科学故事莫尔斯

Posted 2022-01-02

篇首语：学在苦中求，艺在勤中练。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莫尔斯相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

    萨密尔?莫尔斯
    近代的电报，即用电来传送信息的装置，是从大约一七五0年到一八五0间逐渐发展起来的，它是电学的最初的一种大规模应用。
    十八世纪末，法国的夏普（Claude Chappe，1763～1805）发明了一种视力信号机。一七九三年，夏普受命建立巴黎和累利之间的相距一百四十四英里的视力信号线。
    由于电报是电学的最早的应用，因此，电报操作的基本原理的发展和电学研究的进展是相应的。它经历了三种不同的形式，即，静电电报；电化学电报；电磁电报。
    所说的静电电报是莫利逊于一七五三年首先提出来的。他用二十六根导线代表二十六个字母。在发送端，代表要发送字母的导线和起电机接触；在接收端，每根导线下面挂一个小球。若该线有电，则小球受电感应而被吸起。这种通讯方式由于效率很低，没有得到广泛的应用。十八世纪末，伽瓦尼和伏特发明了化学电池，由于他们揭示了化学作用和电的关系，就推动了人们以此去研究电化学电报。西班牙的工程师萨尔瓦还的一八零四年制成了第一部电化学电报。以后，又有很多人研究电化学电报。其中有英国化学家戴维，他于一八三八年制成了一部电化学电报机。但是，谁都没有证明电化学电报的使用价值。
    一八二O年，奥斯特发现了电流的磁感应，为研制电磁电报奠定了理论基础。从一八二二年起，斯契林研制单针电报机，他还发明了一套电报电码，这套电码与以后的莫尔斯电码是不同的。一八三三年，德国科学家高斯（1777～1855）和韦伯（1804～189）研制了电磁式电报机，此时只能在实验室内使用。
    使电磁电报机能够实用的，主要功绩应归功于英国的科克、惠斯顿（C．Wheatstone，1802～1875）和美国的莫尔斯。
    一八三六年，英国发明家科克制成了几种形式的电磁电报机。由于在电磁铁工作中遇到了困难，他和伦敦皇家学院自然哲学教授惠斯顿结成伙伴。一八三七年六月，他们共同申请了第一个电报专利。七月，他们作了五针式电报示范表演、信号传输距离约一英里。一八三八年五月，他们完成了从伯了顿到西德累顿长达十三英里的电报线，运营完全成功。一八四六年，英国成立了电报公司。一八五二年，英国建成了大约四千英里的电报线路。
    电为人类服务，电报机是首屈一指的。有趣的是，发明电报的人不是物理学家，也不是工程师，而是一位穷画家，对电学是一个外行，这就是萨密尔?莫尔斯（Samuel FinteyBreese Morse，1791～1872）。
    一七九一年四月二十七日，莫尔斯生于美国的马萨诸塞州的查尔斯顿，父亲是该州的一个牧师，家庭经济不太富裕。
    十四岁时，他进了耶鲁大学学美术。十九岁时，从该校毕业，并获得了法学博士。从此就靠卖画为生，不久就成为了有名的画家了。为了在美术上取得更大的成就，一八?一年他又到英国伦敦去留学。他在英国专心致志地学了四年的画，获得了很大的名望，成了十九世纪美国的第一流画家。但是，他仍然过着贫困的生活。
    一八一五年，他从英国回到美国。一八二六年至一八四二年，他担任美国全国美术学会主席。一八二九年，他开始漫游欧洲各国，三年后返回美国。
    一八三二年十月一日，他乘“萨丽”号邮船从法国的拉佛尔港返回纽约途中，他遇到了美国马萨诸塞州波士顿的医生查尔斯?杰克逊。杰克逊（Dr Charles Jackson）也是一位电学博士。当莫尔斯听到杰克逊的有关安培作电磁感应的谈话后，深受感动，他决定告别艺术，投身到科学领域中去，在他的写生簿上端端正正地写下了“电报”两个大字，立志要完成用电传递信息的伟大革命。
    可以想象出，莫尔斯要想完成这样的使命是非常艰巨的。他投身到科学领域时已经四十多岁了。要丢掉美术，专门从事电报机研究，就没有收入了，什么人能饿着肚皮去搞发明创造呢？再说，他又缺乏有关电学的知识。但是，他决心要克服这些障碍。为了解决吃饭问题，他给纽约大学当美术教授，没有电学知识，就刻苦学习。他拜大电学家亨利为师，把授课外的全部时间都用在学习和研究上。
    很快他就制造了一块电磁铁，发明了一种“继电器”。这种继电器可以解决远距离送电的微弱问题。
    亨利提出了电报原理，对莫尔斯有很大的启发。亨利用电磁铁做成电铃，可以把信号传到1．6公里远的地方。实际上，这就是“电磁音响式电报机”的最早模型。莫尔斯决定采用亨利的原理，进行深入的实验。
    莫尔斯将自己的画室变成了实验室，夜以继日地进行研究。三年过去了，电报机没有制造出来，积蓄几乎全部花完，这位业余发明家已到了山穷水尽的地步。
    失败并没有使莫尔斯气馁，他变得冷静了。多少个不眠之夜过去了，最后莫尔斯终于找到了解决问题的办法。他在科学笔记上充满信心地写道：
    “电流是神速的，如果它能够不停顿地走十英里，我就让它走遍全世界。电流只要停留片刻，就会出现火花，火花是一种符号；没有火花是另一种符号；没有火花的时间长又是一种符号。这里的三种符号可以组合起来，代表数字和字母。它们可以构成全部字母，文字就可以通过导线传送了。这样，能够把消息传到远方的崭新工具就可以实现了！”
    莫尔斯的这一构思，是电报史上的一项重大的突破。
    为了设计和制造这种新装置，莫尔斯和他的助手??一个有机械才能的青年尼尔全力以赴投入了紧张的工作，有时候发明家穷得连买面包的钱都没有，但是，他很乐观。经过一年的努力，一八三七年，莫尔斯终于研制成功了一台传递电码的装置，莫尔斯把它叫作电报机，此时莫尔斯已经四十六岁了。
    同一年，英国著名物理学家惠斯顿和法国物理学家库仑、德国的斯泰因海尔也各自独立地发明了电报装置。比较起来，莫尔顿的电报机实用得多，这使莫尔斯的电报机一问世就具有强大的生命力。
    莫尔斯的电报机终于成功了，但是，当时美国政府并没有认识到它的价值。莫尔斯需要的是实验和检验，向社会宣传其效果。没有办法，莫尔斯贫病交加，手无分文，在艰难中度过了五年。
    然而，技术的进步是阻挡不住的。凡是为人类造福的发明必将有一天受到历史的尊重。一八四三年，美国国会通过了决议，拨下款来，建造了第一条电报线路。经过一年的努力，莫尔斯和他的助手凡尔终于于一八四四年建成了华盛顿一巴尔的摩之间的四十英里的实验性电报线，同年五月二十四日，正式完成了电报通讯的重大试验。
    莫尔斯用一连串的点、划一也就是今天还在使用的莫尔斯电码，发出电文。这就是历史上的第一份电报：“上帝创造了何等的奇迹啊！”长途电报通讯终于试验成功了。
    莫尔斯从开始研究电报机到发明成功，先后用了十二年的时间，历尽了人间的辛酸，此时他已经五十岁了。
    试验成功了，人类通信史上揭开了新的一页。莫尔斯的发明迅速地传遍了全世界。
    一八五一年起，莫尔斯的电报系统应用到铁路线上。
    随着电报技术的发展，大西洋两岸已经建立起了许许多多的陆上电报线路，它们已把欧洲大陆、英国和美国大部分城市沟通起来了。
    后来，由于经济发展、对外贸易和向外扩张的需要，从十九世纪中叶起，掀起了敷设海底电缆的热潮。这样，电报就穿过了海洋，把世界各大洲之间联系起来，传遍了全世界。
    一八七二年四月二日，莫尔斯离开了人世。这个放弃美术事业而从事电报发明的人，永远被后世人所纪念。
    莫尔斯发明电报到今天，一百多年过去了。在这段时间里，电讯技术得到了迅速的发展，世界发生了巨大的变化。但是，莫尔斯在科学的道路上不畏艰难，百折不挠的精神，永远值得我们学习。
    同时，也雄辩地说明了这样一个真理，“有志者事竟成”。愿一切有志的人们都以莫尔斯为光辉榜样，到达理想的彼岸。

科学故事 莫尔斯

科学故事莫尔斯