科学故事电报机

Posted 2022-01-02

篇首语：男人无志，钝铁无钢，女人无志，乱草无秧。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了科学故事电报机相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

    一个外行的伟大发明
    一项大型的、近代的发明，往往都是继承前人的构思，得到许多专家的合作与援助才告成功的，而作为画家的塞缪尔?莫尔斯，却要发明连物理、电磁等方面的科学家都没有想到的电报机，尤其是如此。塞缪尔?莫尔斯（1791～1872）出生在一个牧师的家庭。于1806年考入著名的耶鲁大学。然而，他很快就荒废了学业，迷上了绘画，大学一毕业就成了职业画家。他曾两度赴欧洲留学，在肖像画和历史绘画方面成了当时公认的一流画家。
    他从四十多岁才开始致力于电报机的发明工作，是一次偶然的机会促成的。
    1832年10月，他在第二次留学欧洲后，乘“萨丽”号邮船回纽约。和莫尔斯同一舱室的一位波士顿科学家查尔斯?杰克逊为了在漫长的航程中消磨时间，一天傍晚，召来许多旅客来观看他搞的电学实验。杰克逊把买来的一块欧洲新发明的电磁铁和电池一会接通，一会断开，一块铁片也就一会被磁铁吸住，一会又掉下来。
    在旁边仔细观看的莫尔斯问杰克逊：“线圈的导线增长，电流的速度会减慢吗？”杰克逊回答说，不管导线多长，电是瞬间传送的。于是，一种想法在莫尔斯脑海里形成：如果能够使眼睛看到在导线的什么地方有电存在，那就能够利用电将消息瞬间传送到很远的地方。
    从那一天晚上起，他就关在船舱里，反复琢磨怎样做才能实现自己的构思。他在写生簿上记下了数字，画了草图。
    他的初步设想是：发报的一方和收报的一方用导线连结起来形成一条电路，发报一方将电路接通和断开以传送信号，在收报一方显示出眼睛能看到的信号，再记录下来。当船驶到纽约时，他的关于电报的基本构思已差不多成熟了。
    然而，莫尔斯对电的知识几乎一窍不通，连制作一个电池也不会。他向纽约大学的化学教授伦纳德?盖尔坦诚求教，请他教给自己组装电池和制造电磁铁的方法。正是由于盖尔的帮助，在1835年年底，莫尔斯很快就用废料制成了第一台电报机。
    发报机是把制成凸凹不平的字母板排列起来拼成文章，然后让字母板慢慢活动触动开关断断续续发出信号；收报机的收报原理是，不连续的电流通过电磁铁，牵动摆尖左右摆动的前端与铅笔连接，在移动的纸带上划出波状的线条，经译码之后使还原成电文。这种方法和现在的电报机既相似又不完全相似。尽管如此，它也能准确地工作。
    但是，电磁铁和电池是很粗糙的，所以，导线哪怕延长2～3米，收报机就会因电阻增大而失灵。如果通信距离不能进一步延长，无论如何也达不到实际运用。
    发明电报机到了这个阶段，化学家盖尔就无能为力了。于是，他给莫尔斯介绍了普林斯顿大学教授约瑟夫?亨利（1797～1878）。亨利和美国的法拉第几乎同时发现了电磁感应现象。他是以电感单位“亨利”留名的大物理学家。
    亨利把电磁铁改换成使用绝缘导线的强力电磁铁，用继电器把每个备有电池的电路串联起来，把文字信号中继转发出去，电路不需要两条往返导线，一条可用地线代替。
    由于亨利的指导，莫尔斯虽然闯过了原理上的最大难关，但是机械本身还远远不能实际应用。技术方面的开发与改良，需要相应的发明天才和对机械的熟请以及资金上的支持。幸运的是出现了一个叫做艾尔弗雷德?贝尔的年轻人，他具备这些条件。
    贝尔是莫尔斯任教的纽约大学的毕业生，1837年年初访问母校时，偶然在莫尔斯的房间观看了电报机实验，对此发生了极大的兴趣。他从在新泽西州开铁厂的父亲那里借了二千美元并借了工厂的一间房屋做实验室，便孜孜不倦地对电报机进行改良。
    经过他的努力，莫尔斯的字母板式自动发报机改为手技的键，收报机由信号波形线改为高性能的小型机，基本形成了今天的电报机原型。
    另一方面，莫尔斯在纽约研究了用点和划表现英文26个字母的方法。他去印刷厂调查了铅字的使用频率。他的作法是对使用次数越多的字母配以越简单的符号，编成了至今还在使用的、合理的莫尔斯代码。
    1838年 1月。莫尔斯和贝尔进行了三英里距离的收发电报实验，获得成功。在4月他们申请了有关电报的全部专利，从此在各地进行了电报的公开实验。在1843年由美国国会通过了对莫尔斯拨款三万美元，在华盛顿和巴尔的摩之间架设70公里长的电线，然后莫尔斯和贝尔在两地之外互拍电报，电文是：“上帝创造了何等的奇迹。”
    1846年，以莫尔斯为主导，设立了电磁电报公司，电报终于走向企业化的道路。但直到1848年，法院才最后确认了莫尔斯关于电报发明的优先权，正式批准了他的专利。之前，由于他曾以“外行”的身份请教过“内行”，引起了剽窃非议。

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