成功地重复了赫兹的实验。在一次公开的讲演中，他在胡布尔以后，提出了可以用电磁波进行无线电通信的设想。 波波夫怀着新的理想，在水雷学校实验室里埋头研究，制作了很多有关的仪器。布冉利、洛奇的研究工作对他也有不少启发。 1894年，35岁的波波夫制成了一台无线电接收机。 这台接收机的核心部分，用的也是改进了的金属屑检波器，跟洛奇的检波器有异曲同工之妙。不过，波波夫认为使用打字机不方便，他改用电铃做终端显示，电铃的小锤可以把检波器里的金属屑震松。电铃用一个电磁继电器带动，当金属屑检波器检测到电磁波的时候，继电器接通电源，电铃就响起来。 这台接收机同洛奇的那台结构相似，但是灵敏度却高得多。波波夫的独特贡献，是首次在接收机上使用了天线。有一次，波波夫在实验中发现，接收机检测电波的距离比平常有明显的增加。他很久都找不出原因，感到很奇怪。后来，他突然看见一根导线碰到了金属屑检波器。波波夫把导线拿开，电铃就不响了，可是把实验距离缩小到原来那样近，电铃又响起来。这个意外的发现，使波波夫喜出望外。他索性把导线接到金属屑检波器的一头上，并且把检波器的另一头接地，结果实验距离大大增加。这根导线就是世界上的第一根天线。波波夫的这个发现意义很重大，它同布冉利发明金属屑检波器的价值不相上下。 波波夫首先把他的接收机用在检测雷电方面，他把这台机器称做“雷电记录仪”。也就是说，波波夫当时的实验只局限在气象观测上，还没有发展到无线电通信领域。他的这种实验是相当危险的。一个多世纪以前，富兰克林曾经冒着生命危险做人工传导天电的实验，利赫曼曾经因此丧了生。现在，波波夫也勇敢地同天电打起交道来，只不过他用的不是风筝，而是他自己发明的接收机。他把莫尔斯电报机接在机器上，电报纸条成了他的记录器。1894年6月一个雷雨的夜晚，波波夫冒着危险，用他的接收机成功地录下了空中闪电。 第一份无线电报 1895年5月7日，波波夫在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上，宣读了论文《金属屑同电振荡的关系》，并且表演了他发明的无线电接收机。 表演是在大厅里举行的。波波夫沉着地在大厅的讲台上安放好接收机，他的助手雷布金在大厅的另一头操作火花式电磁波发生器。雷布金比波波夫小5岁，人很精干。波波夫的接收机由金属屑检波器、电铃、继电器、记录器和一根垂直的天线组成。当雷布金接通火花式发生器的时候，接收机的电铃立刻就响起来；断开发生器，铃声也就随着停止。当时，出席会议的都是物理学界的知名人士，其中有的人思想保守，原来不相信电磁波能够传递信号，这次耳闻目见，不由得不信服了。一个当初抱着反对态度的科学家，还上台去同波波夫握手，表示祝贺。 表演结束，波波夫充满信心地说：“最后，我敢于表示这样一个希望，我的仪器在进一步改良以后，就能够凭借迅速的电振荡进行长距离通信。”几十年以后，苏联政府把这一天定做“无线电发明日”。 1896年1月，俄国物理化学协会刊物《电》一月号发表了波波夫的文章，介绍这次表演的情况。它立刻引起了全球学术界的关注。 不久以后，波波夫用电报机代替电铃，当做接收机的终端，他的装置就成了一台无线电发报机。 1896年3月24日，波波夫和助手雷布金在俄国物理化学协会的年会上，正式进行了用无线电传递莫尔斯电码的表演。在场的观众有1000多人。 表演的时候，接收机装设在物理学会会议大厅里，发射机放在附近森林学院的化学馆里。雷布金拍发信号，波波夫接收信号，通信距离是250米。物理学会分会会长佩特罗司赫夫基教授把接收到的电报字母逐一写在黑板上，最后得到的报文是：“海因里希·赫兹”。它表示波波夫对这位电磁波的伟大发现者的崇敬。这份电报，虽然很短，却是世界上第一份有明确内容的无线电报。 波波夫的成功，预示了人类通信史上的一个新纪元即将到来！ 初露锋芒的马可尼 波波夫表演无线电收发报以后不久，也就是1896年初夏，意大利的22岁的无线电发明家马可尼踏着晨光，登上了开往英国伦敦的邮船。这个年轻的发明家容貌清秀，显得有些腼腆，好像是个怕羞的姑娘。他小心翼翼地守着一只大箱子，寸步不离，就像里面装了什么无价之宝一样。 邮船徐徐离开码头。马可尼望着意大利海岸消失在身后，神情无比兴奋，他就要去英国，他的发明就要向世人展示啦！天边出现一片玫瑰色的朝霞，他仿佛看见未来在向他微笑，向他招手。 这个意大利青年发明家，就这样登上了新的征途。 马可尼出生在意大利北部的波伦亚城。父亲是个农庄主，母亲是爱尔兰一个贵族的后代。马可尼的血统有一半是英国的。 马可尼天资聪颖，勤奋好学，尤其喜欢阅读物理学方面的书籍。赫兹发现电磁波的时候，马可尼14岁。 马可尼16岁那年，有个叫李奇的老师送他一本电学杂志。李奇也是研究电磁波的，对赫兹实验的原理和意义理解得很深，无线电史册上记载着他的研究成果。马可尼按照老师的要求，仔细阅读了杂志上那几篇介绍赫兹实验的通俗有趣的文章。他激动万分。在李奇的指导下，他在学校做了一些电磁实验。后来，他在家里也做起实验来。父亲看见儿子整天摆弄线圈、电铃和一些古怪的玩意儿，很不以为然，由于母亲的袒护，马可尼才没有受到父亲的干涉。 第二年，马可尼17岁。他一面实验，一面大量收集资料。从布冉利、洛奇、台思拉这些大师的研究成果，直到一些不著名的人的文章，他都千方百计地找来了。马可尼钻研了整整一年，把这些先进者的见解和得失弄清楚以后，成了一个小专家。他决定把各家的长处综合起来，用在自己的装置上。 他在波伦亚附近父亲庄园的楼上潜心实验。楼上有一张小长桌，推开桌子旁边的窗户，可以看到花园里的玫瑰和远处的群山。马可尼在这张小长桌前度过了少年时代的许多日日夜夜。 他经历了很多次失败。父亲常常嘲笑他是个“不切实际的空想家”，他毫不气馁。1894年，他20岁的时候，终于取得了初步的成绩。有一天，他把母亲请到楼上的实验室里来。小长桌是他的实验台，上边摆着一台简陋的收发报装置。马可尼一按电钮，就从楼下客厅里传来一阵铃声，而楼上和楼下并没有导线相连。这是可马尼第一次实现无线电信号传送。母亲看见儿子的研究有了成绩，高兴得嘴都合不拢了。晚上丈夫回家，她把丈夫动员上楼，叫儿子当场表演。父亲看了“空想家”搞出点名堂来了，也很高兴，但是他没有说什么。 从这次以后，马可尼买试验器材，再也不用偷偷向母亲要钱了。 1895年夏天，21岁的马可尼在父亲的花园里进行了一次非常成功的电磁波传递信号实验。他用的发射装置，是李奇改进的火花式发射机；接收机带着一根天线，同波波夫的很相象，其中金属屑检波器是洛奇改进过的那一种，另外还有电铃和电池。 同年秋天，马可尼把电磁波的传送距离扩大到2.7公里。他把火花式发射机放在村边的小山顶，天线高挂在一棵大树上。接收机却安放在家里的三楼。一个同伴给他当助手，在小山顶发报，他在楼上接收。对方发送信号的时候，接收机的电铃能够清晰地发出响声。实验取得了成功。 马可尼渴望进一步进行试验，由于缺少经费，他向意大利邮电部写信，请求资助，但是没有得到支持。 为了使无线电能够有实用价值，能够为人类服务，22岁的马可尼告别亲人，登上了新的征途。 马可尼超过了波波夫 马可尼在英国进行无线电跨海试验成功，引起了意大利政府的重视。同年6月，马可尼接到意大利驻英使馆的通知回国。他在意大利建立了一座陆上电台，跟意大利军舰通信，距离延长到19.2公里。意大利国王和王后在罗马接见了他，并且很有兴趣地观看了他的表演。 1897年7月，马可尼重返英国，开始研究无线电的商业应用，并且在伦敦成立了无线电报通信公司 （1900年改为马可尼无线电公司）。 紧接着，马可尼在怀特岛的艾伦湾建立了一座电台，名字叫尼特无线电站。怀特岛在英格兰南端，对岸是英国作家狄更斯 （1812～1870）故乡朴次茅斯。怀特岛在英国地图上只是一个不引人注目的小岛，但是，马可尼却在那里进行了一系列著名的通信试验。 一项发明，只有当它达到商业应用的水平，才算有了价值。艾伦湾尼特电台完工以后，很多政府官员和社会名流都到这里来参观。有一天，开尔文勋爵也来到这里。这位大西洋海底电缆的创始人，头年还对无线电表示怀疑，但是在事实面前，也完全信服了。在怀特岛电台的机房里，他很愉快地给普利斯等老朋友拍发了电报，他拍给格拉斯哥大学物理实验室的电报是这样的： 格拉斯哥大学物理实验室收。告诉布里斯，这是通过以太波从艾伦湾发到朴次茅斯的商业电报，然后借助邮局的电报机传到格拉斯哥的。 ——开尔文 电报拍完以后，开尔文从衣袋里掏出一先令硬币交给电报员。在场的人都觉得诧异。电报员以为勋爵在开玩笑，硬是不收。 开尔文笑了笑说：“这是拍发这些电报的费用，它标志着商用无线电报的开始。”他坚持要付，说这是对马可尼通信装置的赞赏。最后，电报员收下了这不平常的一先令。这是世界上第一份收费的商用无线电报。拍发它的人恰好是长途有线通信的奠基人，这是很有意义的。 1898年7月，马可尼的无线电报装置正式投入商业使用，替爱尔兰首都都柏林 《每日快报》报导快艇的比赛实况。马可尼把电台装在一条租来的轮船上，随时把比赛进程拍发给岸上的接收台，然后通过电话线直接告诉《每日快报》编辑部。当天晚上，晚报就登出了快艇的比赛结果。 同年12月，马可尼在南海岬灯塔和一艘灯船（相当于浮动灯塔）之间建立了无线电通信。灯船用刚装上的收发报机向南海岬灯塔的电台报告有一艘轮船在哥德文搁浅，使海军总部价值5.2万英镑的财产没有受到损失。这艘灯船第二年3月在海上同一艘邮船相撞，由于它有无线电报装置，及时发出出事的消息，南海岬立刻派救生艇赶到出事地点，把遇难船员全部救了起来。这是无线电首次为营救海难的人立了功。 马可尼没有满足已经取得的成就，继续进行试验。1899年盛夏，他成功地实现了英法海峡——多佛尔海峡两岸的无线电报联络，把通信距离增大到45公里。英法各报都在头版作了报导，学术界也发表文章赞扬和评论这次试验。 这时候，波波夫在俄国黑海舰队进行试验，通信距离却只达到17公里。1895年，波波夫虽然拍发了世界上第一份无线电报，但是短短3年的时间，马可尼就超过波波夫，赶到前面去了。马可尼第一个使无线电投入商业实用，第一个使无线电成了海上救生的利器，第一个使无线电信号越过英法海峡。 在增大通信距离的过程中，马可尼同样作了很多艰苦的工作。一系列的试验表明，天线越高，通信距离就越大。但是，无论在岸上还是在舰船上，天线的增高都是有限度的。后来，马可尼就把注意力集中在增大发射功率和接收机的灵敏度上。当时电子管还没有问世，要实现这两点是相当困难的。 1899年7月，马可尼的无线电通信装置第一次在英国海军演习中使用。英国皇家海军舰艇“亚历山大”号、“欧洲”号、“女神”号都安装了马可尼的装置。演习中，马可尼、肯普和另一个助手分别在这三艘军舰上工作，通信装置很成功。演习结束，英国皇家海军同马可尼签订合同，要他第二年给英国海军的28艘军舰和4个陆上通信站安装无线电通信装置。这是马可尼公司签定的第一个合同。这次演习也证明，两艘军舰行驶到互相看不见的地方，照样可以通信。这意味着电磁波信号有可能“绕过”地球本身的曲面进行传递。 这年9月和10月，马可尼应邀到美国访问。他用随船携带的无线电装置报导了在美国领海里举行的国际快艇比赛。在纽约期间，他偶然和一个爱好无线电的美国青年德福雷斯特（1873～1961）相识，并且给了德福雷斯特很大的启发。几年以后，德福雷斯特发明了真空三极管，使整个无线电事业改变面貌。 访问结束，马可尼把通信设备装在回国所乘的“圣·保罗”号邮船上。这是美国的定期邮船，它将要横渡大西洋，驶向英国。马可尼离开纽约以前，通过海底电缆发电报给伦敦的电信公司，说“圣·保罗”号在抵达英国水域的时候，他要和怀特岛上的尼特无线电站进行通信试验。公司有关人员得知 “圣·保罗”号预定在星期三上午10点到11点之间到达，星期二下午他们就到尼特站做好准备。实验室主持人弗仑德还派了一个助手在机房值夜班。 第二天，弗仑德很早就起来巡视整个通信站。浓雾笼罩着洋面，通过的客轮连影子都看不见。 已经是中午时分，邮船预定到达的时间早过去了，还是一点消息也没有。弗仑德和助手们开始焦急起来：该不会出什么事吧？ 电报员不停地发出无线电联络信号。弗仑德在电报机旁边来回踱着。时针指着下午4点45分，接收机上的电铃突然响了起来。 “你是‘圣·保罗’号吗？”尼特站发出电报问对方。 对方回答：“是的。” “你在哪里？” “66英里远。” 马可尼的来电驱散了大家的忧虑，尼特站顿时洋溢着欢乐的气氛。这一次，马可尼把无线电通信距离增大到106公里，无线电信号第一次突破了100公里大关。这一天是1899年11月15日。 波波夫的工作，也是1899年11月才得到俄国海军部承认的。当时，俄国战列舰“阿普拉克辛海军上将”号在哥格兰德岛附近触礁，为了进行营救，波波夫在科特卡城和哥格兰德岛之间建立了俄国第一条实用的无线电报线路，距离40公里，完成了营救任务。3个月以后，通过这条无线电通信线路，又救出了27个遇难的渔民。在喀琅施塔得港担任司令的马卡洛夫收到波波夫的报告，给他发来热情的贺电： 兹代表喀琅施塔得全体海军官兵衷心祝贺你的发明获得的辉煌成就。开辟从科特卡到哥格兰德的四43俄里的无线电报通信线路是科学上极为重大的胜利。 马卡洛夫是俄国第一个理解波波夫事业的人。 在营救了战列舰“阿普拉克辛海军上将”号，成功地应用无线电报以后，海军总部终于相信了波波夫的发明，让他在俄国军舰上训练使用无线电报的人。但是宝贵的时间已经过去了，马可尼已经远远超过了波波夫。 信号飞越大西洋 20世纪第一个春天来到了。 马可尼没有因为自己创造的无线电通信突破100公里的记录而陶醉，他把目光投向了辽阔的大西洋，渴望建立起欧洲和美洲之间的无线电通信。 这是一个雄心勃勃的计划。很多内行的人都认为很难实现。第一，因为当时的无线电收发报装置还处在原始阶段：发射机还停留在火花式发射机的水平上，电振荡是衰减的，也没有功率放大输出；接收机很简单，检波器是老式的金属屑检波器，没有电子管放大电路，也没有现代接收机最基本的超外差接收方式。第二，因为英国和北美相隔太远，不少人担心地球的曲面会妨碍通信的实现。一般人都以为电磁波只能像光波一样直线传播，不能绕过地球曲面传播，北美收不到英国发来的无线电信号。 马可尼根据1899年在大西洋上进行通信试验得到的经验，认为电磁波有可能“绕过”地球曲面传到大西洋彼岸，他决心去探索。 为了实现越过大西洋进行通信的宏伟计划，马可尼做了大量的准备工作。1900年，他取得了无线电史上有名的调谐电路的专利。这种电路相当于现代接收机的输入调谐回路，虽然不复杂，却使那种简易接收机的灵敏度和选择性有了显著的提高。 同年10月，马可尼在普尔杜建立第一座大功率发射台，采用了10千瓦的音响火花式电报发射机。这是当时世界上功率最大的发射机。同发射机相配合的天线很复杂。最初架设的是一种庞大的垂直天线阵，是用2000根60米高的金属杆围成的一个大圆柱网。网的直径是45米，周围还有很多固定的缆绳，从远处望去，十分壮观。可是因为天线太高，支撑困难，没有多久就被大风刮倒了。后来，马可尼改变了设计方案，新架设的天线用很多根垂直天线排成扇形，结构牢固，抗风性强，可以一直使用下去。初次试验，通信距离达到322公里。 1901年11月26日，马可尼同肯普和另一个助手佩基乘“撒丁”号轮船，从英国西部港口利物浦启航，向纽芬兰驶去。 当时气候寒冷，甲板上常常结起薄冰。马可尼望着波涛汹涌的大西洋，心潮起伏。40多年以前，勇敢的开尔文沿着这条航线铺设了第一条大西洋海底电缆。今天，他就要去开拓新的领域，完成人类通信史上的又一个壮举。 12月6日，轮船横渡大西洋，到达纽芬兰的圣约翰斯港。马可尼和两个助手登陆上岸。第二天，马可尼拜访了纽芬兰的官员，受到热情接待。主人答应和他密切合作，为实验提供一切方便。 为了选择理想的接头地点，肯普和佩基陪着马可尼，走遍了圣约翰斯的海岸。最后，他们看中了一座小山 （它后来被叫做信号山）。这是一块可以俯瞰港口的高地，四面有天然屏障阻挡大西洋的飓风，山顶上有两英亩左右的一块平地，正好可以架设气球或者风筝天线。近处有一座旧式建筑，当时已经把它做了医院。马可尼在那里选了一间屋子安放接收机。 他们抵达纽芬兰的第三天，有关实验的准备工作都圆满地完成了。 12月9日，他们在信号山开始工作。两天以后架设天线，马可尼决定用气球把接收天线升起来。天线很长、很重，他们用了一个直径近5米的氢气球，从信号山高地冉冉升起，大家都用期待的目光望着它。当气球升到约莫30米高的时候，忽然刮起了大风，气球被吹得摇摆不定。马可尼急忙指挥收紧缆绳，但是已经来不及了，气球很快就被卷走了。 第二天，大风还没有停。马可尼想，改用风筝可能会好些。4年以前，他在布里斯托尔海湾的成功试验，就是用的风筝。当天上午，他们赶制好一个正六边形的大风筝。在一阵紧张的操作以后，风筝牵引着天线升了起来。天线下端固定在一根粗大的电线上，通过一根引线，从窗户引进设在医院里的电报机房。风筝在大风中来回晃动，但是，最后还是被控制住了，升到120米的高空。 这是一个阴冷的日子，脚下是悬崖，海水发出雷鸣般的吼声。透过朦胧的雾霭，隐约可以看到远山的轮廓，那是北美大陆的最东角，再向东就是浪涛滚滚的大西洋。这里和英国海岸相隔3000多公里。圣约翰斯港躺在山边，笼罩在一片薄雾中。 马可尼记下了他当时激动的心情。他是这样写的：“关键的时刻终于来到了，我为它做了6年艰巨的准备工作。各种指责和各种困难从来没有使我动摇过。我就要检验我的理论的正确性，证明马可尼公司和我已经获得的300多种专利的价值。为了进行这次试验和在普尔杜建造大功率无线电台，花费了几万英镑，这笔钱是不会白花的。” 为了更有把握，马可尼决定不用莫尔斯电码记录仪做终端，他改用电话机来直接收听金属屑检波器的输出信号。因为人的听觉比记录仪器灵敏得多。这一点，是波波夫在1899年进行通信试验时候首先发现的。当时，雷布金和舰长特罗依茨基在做收发报试验，他们意外地发现用电话机可以直接收听电报信号，而且通信距离明显增大。雷布金当时就把情况报告给波波夫。他们继续试验，发现信号微弱得不能启动电报机的时候，电话机却可以听到声音。波波夫后来根据这个发现研制出电话终端接收机，并且获得了俄、英、法等国的专利。马可尼可能从波波夫的这个发现中受到过启发。 1901年12月12日，预定的通信时间到了，大家屏息静气地等候着。大约在中午12点半钟，电极键突然发出了“的答”声，这表明有信息来了。马可尼立刻抓起电话筒，紧张地听着。 三个微小而清晰的“的答”声在马可尼耳边响起。啊，千真万确，这就是从大西洋彼岸传来的信号！ 马可尼几乎不敢相信这是事实，他把电话筒递给旁边的肯普说：“肯普先生，你听听有什么没有。” 肯普接过听筒，兴奋地把它贴在耳朵上。几秒钟以后，他喊了起来：“是他们的信号，是的！三点短码！” 在莫尔斯电码中，“三点短码”代表“S”字母。这个信号是马可尼预先约定的。现在，从普尔杜发来的“S”字母信号，越过相隔3000多公里的大西洋，被他们清晰地收到了！试验人员欣喜若狂。马可尼抬头仰望空中飘动的风筝，眼睛里闪现出快乐的光芒。他确信，不用电缆进行横越大西洋通信的时代已经不远了。 几分钟以后，信号中断了。肯普发现风筝被风刮到另一个方向去了，天线的有效高度相应地降低了。 大家耐心地守候着。经过半小时，电话听筒里第二回传出了三下“的答”声，然后又沉寂了。信号山高地上的大风不断地改变着风筝和天线的位置。又过了10分钟，电话听筒里第三回传出了清晰的“的答”声。三回大约共有25次。在随后的时间里，还可以听到这种声音，不过由于信号太弱，听不大清楚。 越过大西洋进行无线电通信的试验结束以后，马可尼同肯普、佩基微笑着走出医院大楼，站在台阶上。一直等在外边的摄影记者，给他们照了相。这是非常珍贵的历史留影。当时，马可尼只有27岁。 第二天，马可尼准备再次重复这个试验，由于信号山上的风太大，风筝晃动得很厉害，只好作罢。当天下午，马可尼通过海底电缆给伦敦马可尼公司的董事拍发了一份电报，说信号已经收到，由于天气恶劣，不能继续试验。晚上，他把成功的喜讯告诉了圣约翰斯城的邮局，邮局马上用有线电报把这个重要新闻传到世界各地。 扩大胜利 “S”信号胜利越过大西洋，这是无线电发展史上的重大突破。很多人为这件值得喜庆的事情欢呼和赞美。但是，怀疑的人也不少。一些老学究从报纸上看到试验成功的消息以后，不相信是事实。有的人甚至嘲讽地说：“只燕不成夏，一组‘S’字母不能算莫尔斯信号！”硬是不承认马可尼的试验传送了信息。有些专家却怀疑普尔杜的大功率发射台可能会干扰其他船只的短程通信。 一些报刊显然是领了某些公司的津贴，才对马可尼怀有敌意的。但是，英国最有影响的《泰晤士报》在关键时刻却大力支持青年发明家马可尼，它接连发表文章积极宣传马可尼的试验，给与很高的评价。很多年以后，马可尼在回顾这段经历的时候，还对《泰晤士报》充满了感激之情。 当年，马可尼除了要对付不公正的舆论外，还得对付某些公司的挑战。正像爱迪生发明电灯引起煤气大王的忌妒一样，马可尼利用无线电横越大西洋传送信号的试验获得成功，也引起了英美电报公司的忌妒。这些有线电报公司的老板享有大西洋海底电缆的专利。他们担心马可尼的成功会使他们的利益受到影响，因此宣布马可尼侵犯了电报公司的权利，还反对马可尼在纽芬兰建立商用无线电站。后来经过美国和加拿大政府的调停，矛盾才缓和下来。 不管怎样，无线电远距离通信已经作为新生事物出现在地球上。这是客观存在。电报公司的老板们渐渐认识到，不承认这个客观事实是不行的。当年年底，远东电报公司和英美电报公司举行年会，大会主席引用了几个专家的评论来安抚各个股东。他要大家看清形势，解除顾虑。其中有个专家的评论是这样的：“尽管建立一个商业无线电系统已经快要成为事实，但是海底电缆在长时期里还是长途电报的重要工具。很明显，无线电在保密性和可靠性等方面不能同海底电缆竞争，它不能完全取代海底电缆。” 这个判断是很有见解的。无线电的确不能完全取代海底电缆 （直到80年以后的今天还是这样），就像飞机不能完全取代轮船一样。不过，无线电的快速、经济、无处不到等优点，又是海底电缆没法相比的。 用无线电传送“S”字母横越大西洋的试验取得成功以后，只要建立起永久性的电台，洲际无线电通信就是指日可待的事情了。 为了向全世界证明这一点， 1902年10月，马可尼在普尔杜发射台和美国轮船“费拉德尔菲亚”号之间做了进一步的试验。这艘轮船是从英国南安普敦港 （同怀特岛隔水相望）航行到美国纽约的。发射机和上年用的相同。船上的接收机采用固定天线，架设在主桅杆上，高出海平面60米。接收机终端用的是莫尔斯电报机，可以把信号记录在电报纸上。这次试验进行得特别顺利。“费拉德尔菲亚”号在距离普尔杜发射台2500公里的地方收到了从普尔杜发来的电报信号，电文有确实的内容。如果拍发测试字母，接收距离就会更远，可以达到3200公里。试验完毕，马可尼展示了电报纸的记录信号，对收发距离也认真进行了核实，并且让船长米尔和船上的主管官员签了字。这次试验的结果公布以后，怀疑派终于没话可说了。 加拿大政府对这次试验取得的成绩很满意，特地拨出1.6万英镑给马可尼，让他在格拉斯湾建立一个大功率的发射台。1902年12月的一个夜晚，相隔3000多公里的普尔杜台和格拉斯湾台开始试验通信。这是英国和加拿大之间第一次正式进行的洲际无线电通信。试验结果，英国接收加拿大发出的信号很清晰；加拿大接收英国发出的信号要差些。这表明普尔杜台的发射功率还不大够。于是，马可尼公司又花了一笔款子，改装普尔杜台的设备。改装完成以后，两台之间的正式通信完全成功。第一份从加拿大拍到英国的正式电报是马可尼发给英国国王和意大利国王的。两个国王收到电报以后，都回电表示感谢。 美国对加拿大和英国之间的通信成功，十分羡慕。不久，他们就请马可尼主持，在科德角修造了一座大功率的发射台。从这里发给英国的第一份无线电报是美国总统发给英国国王的。无线电成了各国政府首脑和国王的宠儿。 1903年春天，开始从美国向英国《泰晤士报》用无线电传送新闻。每天的最新消息当天就可以见报。那些曾经诋毁过无线电通信试验的报纸只好认输了。 这时候，马可尼的事业已经在全世界范围里取得了很大的发展。除了英国、意大利、加拿大和美国以外，德国、比利时和刚果等很多国家的海岸、要塞也都建造了马可尼式的无线电台。成百艘在大西洋航线上行驶的邮船也纷纷采用了马可尼的装置。无线电开始成了全球性的事业。 发明权的诉讼 在科学史上，一项重大的发明刚刚破土而出的时候，总会遇到种种非难和阻力，而它一旦开了花，结了果，接踵而来的，就是有关发明权的争论：究竟谁是真正的发明者。 无线电事业展现出了灿烂的前景，无线电的发明权也就成了追逐的目标。有的人不承认波波夫的工作；有的人对马可尼的贡献提出非议；有的人却这样问：功劳究竟该归波波夫还是马可尼？或者该归更早的先行者？ 几位无线电事业的先驱，像布冉利、卢瑟福和洛奇等，他们都对发明权抱着谦虚的态度。 波波夫既肯定了自己的工作，又承认马可尼的贡献。同时，他也对马可尼提出了一点批评。 1902年7月，波波夫和马可尼曾经见过面。马可尼随同意大利国王，乘巡洋舰“卡洛艾伯图”号访问俄国喀什港。俄国各报发表了热情的文章，称赞马可尼在俄美之间第一次建立了无线电通信。在港口，波波夫登上巡洋舰拜访了马可尼。根据当时在场的马可尼的朋友苏拉尼的回忆：“当波波夫来到巡洋舰上的时候，握着马可尼的手说： ‘我对无线电之父表示祝贺！’”苏拉尼把这点做依据，证明波波夫承认马可尼是无线电的发明人。平心而论，波波夫如果真说过这句话，在当时的场合下，也只是一句表示友好、尊重的话。苏拉尼还回忆，波波夫一开始就说他1895年做过几次无线电试验，不过都是记录天空放电的。他没有在马可尼之前做过电磁波传播信号和无线电报的尝试。这段话只是苏拉尼一个人说的，没有旁证，它最多只能说明波波夫的谦虚罢了。 但是，俄国政府却没有这样“谦虚”。1908年，俄国物理化学协会专门成立了一个委员会，对发明无线电的优先权问题进行调查，实际上是给波波夫的发明权寻找根据。那个委员会向很多外国学者发信征求意见，过后就宣布波波夫享有发明无线电的优先权。这些俄罗斯的“爱国教授”们理直气壮地说：是波波夫最早发明了无线电报，连布冉利都承认这一点，他说过，“无线电报实际上是从波波夫开始的”，马可尼应该靠边站！ 英国的学者们不服气。他们提出了更充足的理由：瓦特没有发明蒸汽机，但是他发明了在冷凝器里冷凝蒸汽，使不经济的纽可门蒸汽机变成了实用的蒸汽机，最后导致一场工业革命。莫尔斯也不是第一个发明电报机的，但是他发明了莫尔斯电码，电报才成了广泛应用的通信工具。同样，马可尼虽然没有在波波夫以前作过真正的无线电表演，但是，他是第一个使无线电走出实验室的人，也是第一个让无线电飞过大西洋、变成真正实用的通信工具的人。世界上公认瓦特发明了蒸汽机，公认莫尔斯发明了电报，也就应该公认马可尼发明了无线电！ 1905年5月4日，在美国关于无线电发明权的一场诉讼中，北美巡回法庭判定马可尼是无线电发明人。宣判的时候，法庭庭长有一段别具一格的判词，后来成了无线电学史上著名的文献。判词如下： 1887年，赫兹关于电磁波的新发现是空前的，它惊醒了全世界的科学家。因此，有人试图否认马可尼的伟大发明。实际上，9年过去了，没有一个人使电磁波得到实用或者取得商业上的成功，而马可尼却是第一个说明并且用赫兹波成功地传送简明易懂的信号的人。 马可尼对于火花电报技术的贡献，可以这样来叙述：麦克斯韦和克鲁克斯提出了用击穿放电产生电振荡的理论；赫兹产生了这个振荡并且说明了它的特性。洛奇和波波夫的发明只局限在讲演和局部实验的装置上，或是像雷雨观测这种不能实用的仪器。马可尼发现了把这些振荡转变成一定信号的可能，并且利用他自己手中的工具，结合别的实验室已经不用的仪器，做了一系列进一步的实验，经过不断的改进，终于使他的发明发展成为完善的系统，成功地用到商业上。 别的发明者，在电学领域的大海中冒险向前，他们遇到赫兹波的浪潮却让它滚滚而去，并没有意识到这种新潮流会促进世界商业的货运和贸易。他们也曾经注意到能够揭示它的特性的现象，但是怀疑是否可能实现，并且担心在破浪前进中会遇到暗礁、海峡的阻碍以及搁浅的沙洲。马可尼敢于扬起风帆，到未知的潮流中去勘探，他第一个开辟了新的航线。 资本主义社会的法庭常常被利害关系所左右，他们的法律不一定就是真理。但是，庭长的这个判决却是比较符合历史事实的，后来获得了世界上大多数国家的公认。 1909年11月，35岁的马可尼因为发明无线电的功绩，荣获了这个年度的诺贝尔物理学奖。 和马可尼同时分享这个荣誉的，还有一个不大被人知道的德国科学家布朗（1850～1918）。布朗出生在德国哈赛，比马可尼大24岁，是阴极射线管的发明人。他发明过耦合电路、定向天线，对无线电的远距离传送信号作出了巨大的贡献。 至于第一个探索无线电世界、毕生为发展无线电事业奋斗的波波夫，由于沙皇的封建腐朽，他的事业没有得到国家的支持。他在1906年患脑溢血，突然去世，只活了47岁。由于诺贝尔奖金只发给活着的科学家，波波夫没有获得这个荣誉。 远航新装备 在马可尼荣获诺贝尔奖金的那年1月，大西洋上发生了“共和国”号同 “佛罗里达”号两艘轮船相撞的事件。幸亏船上有无线电装置，用它及时呼救，所有的旅客和船员都脱了险。它向全世界表明，无线电是海洋上遇难人员求救的信使。 这个撞船事件发生3年以后，英国白星轮船公司建造了一艘更大的邮船 “铁达尼”号。这是当时世界上最大的一艘邮船，排水量46000吨，总长267米，双层船底，船上装备了最新式的机器，还有豪华的设备，号称“水上之城”、“人类进步的象征”。 1912年4月10日，在几千人的欢呼声中，“铁达尼”号在英国南安普敦港下水，开始了横渡大西洋的首次航行。 这艘豪华的大邮船载着1348个旅客和864个船员，总共2212人。邮船的设计师安德鲁和公司董事长也随船同行。它的航程终点是纽约。当时的英美报刊对这次远航大肆宣扬，英国人都因为“铁达尼”号要去远航而格外感到自豪。一些商人也争着用“铁达尼”号的图案来做商标。 “铁达尼”号航行在烟波浩渺的大西洋上，船舱里不时传出舞会的音乐声和人们的喧声笑语，电报室不停地拍发着旅客的私人电报。按照当时的规矩，横渡大西洋最快的轮船，返航的时候要在桅杆上升起一条漂亮的蓝色锦带，这是海上的最高荣誉。为了夺取这条“蓝带锦标”，在公司董事长的催促下，“铁达尼”号一直全速前进。 4月14日，“铁达尼”号驶进了纽芬兰南边的洋面。船长史密斯考虑到这里常有冰山出现，决定减速航行，并且改变航线，绕过冰区。但是董事长怕夺不到“蓝带锦标”，硬不同意。就在这时候，航行在前面的“加利福尼亚人”号发现冰情，向“铁达尼”号发出了警报。恰好“铁达尼”号当时正在拍发船上一个大商人的私人电报，没有收到这个警报。深夜，当“铁达尼”号发现险情的时候已经来不及了。一座冰山迎面漂来，邮船躲避不及，右舷被撞开一条大裂口。根据设计，“铁达尼”号有16个密封舱，就是4个密封舱进了水，船也不会沉没。但是裂口将近百米长，5个密封舱都进了水，船注定是要沉没的了。 “它不能沉，它不能沉！”史密斯船长不敢相信地对设计师说。 “它不能不沉，它最多只能坚持一个半小时了！”设计师冷静地回答。 “铁达尼”号撞上冰山以后10分钟，船长走进电报机房，表情很严肃地说：“立刻呼救！” 报务员菲利浦马上按动电键，发出求救信号。第一个回答的是艘德国船，但是它远在“铁达尼”号西南136海里的地方。接着，从纽约开来的“卡帕夏”号也收到了呼救信号。它离“铁达尼”号出事地点58海里，最快也要4小时才能赶到。拍发过冰情警报的“加利福尼亚人”号，这时就停泊在离“铁达尼”号大约10海里的地方，连船上的灯光都稳约可见，完全来得及赶来营救。但是，“加利福尼亚人”号报务员擅离职守，睡觉去了，没有收到“铁达尼”号的呼救信号。 “铁达尼”号这座“水上之城”在一分钟、一分钟地向下沉。全船共有2200多人，救生艇却只能容纳1200人，只好让妇女儿童先上。在这场悲剧中，船长史密斯十分镇定，船员们也表现出自我牺牲的精神。为了稳定人心，船上的乐队一直在甲板上演奏，最后全部殉难，演出了悲壮的一幕。只有公司董事长，他溜上了妇女儿童乘的救生艇，苟全了性命。 在不停下沉的船上，报务员菲利浦一直坚守在收发报机旁边，和赶来援救的船进行联络，不过，信号已经变得很弱。在最后的时刻，史密斯船长走进电报机房，通知菲利浦说：“应该做的事，你都做了。现在可以离开你的岗位了！” 菲利普还是坚守在岗位上。他大约又继续工作了15分钟。最后收到他电报的是“奥林匹克”号。电文是：“尽力赶来——立刻来——机房就要淹没了。”发报时间是4月15日凌晨两点。20分钟以后，“铁达尼”号完全沉没了。根据一个得救的人说，在“铁达尼”号沉进大西洋的时候，菲利浦还是站在甲板上。船长史密斯和设计师安德鲁也和“铁达尼”号同归于尽。 “卡帕夏”号天亮赶到现场，只救起705个人。另外的1500多人全部遇难。 “铁达尼”号失事的惨剧震惊了全世界。整个事件表明，无线电在航海事业中有着不可估量的作用。由于及时发出呼救信号，使700多人从死亡线上被救了起来；相反，也由于“加利福尼亚人”号没有收到“铁达尼”号的呼救信号，竟使1500多人葬身海底！全船人的安危都维系在无线电上。英国 《泰晤士报》事后发表评论：“我们感谢马可尼发明的装置，它使‘铁达尼’号能够最快地发出事的消息和呼救信号。在这以前，有很多豪华的船只，没有发出什么遇难的信号就沉没为了避免这次“冰海沉船”悲剧的重演，1913年，在伦敦召开了海上生命安全国际会议。会议规定5000吨以上的轮船必须安装无线电收发报机，24小时都必须有人值班。另外，会议还规定成立冰山监视国际巡逻船队。 在“铁达尼”号失事的调查中，马可尼被请到法庭上去作证。他回答了一些技术问题，并且首次提出安装自动报警装置的建议。根据马可尼的设想，可以在轮船上安装一种自动呼救装置和自动报警接收机。当轮船遇难的时候，只要打开自动呼救装置，就可以自动发出信号和报告船的方位。接收机一收到其他船只的特殊呼救信号，就自动响铃报警，通知船长。为了能够启动电铃，马可尼提出需要在呼救信号开始以前，先发出15秒或者30秒的持续脉冲。由于这个建议牵涉到当时国际公约的规定，没有被采用。马可尼的设想，直到几十年以后才实现。 马可尼的成功秘诀 无线电在航海事业中的巨大作用，使马可尼得到了很大的欢乐和鼓舞。他对朋友说过好多次：“我的发明能够营救海上众多的生命，这是我一生中最愉快的事！” 马可尼喜欢大海。他像开尔文一样，后半生的科学研究活动都是在海上进行的。马可尼常常对人讲起少年时代的趣事。他8岁那年，经常和哥哥一起划着小船到海上去玩，有几次险些掉进海里淹死。正因为这样，当他看到自己的发明给航海人员带来福音的时候，心里格外高兴。 马可尼由于在无线电事业上的巨大成功，获得了很大的荣誉。他除了得到诺贝尔物理学奖外，还得到过美国的富兰克林奖章、俄国和西班牙的勋章以及其他一些奖章。同时，还有议员、元老、院长、侯爵、会长这样一些头衔。但是，马可尼不爱出风头，他为人谦虚、稳重。人人都知道他是无线电发明家，他却只认为自己是个普通的业余爱好者。马可尼不喜欢长篇演说，也不健谈，就是在公司的年会上，他也很少主持会议。但是，他在熟悉的朋友中，却常常表现出孩子般的快乐。他工作井井有条，准确无误，具有法拉第式的风格。他有三个特点，一是敢想，二是想到了就做，三是善于B取别人成功的经验。这些，就是他一生事业成功的秘诀。他在功成名就以后，照样重视学习别人的长处。他每天早晨都要阅读电子技术刊物，每逢发现别人有什么新的见解或者设想，都会产生浓厚的兴趣。 马可尼就是这样一种人：他并没有超人的聪明，可是他善于吸取很多人的长处；他没有单独创造什么，却能够把很多天才的创造结合起来，变成无价之宝。他不是无线电的第一个拓荒人，但是他取得了最大的成功。他是集大成者，在很多研究无线电的人中第一个登上高峰，成了杰出的无线电发明家。 在以后的年代里，马可尼为无线电通信事业继续作出了新的贡献。1918年9月，他采用等幅波发射，在英国和澳大利亚之间传递了第一份无线电报。从1916年到1922年，他还开拓了短波通信的研究。1920年，马可尼买了一艘“伊莱特娜”号游艇。这艘1904年制造的游艇，用蒸汽机做动力，性能很好，英国海军大将在第一次世界大战中用过它。马可已把它改装成一座别致的浮动实验室，游艇里除了有书房、卧室、洗澡间外，最引人注目的是无线电舱，舱里有试验仪器和各种长短波无线电收发报机，专供通信试验用。马可尼在这艘游艇上进行了很多重要的通信试验，包括证实短波可以进行远距离通信的试验。他曾经对朋友说：“我生来就是当水手的。我热爱大海，不但因为它把我从陆地上的烦恼中带走，而且我在海上还可以随心所欲地思索、研究和试验。” 马可尼乘着“伊莱特娜”号游艇在大西洋中转播伦敦的节目，并且同世界各地的陆上电台联系。到船上来参观的官员和友人可以直接同岸上的官邸和亲人通话。有几次，他因为生病或者其他原因，暂时离开了“伊莱特娜”号，却总是念念不忘地要回到船上去。他说：“我是多么希望再回到‘伊莱特娜’号上去啊！我航海的时间不算短了，但是一离开我的游艇就不愉快。也许别人有更伟大的理想，我却十分满意这个浮动的家，没有什么能够代替大海的魅力和海上的自由。” 1930年3月26日，马可尼在“伊莱特娜”号游艇上作了一次精采的表演。那天正是澳洲电气和无线电展览会开幕。马可尼在1.5万公里外的地中海，从游艇上用无线电话机先同展览会通了话，然后按下电键发出电磁波信号，经过一个中途站接收，再转发到澳大利亚，最后点燃了大厅的3000多盏电灯。这件事使展览会大为生色，一时传为佳话。 1934年4月25日是马可尼60岁生日，从世界各地拍来的贺电，像雪片一样飞进他的办公室。这些贺电，大多是用他贡献了毕生精力的无线电报拍发的。为了纪念他的伟大贡献，国际海上无线电协会代表50个国家，一致通过把4月25日命名为“世界海上无线电服务的马可尼日”。 1937年7月20日，马可尼病逝。全世界都哀悼这位无线电巨人离开了人间。举行葬礼的时候，罗马有上万人参加送葬行列。英国本土所有邮局的无线电报和无线电话都沉默两分钟，大不列颠广播协会所属的广播电台也沉默两分钟，表示对马可尼的悼念。 马可尼一生的历史，也就是无线电发展的历史。马可尼21岁到英国的时候，无线电事业还处在摇篮时代；当他满载荣誉离开人间的时候，无线电已经成了遍布全球的一项伟大事业。正像一家著名杂志在他逝世的时候评论的那样：“多少人只是满足于证明无线电实用的可能，他却让无线电真正用于实际了。这确实是伟大的！” 马可尼生前对中国怀有友好的感情。1933年12月，他到我国来访问过。他从日本到北京，然后从北京到上海。到上海那天是12月7目，受到上海各大学联合会、中国无线电研究社等14个团体的热烈欢迎。12月8日，马可尼参观上海交通大学。为了纪念他的功绩和光临，在交通大学工程馆前面立了一根纪念铜柱，取名叫“马可尼铜柱”。马可尼和夫人亲自参加了植柱仪式。这次访问中国给马可尼留下了深刻的印象。他曾经对人说，在津浦线的列车上经历了这样长的旅途，再翻开地图把中国同意大利相比，不禁深深地感到中国的辽阔广大。 科学家有自己的祖国，但是科学是没有国界的。马可尼和波波夫，无论他们属于什么民族，有什么样的个人命运，他们发明无线电的丰功伟业是造福子孙万代的，是值得永远纪念的。 |
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