2024-07-31

二十五、莫爾斯電碼發(fā)明

怎么在千萬里之遙遠距離快速傳遞信息?一個困惑人類數(shù)千年的難題,科學(xué)家們費盡心。踏破鐵鞋無覓處,畫家莫爾斯突發(fā)靈感,得來全不費功夫。

1832年10月,在從歐洲駛往美國的郵船“薩麗”號上,畫家莫爾斯神情憂郁,連日來沉默寡語,總是望著浩渺無際的大西洋出神。隨著家的漸近,他心里波濤不平。他這次中斷在法國的已經(jīng)三年的繪畫生涯,是因為收到家人來信。有急事待他回來辦理。莫爾斯惱恨這漫漫長旅,更惱恨信函的郵送現(xiàn)狀(它使一封從美國到法國的急信要在途中花一個月時間)。不知當(dāng)他在“急事”發(fā)生兩個月以后趕回家。一切是否還在等候著他?莫爾斯苦笑一下,盡量拋開煩惱,去想想別的事情。這時他又總是進入對繪畫藝術(shù)的沉思。想著英雄主義情調(diào)對新古典主義歷史畫的沖擊,心里有種莫名的感動。《馬拉之死》是個好的開端,《格羅男爵》也不錯?!睹范潘_之筏》無疑會成為名畫,但它的悲觀情緒似乎想過早地把英雄主義引入歧途。莫爾斯對自己的繪畫前景充滿了信心,但是現(xiàn)狀又使他經(jīng)常迷茫。畫家莫爾斯就這樣信馬由韁地想著心事,臉上始終呈憂郁狀。

突然,一陣亂哄哄的聲音打斷了莫爾斯的思路,他回過頭來,發(fā)現(xiàn)甲板上圍了一大群人。莫爾斯不由自主地走了過去。

查爾斯·杰克遜博士覺得這漫長的航程實在太單調(diào)乏味,弄來了一些電線繞在一塊U型鐵上,做成電磁鐵,并接通船上的電源。杰克遜博士走往甲板上一端,儼然一個行走江湖的魔術(shù)師對人們招呼:“喂,伙計們,成天望著舷外的海洋不心煩嗎?我敢打賭,那跟望大沙漠的感覺不會有什么兩樣!大家圍上來吧,看看我能給你們帶來什么樣的快樂!”

疲倦而無聊的乘客們紛紛聚擾,依照杰克遜博士的請求把身上的一些小東西如別針、金屬扣、小釘、小刀等,堆在電磁鐵下面。杰克遜博士按一下電源開關(guān),小東西們立即飛向懸在上面的電磁鐵;再按一下,它們又紛紛落下。杰克遜博士一開一關(guān),忽快忽慢。小東西們以各種各樣的姿態(tài)蹦跳著:一會兒像優(yōu)美的舞蹈。一會兒又像乍驚的麻雀,……互相撞擊著,叮叮作響。乘客們大感新奇,言笑紛紛。

這種游戲出現(xiàn)在今天想必?zé)o人理踩,因為我們在少年時代就已經(jīng)知道它的原理━電磁效應(yīng)。但是當(dāng)時這種理論剛問世不久,尤其是電流才被利用,普通人對此幾乎一無所知,只有科學(xué)家和準(zhǔn)科學(xué)家。(如杰克遜博士們才有幸問津)。

莫爾斯站在人群中,對杰克遜博士的表演興趣依厚,看得入迷。他向杰克遜博士提出一個問題:“當(dāng)你一按開關(guān),這邊的小東西簡直同時動作━電流運行的速度竟然這樣快嗎?”

杰克遜博士抬頭看了看他,回答道:“電流速度比你現(xiàn)在想象的不知還要快多少倍!打個比方吧、你一眨眼的功夫,電就已經(jīng)走了一萬英里以上的路程。”

“真的嗎?!”莫爾斯驚奇地叫喊道,激動無比。人們都看著他,不知這個寡言少語的藝術(shù)家著了什么魔。這些困倦乘客們怎么也不會想到,在這一瞬間,畫家莫爾斯突然產(chǎn)了一個與藝術(shù)毫不相干的靈感……

莫爾斯如獲至寶地知道了電流速度,立刻對杰克遜博士的游戲發(fā)生聯(lián)想;如果在他美國的家里和法國的住所之間裝上兩條電線,并在線頭裝置一塊U型鐵和一些小鐵片,事先跟家里約好,如遇急事,他們一按電鈕,莫爾斯便會看見鐵片被 U型鐵吸附,從而在眨眼間便得知家中消息,免去一個月的郵程?倘如是,莫爾斯早就回家了。

這一靈感使莫爾斯深受慰藉,深感重要。他立刻奔回艙房,在寫滿藝術(shù)之思的筆記本上記下了這樣一段話:“電流可以突然接通,也可以突然中斷,如果它接通表示一種信號,中斷又表示一種信號,接通或中斷的長短也分表示不同的信號,那么電流就可以傳遞多種信息?!?/p>

從烽火臺到莫爾斯電碼

三千年前“周幽王烽火戲諸侯”時的烽火臺信息傳遞方式一直沿用到19世紀(jì)電報產(chǎn)生,當(dāng)時歐洲英、法等國都在信息傳遞道上每隔一二十里建一座信號臺,依靠望遠鏡和旗語或類似方式將信息一站一站地傳遞下去。這種古老的信傳方式的缺點顯而易見:范圍有限,僅用于國事;內(nèi)容有限,保密性差,人力、物力投入大,夜晚及惡劣氣候時無法使用……等等,它遠遠不能滿足人類的需要,更不能使歷史進入一個“信息爆炸”的時代。

當(dāng)人們認(rèn)識到電流在一切已知物質(zhì)中運動速度最快,尤其是法拉第使人類可以任意獲取電流以后,電傳訊息的研究便開始占據(jù)科學(xué)家的日程。德國科學(xué)家高斯、韋伯,英國科學(xué)家惠更斯等都為此付出了巨大的努力,但幾乎毫無成就,除了一些深奧復(fù)雜、根本沒有實用價值的構(gòu)想。就在科學(xué)家們繼續(xù)在實驗室里埋頭苦干、嘔心瀝血的時候,一個原本對物理學(xué)尤其是電學(xué)一竅不通的美國畫家━莫爾斯卻實現(xiàn)了他們的夢想。

莫爾斯在“薩麗”號油船上靈感突發(fā),回到美國后毅然告別了他的“英雄主義”繪畫藝術(shù)情調(diào),轉(zhuǎn)而攻讀物理學(xué)和電學(xué)。莫爾斯的改行已令人詫異,而他在物理學(xué)中的進展更令人驚奇。1835年,他制成了一臺最初的電報機樣品。1838 年,他發(fā)明了使用至今的以點(·)、劃(一)為元素的“莫爾斯電碼”。距離那場電磁游戲不足5年,人類信息傳遞方式以及信息開發(fā)進入了一個新的時代。

莫爾斯電碼的原理是:“·”代表字母A,“一”代表字母B,“·一”代表C,“一·”代表D,“··一”代表E,以此類推,26個英文字母及各種數(shù)字都可以用莫爾斯電碼編譯出來。在電報機上按鍵,接通電流,表示“·”;松開電鍵,中斷電流,表示“一”。當(dāng)發(fā)報員“嘟、嘟嘟”地按動電鍵時,另一端的收報機就在紙帶上打出點、橫電碼,譯電員把這些電碼還原成文字。信息資料就通過這一過程得以傳遞。

當(dāng)莫爾斯電碼的原理一旦為我們所知,我們不免吃驚地發(fā)問道:這么簡單的東西,為什么韋伯、高斯這些大科學(xué)家們卻絞盡腦汁、踏破鐵鞋無覓處呢?莫爾斯得來全不費功夫。難道純屬巧合使然?

1844年,莫爾斯建成了從華盛頓到巴爾的摩全長40英里的人類第一條電報線路。5月 24日,他親自拍發(fā)了歷史上第一封電報:“這是上帝的創(chuàng)造!”

此后,電報以驚人的速度在歐美推廣,廣泛運用于國策、戰(zhàn)爭和群眾生活。烽火臺們在一夜之間成為歷史文物。

1850年,英國和法國之間鋪設(shè)了第一條海底電纜,使倫敦和巴黎可以直通電報。1866年,建成了橫跨大西洋的歐洲、美國海底電纜,世界的距離大大縮短了,一切消息的傳播都在“眨眼之間”。由此,全人類的交際、旅游、戰(zhàn)爭、文化心理等各方面都大大改觀。

科學(xué)史家貝爾納在《歷史上的科學(xué)》一書中如是說:“電報創(chuàng)造了對訓(xùn)練有素的電工技術(shù)人員的需求,這就進而提出了對技術(shù)學(xué)校和大學(xué)物理系專業(yè)的需求,而19世紀(jì)后半期大多數(shù)科學(xué)的進步都依靠這些學(xué)校和研究機構(gòu)才能得到?!?/p>

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