科普-中华学生百科全书-第268节
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许多不同的形状。查佩事先规定好每种形状代表一个字母或单词，于是信息
就可以通过通信机传递出去了，每一个塔上的值班人员用望远镜观察后就向
后传递，这样一站接一站一直传递到终点。这种通信机的最高速度可以达到
每分钟 170 英里，在当时已经是相当惊人的。查佩的发明为社会所接受却不
是一帆风顺的。1789 年，查佩带着他的发明来到了首都巴黎，并在那里进行
了公开的试验，可是当时的王室和贵族对他的发明根本不屑一顾。失望中查
佩只好又回到了家乡。直到 1792 年法国资产阶级革命取得成功，查佩才带着
他的发明再次来到巴黎。当时的革命政府正在全国范围内同封建王朝的军队
作战，需要能快速传递军事情报的通信工具，所以对查佩的发明很重视，拨
出了专款帮助他建立视觉通信系统。
查佩在建立通信站的过程中又遇到了许多意想不到的困难，包括一些人
为的破坏，直到 1794 年才在巴黎和里尔之间建成了一条全长 210 公里的通信
线。当年的 8 月 15 日，第一份报文从里尔发往巴黎，这份军文向政府报告了
革命军夺取莱奎斯诺的消息。两个星期之后，巴黎又欣喜地收到了另一份关
于收复康德的报文。不久从巴黎到施特拉斯堡的第二条通信线建立起来了，
而后通向全国各地的其它线路也随之建立起来，查佩的视觉通信系统在法国
得到了普及。正是在这套系统的帮助下，拿破仑的军队能够密切协作打败了
数量上占据优势但通信不畅缺乏配合的英国、荷兰、普鲁士、奥地利、西班
牙等国组成的联军。
查佩的通信机在战争中获得的巨大的成功迅速影响了欧洲其它国家乃至
美洲大陆。1794 年开始，英国海军部建设了几条专供海军用的通信线路。1800
年美国在马撒葡萄园和波士顿之间建立了一条 104 公里长的视觉通信线路，
专门用于传递航运消息。普鲁士、荷兰等国也建立了类似的线路。但是查佩
的通信系统在使用中暴露出的缺陷也越来越明显。首先这套系统需要建立许
多个中继站，需雇用大量的工作人员管理、维持这套系统，要耗费大量资金，
普通公民根本无法使用，只能用于传递军事情报和重要的官方公文。即使如
此仍然是不堪重负，视觉通信系统最完善的法国最后也到了无力维持停止其
工作的地步。面对这种情况，发明者查佩的内心十分痛苦，最后他实在无法
忍受，竟在 1805 年自杀了。其次，视觉通信系统很容易受天气的影响，在夜
间或者有雨、雪、雾的天气条件下就无法使用。这些因素都影响了视觉通信
机的发展。后来，出现了电报电话等电气通信方式后，视觉通信系统就被淘
汰了。但是查佩的通信机在某些特殊的领域仍然应用了很长时间。在无线电
通信出现之前，船舶间仍然使用通信机进行联系。铁路上用的时间更长一些，
在铁路车站的两边有用于传递信号的信号臂，其结构类似于查佩的通信机，
它是在一根立柱的顶端装上能够活动的木板，木板横放时表示路轨上没空，
列车不要进站，板竖放时表示可以进站。这种装置一直使用了一个半世纪之
久，才被红绿灯所取代。
现代通信的先导
一个画家的故事——有线电报
1831 年，英国科学家迈克尔，法拉弟发现了电磁感应定律，这是一项具
有划时代意义的发现。这一定律的通俗解释是：闭合电路的一部分导体在磁
场里做切割磁力线运动时，导体中就会产生电流。根据电磁感应定律研制出
的发电机使人类找到了获得廉价而强大电能的途径，真正把电从实验室解放
出来，使电服务于包括通信在内的社会各行各业。
1832 年 10 月份的一天，有一艘名叫“萨丽”的邮船从法国勒阿弗尔港
起航向美国纽约驶去。这是一次普通的航行，也是一次重要的航行。正是这
次航行，改变了一位艺术家的生活道路，也改变了世界通信史。这一天，吃
罢晚饭，许多旅客聚集在餐厅中闲聊。这时一位年轻人走到餐厅中间，从提
兜里拿出了一块马蹄形的铁块放在餐桌上，铁块上绕着许多铜线。旅客们都
好奇地围过来观看，那位年轻人把铜线两端接到电池上，铁块产生了一股神
奇的力量，将周围的铁钉、铁片一下子都吸在了铁块上，而当年轻人切断电
源后，铁钉、铁片又都掉了下来。
这个年轻人叫杰尔斯·杰克逊，是美国波士顿的青年医师，但他却热衷
于对电学的研究。当时法拉弟刚刚发现电磁感应定律没多久，人们对电和磁
还非常陌生。杰克逊见旅客们对他的演示非常感兴趣，就开始滔滔不绝地向
人们介绍起电磁学来：“女士们，先生们，这叫做电磁铁，缠在铁块上的导
线有电流通过时，铁块就会产生磁性，而且缠绕的线圈越多，电流流过导线
时电磁铁的磁性就越强。还有一点值得注意，无论导线有多长，电流都会在
瞬间通过。请记住，人类就要启用一种无穷的力量，不久科学将创造电的奇
迹，我们的生活也将为之改观。”
这些听众中间有一位著名的画家，叫塞缪尔·莫尔斯，杰克逊医生的一
席话深深打动了他，一个新奇的想法在他的大脑中产生：如果让电流沿导线
传递信号，岂不是在瞬息之间就将可以消息传到了千里之外？这一想法的出
现使他再也不能平静。在强烈的发明创造欲望的激励下，莫尔斯毅然放弃了
绘画事业，投身于电通信的研究之中。他在写生薄上端端正正地写下了“电
报”两个字，立志完成用电流传递信息的伟大使命。
这时的莫尔斯已经 40 岁了，在绘画领域也取得了很大的成就，曾经为美
国总统阿伯拉罕，林肯画过像，但他对电磁学却一无所知。人们常说“人过
三十不学艺”，莫尔斯 40 岁了还要改行，岂不是太冒险了？许多人都认为他
疯了，但莫尔斯自己却不为所动。他开始从头学习电磁学知识，经过半年多
的努力终于初步掌握了电磁学理论。于是他将自己的画室改成了实验室，开
始夜以继日地进行电报机的实验。但实验进行得并不顺利，三年时间过去了，
莫尔斯面对的仍然是一次又一次的失败。他的积蓄用光了，生活陷入了困境，
只好又重新回到纽约大学艺术系任教，靠绘画来解决生计问题。尽管如此他
仍然毫不动摇地从事电报机的研制，他几乎把绘画挣来的每一分钱都用在购
买电学工具和材料上了。
功夫不负有心人，在度过了无数个不眠之夜后，一个全新的思想终于酝
酿成熟，一条新路终于闯了出来。莫尔斯在日记中写道：“只要能让他不停
地跑十英里，我就能让他跑遍全世界。骤然切断电流，就能够产生电火花。
电火花就是一种符号；没有电火花则是另一种符号；没有电火花的时间长短
又是一种符号。这样，就有三种符号可以组合起来，代表数字与字母。它们
的适当组合，就可以代表全部字母。这样，文字就能够由电线传送出去。其
结果是我们就一定能够创造出可以在相隔遥远的两地迅速地互通信息的、可
以记录的新机器！”
莫尔斯的上述思想体现在他自己编制的莫尔斯电码中。电码由“点”和
“划”构成，所有英文字母都可以用“点”和“划”的组合表示出来。莫尔
斯对“点”和“划”做了严格规定：以“点”的长度为基本单位，一个“划”
占据三个“点”的长度，“点”与“划”之间间隔一个“点”的长度，字母
与字母之间的间隔为三个点的长度。为了使编码尽量做到科学合理，他对报
刊上的常用字作了大量统计，还向印刷工人请教，把最简单的电码组合分配
给日常生活中使用频率最高的英文字母。如字母“e”用“。”表示，字母“t”
用“一”表示，字母“a”用“。…”表示，而那些使用率较低的字母则用较
复杂的组合表示。
尽管莫尔斯有了一个非常好的设想，但在具体设计中，仍有许多棘手的
技术难题需要解决。这时候一位精通机械技术的青年技术技师艾尔雷德。维
尔向莫尔斯伸出了缓助之手。 在维尔的帮助下，莫尔斯终于实现了他的梦
想，1837 年第一台莫尔斯电报机研制成功，1838 年莫尔斯在美国进行了专利
注册。
为了使电报机投入实用，莫尔斯带着他的发明到了华盛顿，向国会提出
申请，建议提供资金，架设实验电报线路。但是这项提案被目光短浅的议员
们否定了。莫尔斯失望地高开了华盛顿，回到纽约时他的口袋中只有 1 元钱
了，莫尔斯的生活又一次坠入了贫困的深渊。但他并没有放弃自己的追求，
他一边靠卖画勉强糊口，一边又在不停地为自己的发明奔走呼吁。是金子终
究会闪光的。1842 年美国国会在科学界舆论的强大压力下，终于重新通过了
莫尔斯的申请，为他提供 3 万美元，在华盛顿与巴尔的摩之间，架设四十英
里长的实验性电报线路。这时的莫尔斯已经穷得连去华盛顿的火车票都买不
起了，只好向他的学生借了 50 美元，买了套新衣服，就匆匆赶往华盛顿去架
设世界上第一条实用电报线路去了。
经过一年多的努力，电报线路竣工了。1844 年 5 月 24 日，这是一个具
有历史意义的日子。在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里，莫尔斯对应
邀前来观看的科学家、政府官员和新闻界人士介绍了电报机的原理。然后，
他亲自操作电报机向四十英里以外的巴尔的摩发出了第一份电报。在巴尔的
摩的助手维尔立刻就收到了电码，将电码译成电文只有一句话：“上帝创造
了何等的奇迹！”
尽管在莫尔斯之前人们也研制出了多种电报装置，但都缺乏足够的实用
性，真正得到推广普及的还是莫尔斯电报机，所以说莫尔斯是电报发明史上
的第一人。莫尔斯的发明揭开了人类通信史崭新的一页，通信从此进入了电
子时代。莫尔斯也因为他的卓越贡献和百折不挠的奋斗精神得到了世界人民
的尊重和敬仰。1858 年欧洲许多国家为表彰莫尔斯的功绩联合给了莫尔斯一
笔 40 万法郎的巨额奖金，莫尔斯的家乡纽约市的人民也在市中央公园内为他
树立了一座雕像。
电信的巨大作用在实践中不断地得到了证实，因此电报事业以突飞猛进
的速度向前发展。以美国为例，到 1866 年，电报公司已经拥有 2250 个分局，
电报线路总长也达到了 312 万公里。欧洲也是如此，1845 年法国建成了第一
条电报线路，1846 年奥地利、匈牙利和比利时也先后架设了电报线路。以后，
欧洲各国相继发展了各自的电报事业，电报网逐渐贯穿了整个欧洲大陆。早
期的电报业务以铁路的用量最大，但很快其它部门也认识到了电报可以给他
们带来巨大的效益。商业用户可以通过电报很快地了解到外地交易市场的贸
易情况；政府机构可以通过电报了解到其它国家和地区的政治、经济情报；
普通民众可以通过电报了解到自己亲属朋友的状况。电报还有一个大的用户
就是报社。英国路透通讯社的创始人朱利叶斯。路透就是一位对电报这种新
型通信工具非常热心的使用者。他利用电报线路发送了大量政治、经济、科
技等方面的新闻，他的通讯社也因为快速、准确的报道而享有盛誉。
传真机的历史
电报机只能对文字进行传递，当我们要传递语言无法写清的图纸相片或
传递亲笔手迹时，电报机就无能为力了。这时候另一种通信设备就可以大显
身手了，它就是传真机。
平时我们常在报纸上看到诸如“新华社传真照片”之类的文字，这表明
照片是新华社驻外国或外地的记者在照好后，利用传真机发回来的。如果没
有传真机只靠邮政运输的话，快则三五天，慢则半个月，那时候再刊载在报
纸上新闻就成了“旧闻”。
传真机的历史并不晚于电报机。早在 1843 年，也就是莫尔斯的第一条电
报线路还没有架好的年代，苏格兰电气工程师亚历山大。贝恩就发明了第一
部传真机。贝恩的传真机是利用电磁激励摆锤进行扫描，摆锤顶端装有电刷，
通过摆锤往返摆动，扫描出用金属写在发报台上的文字。接收时则使金属电
刷在浸有淀粉溶液的纸上扫描，通过化学反应产生有色的记录。1848 年贝克
韦尔进一步发展了贝恩的传真技术，他最突出的贡献就是发明了滚桶扫描技
术，这一技术直到今天仍�
