发 明 篇

 

画家发明了电报

1820年的夏天,在日内瓦召开的自然科学家代表大会上,演示了奥斯特的新发现--电流可以使磁针发生偏转。这在科学界引起震惊,也导致了电、磁方面研究的进步和发展。1829年俄国人西林根据法国物理学家安培的设想,发明了利用电磁原理传递信息的通信设备。这台电信机用6根导线传递信号,接受的一端根据6根磁针偏转情况的组合,译出传输方的信息。以后,到了19世纪30年代,英国人发明了类似的4根和5根磁针的电信机。

与此同时,当欧洲大陆的科学家们致力于磁针式电信机的发明和改进时,美国的同行们已经利用电磁铁的原理,在研究比磁针式电信机更先进的电磁铁式电报机,并获得了成功。其中有位叫莫尔斯的发明家,他为人类通信史作出了杰出贡献。

莫尔斯发明了什么?他发明了电报,可他并不是一位物理学家,也不是工程师,他是搞艺术的,是一位画家。这听起来真令人不可思议。

莫尔斯从小喜欢艺术,热爱画画,曾在法国这个充满艺术气氛的国家里学过3年绘画。他以后的发明也跟法国有那么一丁点的联系。

1832年10月1日,萨丽号邮船载着旅客,从法国的勒阿弗尔港出发,驶向纽约。莫尔斯也乘坐在这艘船上从法国返回美国。一次晚饭前,一位名叫查尔斯·杰克逊的人作了电磁铁演示,吸引了莫尔斯。杰克逊向人们展示了一块马蹄形的铁块,铁块上整齐地缠绕着绝缘铜丝。杰克逊给铜线的两端接上导线。当导线接通电源时,这块马蹄形磁铁产生了磁性,把小铁针吸了进来。当他断开电源时,磁性消失了,被吸住的东西都离开了马蹄形铁块。杰克逊还向大家解释,绕在这块马蹄形铁块上的铜丝越多,磁性就越强,杰克逊的表演和演说博得观众的阵阵掌声。因为,当时人们尚不了解电,许多人甚至连听也没听说过。现在看到电有这么神奇的力量,并听杰克逊说,科学已经创造出改变世界的电时,都情不自禁地欢呼起来。

杰克逊的演示及一番讲话,改变了莫尔斯的生活道路,莫尔斯因此而发明了电报,使电在人类的生活中被正式使用,这是杰克逊所万万没想到的,全船的旅伴们也决不会预料到一名美国画家由此而受到启发,将会发明电报。

莫尔斯面临着极大困难,首先他对电、磁方面的知识等于零;再者,当时世界科技的发展,还只处在安培有关电磁效应原理的水平上,可以说还没有现在一个中、小学生掌握的知识多。莫尔斯已经41岁,一切得从零开始。他买来了各种书籍,从头学起有关电、磁方面的物理知识。半年以后,他已入门,初步掌握了电磁原理。他的画室成了实验室,里面堆满了磁石、导线,艺术家丰富的想象力用在电流、磁性上,画家灵巧的双手,创造了无数个电磁方面的实验用具。一旦他的脑子中出现一个新的想法,新的灵感,他就马上动手,付诸于实践,一定要全部实验完毕才肯罢休。实验室的灯火经常彻夜不熄,3年过去了,莫尔斯得到的除了失败还是失败,电报机还未造出来。

经过这么多次实验,证明了这条路是走不通的,应该走出自己的路来。经过反复的酝酿和思考,一种新的方法在他的脑海中诞生了。他决定要采用的方法是,利用电流的有、没有及间隔时间,产生3种符号,把这3种符号按一定的规律组合起来,代表字数或数字。因为电流的速度是极快的,所以能把信息及时送到遥远的地方。莫尔斯的设想突破了以前磁针式电信机需要数对线路,多台机器同时工作才能传输信号的框框,大大地简化了机器设备和通讯方法,提高了可靠程度。莫尔斯按照他的想法,为每个字母设计了用点、划和空白表示的方法。现在听到"嘟…嘟嘟……"的电报声音,就是莫尔斯创造的,人们为了纪念他,称之为莫尔斯电码。

为实现他的设计,莫尔斯又投入了大量的时间和精力,以及担任美术教授的所有收入。有时,他穷得口袋里连1分钱也没有。在此期间、他得到美国电工学家和化学教授盖勒的帮助和启发。经过整整1年的努力,1837年,终于研制成功一套传递莫尔斯电码的电报设备。同年他进行了一次公开演示。用他的设备和电码把信号送到距离500米处的收发报设备上。他把这套机器称为电报机。与此同时,也有人发明了各种不同的电报机,可是比较起来,均不如莫尔斯的电报机实用、简单。

莫尔斯发明的电报机和电码远比以往采用的通信方法简便、快速和可靠得多,一投入使用,马上就体现出优越性。美国政府以10万美元的代价购买了莫尔斯的发明。随后,开始在美国筑建多条电报线路。又过3年,从纽约到波士顿。从费城到彼得斯堡、从多伦多经布法罗到纽约,从蒙特利尔到纽约的电报线路相继完工。电报在新闻业、商业、交通运输业等起着极其重要的作用,越来越为人们所认识和利用。到了1856年莫尔斯和西伯雷成立了“威斯坦·埃尼翁电报公司”,垄断了美国的电信业。

莫尔斯电报机和莫尔斯电码很快传到欧洲。电码被沿用了下来,电报机被不断改进。人们把电报接收设备的声响器,改进成用打字机接收。在发报端发出莫尔斯电码,接收端不需先接收电码,再译成字母,而是打字机直接打出,加快了收报速度。1859年,美国人惠斯通将莫尔斯电码用各种不同穿孔形式打在纸带上,然后用纸带发报机发报,使发报的速度达到每分钟500个字母。现在广泛使用的电传机就是依照上述两种原理改进而制成的。

同时,人们还在一条线路上做输送多路电码的试验。1874年,伟大的发明家爱迪生完成了同时同向的4路通讯的发明。到现在,人们已经可以在同一根电缆上同时传输数千路讯号。

 

 

 
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