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引发通讯革命的无线电发明

来源:网络资源 2009-09-02 20:02:45

[标签:物理 物理教材]

  引发通讯革命的无线电发明
  无线电的发明者马可尼在年少时常随母亲去伦敦探亲访友,游览异国他乡的名胜。在漂洋过海、长途跋涉的旅途中,马可尼很想和亲友通信息,将绮美的异国风光及时地告诉他们,共享欢乐。“能否发明一种不用电线的电讯工具,使远隔千里的两地能迅速互通信息呢?”这个问题,时常萦绕在马可尼的脑际。

  早在1888年,德国物理学家赫兹发明了一种电振动器。赫兹在实验中发现,电振动器能引起振荡火花放电。实际上,这项实验证实了电磁波的存在。但是,不管是赫兹本人,还是那些热衷于实验的教授们都认为:电火花是凭借一种假想的被称为“以太”的东西传递的。这种实为电磁波的空间传播只不过是一种有趣的物理现象,毫无实用价值,更没有想到将电磁波实现无线电通讯的可能性。


  1894年的一天,勤奋好学的马可尼偶尔看到了赫兹写的一篇关于电磁波实验的文章,眼界豁然开朗,萦绕脑际多年的科学之谜渐渐解开。他想:如果电火花能通过以太在一间房间里从一台仪器传播到另一台仪器,那么为什么不能使大一些的电火花所引起的波动传播更远的距离以引起另一个电火花呢?是否可以通过长、短电火花,用摩尔斯的电码来发信号呢?

  科学想象是否正确,必须由实验来证明。马可尼思索数天后,立即在院子里竖起一根竹竿,拉起天线,发射信号的天线和感应线圈一极相系,另一极接地,接受信号用的天线和“粉屑栓波器”相连。他就是用这种粗陋的装置连续进行了几个月的试验,成功地接收到一百四十米外发出的无线电信号。试验的成功更激励他继续研究。试验一次接一次,无线电接收距离在不断延长。1895年,他首次进行的一英里长的无线电传播实验获得了成功。1897年,无线电可以通过十二英里水路;1898年,无线电应用于商业,开始跨入实用阶段。马可尼对装置几经改进后,无线电信号成功地越过了宽达四十五公里的英吉利海峡。

  无线电短距离传送的成功,并不是马可尼的最终目的,他的愿望是在少年时期就定下的--将电讯号送过大西洋,让电信号“绕行全世界”!这一想法引起科学界议论纷纷。有的怀疑,有的反对。一位著名的大学物理学教授以权威的口吻断言;“向地球上的远方发射电磁波完全不可能”,理由是:地球是球形的,电磁波是直线传播的,它至多只能到达与地面成正切的范围之内,不可能被地球另一面的人们接收到。不满三十岁的马可尼,当时虽然还不知道无线电波能被大气电离层折射而返回地面的道理,但他坚信科学实验能够探索真理,解开难题。

  1901年冬,马可尼亲赴美国,同他在英国的助手进行无线电横跨大西洋的试验。12月12日,马可尼坐在纽芬兰圣约翰斯港海岸的一座钟楼内,放起高达四百米的风筝作天线,手中握着电话听筒,期待从大西洋彼岸传来的无线电讯号。时钟的指针离规定通信联系的时间越来越近,马可尼把听筒紧紧贴在耳朵旁,紧张地聆听着。十二点三十分正,三个微小而清晰的“的答”声在马可尼耳畔响起。千真万确!这正是他们事先约定的信号,它相当于莫尔斯信号的三个“点码”,也即“S”字母。马可尼异常激动,连声叫着“成了!成了!”是的!从英国发出的“S”字母信号直上电离层,折射下来,越过大约三千七百公里宽的大西洋而被马可尼接收到了。这一惊人消息传到伦敦,传到五大洲,世界各地的新闻报纸相继用头号标题刊登这一消息。1903年春天,英国《泰晤士报》正式使用无线电从美国向该报传送新闻。每日的最新消息,当天即可见报。科学界中那些固执的反对者在事实面前也不得不认了输。不久,马可尼获得无线电的发明权。1909年11月,因为发明无线电报及其对发展无线电通讯所作出的功绩,35岁的马可尼荣获该年度的诺贝尔物理奖,成为誉满全球的伟大发明家。

 

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