1896年初夏的早晨,地中海风平浪静,一轮玫瑰色的日出出现在海空交界处。一艘开往英国伦敦的邮船正在缓慢行驶。甲板上站着一个年轻人,长着一个大鼻子和一双大眼睛,一张英俊的脸。我看见他小心翼翼地守护着一个大箱子,好像里面装着无价之宝。从家里到现在,这个盒子从未离开过自己。可以说这次英国之行的成功与这个盒子里的东西密切相关。

这个年轻人看着远处的船,看上去既兴奋又兴奋。

“如果在英国的演示实验成功,将有可能向移动邮船传送电磁波信号,有线通信的缺点也可以克服。”想到这里,年轻人蹲下来,小心地抚摸着那个大盒子。

他叫古列尔莫·马可尼,意大利人,22岁。他有生以来第一次离开家乡去外国。

马可尼从小就对电非常感兴趣。在家人的支持下,他开始在家做电磁实验。

家乡:富裕的第二代超越教师

马可尼出生在意大利北部城市博洛尼亚。他的父亲是当地农民。作为一个真正的“富二代”,马可尼不像许多富有的年轻人那样吃喝玩乐,而是勤奋好学,尤其喜欢读物理方面的书。在阅读时,马可尼买了一些线圈、电铃和其他东西来做物理实验。父亲想干涉他的儿子,但马可尼不得不这样做,因为他母亲的保护。马可尼暗暗发誓要比他父亲更好。

因为家里很富裕,母亲不仅在家里为马可尼准备了一个特殊的实验室,还聘请了优秀的老师来教她的儿子,包括洛奇,一位来自博洛尼亚大学对电磁学感兴趣的教授。1890年,马可尼收到了洛奇教授的一本电气杂志。在详细阅读了几篇关于赫兹实验的文章后,他对电磁学产生了兴趣。然后,他仔细阅读了许多著名电磁学家的作品,并重复了他们做过的电磁学实验。

洛奇教授,马可尼的导师。(网络图)

“赫兹能用普通探测器探测几米外的电磁波。如果探测器更先进,它还能探测更远的电磁波。”小专家马可尼对电磁学的研究远远超出了洛奇教授的想象,因为他已经开始研究如何用电磁波取代电子电路。“既然电磁波可以在没有电子电路的情况下远距离发送信号,那么在通信中使用电磁波不是比使用有线电报更方便吗?”

事实证明,自从西方科学家发明电报和电话以来,信息传输的速度迅速提高。然而,由于电报和电话通过电线传输信号,通信受到很大限制,这主要体现在两个方面:第一,电线的架设将受到客观条件的阻碍,如山脉、河流和海洋。例如,为了解决欧洲和美洲的通信问题,威廉·汤姆森(注2)花了10年时间和巨额费用完成了大西洋海底电缆的架设;第二是移动交通工具,例如海上的船只,通过电线与陆地上的人们交流。如果有一种方法可以取代有线通信,那将对人类有不可估量的帮助。

考虑到这一点,马可尼进行了一轮实验。

时针指向1895年。马可尼终于在家里完成了电磁波传输信号的实验。发射器是由洛奇教授改进的火花发射器。接收器有一个长天线,此外,还有金属芯片探测器、电铃和电池等。他按下花园里的火花发射器,房间里的电铃立刻响了。这意味着电磁波可以传输声音信号!

马可尼发明的火花发射器的物理图。(网络图)

马可尼想在政府的帮助下做进一步的实验,他写信给意大利邮电部请求援助,但没有人理会。为了让电磁波发挥更大的作用,并有一个更好的展览,马可尼决定告别他的亲戚,去英国,那里的气氛是自由的,以获得政府的支持。在前面的文章中,马可尼乘船穿越地中海的场景就这样出现了。

异乡:一先令的特殊意义

马可尼通过邮件到达英国后,他首先拜访了英国邮政总局的总工程师威廉·帕利斯。在帕利斯的支持下,他在家乡伦敦又做了一次电磁波信号传输实验。在这个实验中,电磁传播距离达到了5公里。

经过多次实验,非常了解产权的马可尼在那年年底申请了一项名为“赫兹波发电系统”的专利,专利号为12039。作为无线电系统的第一个专利,它标志着无线电的正式诞生。

得知马可尼的事迹后,意大利政府通过大使馆邀请他回国。国王和王后在罗马会见了他,给予了他极大的支持。半年多以后,瓦尼的无线电通信距离延长到19公里。

为了进一步研究无线电的商业应用,马可尼回到英国,成立了无线电报和通信公司(马可尼无线电公司的前身)。为了便于研究,马可尼在怀特岛的艾伦湾建了一个发电站,叫做尼特广播站。尽管怀特岛的对面是查尔斯·狄更斯的故乡朴茨茅斯,但直到参观了尼特发电站后,这个岛才为人所知。

怀特岛上的Nite电台。(网络图)

那是一个秋天的下午,尼特电站迎来了一群政府官员和名人,包括马可尼的巴利普里斯和长途电缆通信的创始人汤姆森,汤姆森主持并建造了大西洋海底电缆。

马可尼对汤姆森的到来感到有点紧张,因为汤姆森在此之前已经多次声明无线电通信不能超越有线通信,因为“这是一件不可思议的事情”。

“我想给50公里外的格拉斯哥大学发一封电报,”汤姆森在艾伦湾电站的计算机房里说,递给马可尼一张纸条,上面写着“格拉斯哥大学物理实验室收到”(英文)。

怀特岛线路没有对外线路,这显然是对马可尼的考验!

我看到马可尼轻轻地把纸条递给调度员,调度员很快通过以太网给朴茨茅斯发了一封信。汤姆森不知道的是,朴茨茅斯的邮局很快就通过电报将信息发送给了格拉斯哥大学。

五分钟后,调度员递给汤姆森一张纸,上面有格拉斯哥大学物理实验室的回复,上面写着“收到”(英文)!

汤姆森脸上短暂的惊讶表情后很快变得正常了。然后他从夹克口袋里拿出一先令(奥地利货币,约0.7元人民币)硬币,递给电报员。电报员很困惑。他看着马可尼,没有回答。

威廉.汤姆森的形象。(网络图)

“年轻人,必须接受,这是发电报的费用。这个先令意味着无线电报已经正式进入市场,取代有线电报来解决人们的问题。”汤姆森笑了。

在马可尼的建议下,电报员庄严地收到了这一先令的特殊意义。

这是因为它是世界上第一个收费的商业无线电报,发送者是长距离有线通信的创始人。

汤姆森对尼特电站的参观不仅给怀特岛带来了巨大的声誉,也使马可尼的专用无线电投入了商业应用。最明显的例子是都柏林(爱尔兰首都)每日快报很快收到了30多公里外的快艇比赛的比赛情况,并在晚上向市民宣布了当天的比赛结果。

然而,无线电通信服务于一个城市,一个城市。这不是马可尼的目标。他的梦想是让收音机飞遍全世界。这是一个非常漫长的过程,如何将无线电用于邮船等移动交通工具是一个很大的障碍。

马可尼有科学家共有的毅力。他决定全力以赴扩大无线电通信距离,并选择了英吉利海峡和法国作为他的第一站。他成功了吗?无线电究竟是如何在全世界传播的?关于葬礼的细节,请参阅《马可尼第一集:一切为了让收音机飞遍世界!》

像马可尼。(网络图)

[评论]

1.英国物理学家洛奇(1851年6月12日-1940年8月22日)发明了一种粉末探测器。在1894年皇家学会的讲座(会议的主题是“赫兹和他的继任者的工作”)中,演示了由粉末探测器、继电器、电铃和打字机组成的接收器,以及基于赫兹的电磁波实验。

2.出生于爱尔兰的威廉·汤姆森31岁时提出了海底电缆信号衰减理论,为海底电缆工程奠定了重要的理论基础。由于他的科学成就和对大西洋电缆项目的贡献,他被英国女王授予开尔文勋爵的称号,所以后来的几代人把他改名为开尔文。此外,他还在热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学方面做出了巨大贡献。

[参考]

1.“电台之父——马可尼”,温布尔登的“诺贝尔奖故事”系列。

2.“马可尼的三大突破”论文来自电子爱好者。

3.传记《200年前预测手机价值巨大的第二代富人》出自《站长之家》。