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摩尔斯是怎么发明电报的?

发布时间:2019-09-23 02:17 来源:未知 编辑:admin

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  发明实用电磁电报机的人,既不是物理学家,也不是工程师,而是一位画家,是一位从41岁才开始学习电学和机械知识的外行人。

  他就是美国著名画家、发明家萨缪尔·摩尔斯。可是,一个外行人怎么会成为电报机的发明人呢?

  1832年10月1日的傍晚,“萨丽”号邮客轮满载着货物和旅客从法国拉弗尔港起锚,向目的地美国纽约港驶去。轮船在充满凉意的秋风中平稳地驶出多佛尔海峡,它将用十天的时间横渡大西洋,到达目的地纽约。

  海上凉气逼人。一些人只能躲在狭小的船舱里打牌、交谈,百无聊赖,恨不得立刻插上双翅飞过大西洋去。然而来自美国的著名画家摩尔斯先生正在忙于挥笔作画,杰克逊博士也在整理他的笔记,上等舱里的这二位老兄倒显得很充实。

  晚餐的时间到了,摩尔斯先生和杰克逊博士放下手中的笔到餐厅用餐。精美的菜肴使人们的情绪顿时活跃起来。就在这时,刚从巴黎电学讨论会归来的青年医生杰克逊,正在餐桌上大讲安培电学研究的新发现。

  杰克逊出众的演讲才能,加上电学新发现的奇特,一下子吸引了所有旅客的注意。大家仿佛不是在用餐,而是听杰克逊的科学演讲。杰克逊给人们留下了深刻的印象。

  几天之后,应几名旅客的要求,杰克逊干脆在餐厅里开起有关电磁学的科学普及讲座来了,大家说这样会觉得时间打发得更快些。

  摩尔斯带着画夹子,也来到餐厅为大家画速写。画着画着,摩尔斯也被杰克逊关于电学发展史的演讲吸引过去了。

  杰克逊讲起了电学家们以身体作测量电的仪器而被电打得哇哇叫,讲起富兰克林捕捉雷电实验时的幸运和里奇曼死于雷电实验的不幸,引起人们的莫大兴趣。杰克逊介绍了奥斯特在课堂上发现电流的磁效应时急切盼望下课的心情,以及学生们对奥斯特讲课内容不知所云的疑惑,还有巴黎女士们兴起避雷针式帽子时髦之风的由来……

  画家摩尔斯也被杰克逊吸引住了,他从来就不知道人类世间还有如此美妙的生活世界。他以为除了米开朗基罗、拉斐尔和提香的艺术生活值得羡慕外,其他生活都是平淡无奇的。

  杰克逊如数家珍地演讲,让摩尔斯感到四十多年从事画画的生活有多平淡,他有些坐不住了。摩尔斯从小就是一个好奇心极强的孩子,19岁毕业于耶鲁大学时,获得的是法学博士学位,后来却以卖画为生。直到他成为全美美术学会主席以后,还经常漫游欧洲。在他看来,生活总像是一次没有港湾的远航。

  杰克逊在最后一次演讲中的一段话,改变了摩尔斯的后半生。杰克逊说:“可以预言,在不久的将来,科学技术就将产生出奇迹,我们的生活就将为之改观。只有从事科学技术研究的生活,才是真正的、充实的生活……”

  邮客轮驶入哈得逊河时,摩尔斯还在回味杰克逊的话语。杰克逊万万没有想到自己的航行演讲,竟深深打动了他素不相识的41岁画家摩尔斯的心。使摩尔斯对电学产生了极大兴趣,唤起了他对电学知识应用前景的丰富想象。

  “萨丽”号邮客轮停靠长岛码头的时候,摩尔斯决定告别艺术,投身到科学领域中去。他在写生簿上端端正正地写下了“电报”两个大字。登上码头的摩尔斯已经不再是美国著名画家了,而是电磁学理论的初学者、有线电报机的未来发明人。

  可以想象,摩尔斯要想完成这样的伟大使命是异常艰巨的。他投身到科学领域时已经四十多岁了。如果丢掉美术,专门从事电报机研究,收入就没有了,有什么人能饿着肚皮去搞发明创造呢?况且,他对电学知识又几乎等于零呢!为了解决吃饭问题,他到纽约大学当美术教授。没有电学知识,就从零开始学习。他拜美国电学家亨利为师,把授课以外的时间全都用在学习和研究上。

  很快,摩尔斯就制造了一块电磁铁,发明了一种“继电器”。这种继电器可以解决远距离送电的微弱问题,这一发明增强了摩尔斯的信心。他这个电学迷到处搜罗有关电学研究的书籍,潜心钻研,写下了一本又一本学习笔记。他把画室变成了实验室,画架上摆满了电线、电池。堆放画布的地方成了存放木工和铁工各种工具的仓库。上帝给予成功者的机会是公平的,摩尔斯逐渐掌握了有关的电学知识,掌握了制造电报机所必备的手工技艺。

  这时,亨利提出了电报原理,对摩尔斯启发很大。亨利用电磁铁做成电铃,可以把信号传送到1.6千米远的地方。实际上,这就是“电磁音响式电报机”的最早雏形。摩尔斯决定采用亨利的原理,进行深入实验。

  三年过去了,摩尔斯的电报机没有制造出来,积蓄几乎全部花完,这位业余电报机发明家已经到进退维谷的地步了。

  失败只能使懦夫退却,并没有使摩尔斯气馁,他变得冷静了,也更加成熟了。多少个不眠之夜,摩尔斯在考虑解决问题的办法。他所期望的一天终于来到了,摩尔斯悟出了科学真谛,他在科学笔记上充满信心地写道:

  “电流是神速的,如果它能够不停顿地走10英里(约为16千米),我就让它走遍全世界。电火花是一种信号,没有电火花是另一种信号,时间间隔也是一种信号,用这三种信号的不同组合代表不同的字母、数字,就能够把信息通过电线传到另外一个地方去。这样,能够把消息传到远方的崭新工具就可以实现了。”

  至此,摩尔斯解决了电报机最棘手的难题:电码软件与电磁硬件的匹配问题。它要求电码软件简单易操作,同时信息容量大。在这一道既简又繁的陡坡前,与摩尔斯一同冲击电报机研制难关的英国著名物理学家惠斯顿、法国物理学家库尔和德国发明家斯泰因海尔,尽管也各自独立地发明了电报装置,但相比之下,摩尔斯的电报机更实用,更具有强大的生命力。

  在电磁效应的装置上,用的是点、划及时间间隔来表达电码内容的。这就是我们听到的“答、滴,滴、答”的电报之歌。

  为了设计和制造这种新装置,摩尔斯邀请了一位有机械才能的青年维尔,同他投入紧张的研制工作。经过一年多的努力,摩尔斯终于研制成功了一台传递电码的装置,摩尔斯把它叫做电报机。这部机器可线米以内的范围有效的工作。只要在传递线路上加上一个继电器就解决了电流衰减问题,电报机进入了实用化阶段,开创了人类通讯的新纪元。

  电报机的成功,摩尔斯并不满足,他打算修建一条很长距离的实验电报线,最好能够连接两个城市。然而,这时的发明家已经是囊空如洗,一无所有了,只好向美国国会申请3万美元的实验经费,摩尔斯为此费了长达5年的周折。然而,技术的进步是任何力量阻挡不住的,凡是为人类造福的发明必将会受到社会的尊重。1843年,美国国会批准了建造第一条长距离电报线路的拨款。经过两年多的艰苦施工,摩尔斯和同伴终于建成了连接华盛顿和巴尔的摩城长达60多千米的实验电报线日,摩尔斯用一连串的点、划(今天人们仍在使用摩尔斯点划式电码),成功地发出了电文,实现了第一次通线年,摩尔斯电报系统首先应用于铁路。

  1852年,通过海底电缆建成了伦敦和巴黎之间的直通电报线年,经过屡次波折和失败的横跨大西洋联接欧洲和北美大陆的跨洋海底电缆终于成功地启用。

  电报促进了科学技术的发展,繁荣了各国之间的贸易往来,加强了各国人民之间的了解和友谊,为人类发展作出了不可磨灭的贡献。

  摩尔斯电码(又译为摩斯电码)是一种时通时断的信号代码,这种信号代码通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号等。它由美国人艾尔菲德·维尔发明,当时他正在协助Samuel Morse进行摩尔斯电报机的发明(1835年)。最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。虽然摩尔斯发明了电报,但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签订了一个协议,让他协助自己制造更加实用的设备。

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