马可尼之所以被广泛认可为“无线电通信之父”,更多是因为他在无线电通信的商用化方面取得了巨大成就,成功地将无线电技术推向了世界。
从奥斯特发现电流磁效应,到法拉第提出的电磁感应定律;从麦克斯韦通过数学推算预测了电磁波的存在,到赫兹通过实验证实了电磁波的存在……无线电通信时代的到来,改变了我们的生活。
无线电的应用,使我们只用1/7秒的时间就可以联络世界各地,也可以使我们坐在家里从收音机中收听到各种新闻或著名乐队的演奏。当前,无线电早已成为受众最广泛的大众媒介。据工业和信息化部资料显示,全球95%的人口都可以接收到无线电信号。而它的发明者是谁,一直众说纷纭。
其中,意大利人伽利尔摩·马可尼无疑是对无线电的发明极具贡献的一位。
小兴趣,大梦想
伽利尔摩·马可尼(Guglielmo Marconi),1874年出生于意大利的博洛尼亚市,有着一头浅色的头发和一双淡蓝色的眼睛。马可尼能说一口流利的英语。他的父亲朱塞佩·马可尼是意大利人,是当地一位成功的企业家,拥有自己的农场。他的母亲则是爱尔兰贵族的后裔,当时担任音乐教师,名叫安妮·詹姆森。
幼年时期的马可尼(左)与其母亲(中)和哥哥(右)
曾经有人问马可尼:为什么会对无线电感兴趣?马可尼想了想,谈起了自己年轻时的梦想——环游世界。
小的时候,马可尼常陪母亲去伦敦探亲访友。每一次旅行途中,看到冰雪覆盖的高山、波涛汹涌的大河,或者是富有诗意的田园,他对旅行的兴趣便更多了一分。“我只有努力研究无线电,才有机会到更远的地方去旅行。”马可尼说道。也因此,他的研究工作几乎都是在旅途中完成的。
马可尼从小便对科学有着无与伦比的热爱,衣食无忧的家庭条件给他做科学研究提供了便利。他在自家阁楼中建立了一个实验室,捣鼓自己的科学发明。他的父亲因此常常批评他,认为他这种没有意义且不务正业的实验只是浪费时间,而他的母亲总是给予他鼓励。马可尼经常会跑去父亲的私人图书馆里博览群书,他坚持自己的研究之路,从未动摇。
激励马可尼走上发明之路的,还有一位重要的人物,即他的邻居兼启蒙老师——奥古斯托·里吉(Augusto Righi)。里吉不仅允许马可尼使用学校的实验室,还经常准许他将实验仪器借回家,包括借阅学校图书馆的图书。这一切,都为马可尼后来的发明奠定了坚实的基础。
在实践中不断创新
随着年龄的增长,马可尼博览群书且学问日渐进步,慢慢地对物理产生了极大的兴趣。在他不足20岁的时候,偶然间在一本电气杂志上读到了一篇关于电磁波发现者赫兹的论文,受此启发,马可尼便开始尝试无线电传输的实验。起初,他发明了一个简陋的无线电装置,但这件不起眼的装置已经可以用无线电波打响楼下的电话铃。
1895年的夏天,马可尼对无线电装置的火花式发射机和金属粉末检波器进行了改进,在接收机和发射机上都加装了天线,成功地进行了无线电波传输信号的实验。同年秋天,马可尼将实验从室内转移到室外,通信距离增大到2.8千米,不但能打响电铃,而且还能在纸带上记录摩尔斯电码(Morse code)。
这一成果让马可尼兴奋不已。在向意大利政府申请专利被拒后,他于1896年6月2日在英国如愿申请到了无线电专利,当时名为“发射电脉冲和信号及其设备的改进”,专利号码为12039/96。
获得专利后,马可尼一边奔走宣传自己的新发明,一边还在不断改进通讯装置,扩大其通讯距离——从最初2.8公里到4.8公里再到14.5公里,都获得了成功。
1897年,马可尼在伦敦成立了“无线电报及电信有限公司”,后来改名为“马可尼无线电报有限公司”。
1898年7月,马可尼的无线电报装置正式投入商业使用,在当时为爱尔兰《每日快报》报道金斯汤赛船的情况,大获成功。而无线电通信的出现,更是拯救了存在极大风险的远洋航海旅行者。
在1899年3月3日发生的东凯旋号撞船事件中,无线电报装置发挥了巨大的作用,及时发出了求救信息,使得船只上的人员成功获救。这是无线电首次充当海上营救通讯工具。真正轰动半个欧洲的事件,则发生在1899年夏天,马可尼成功地实现英吉利海峡两岸的无线电报联络,通讯距离达到了45公里。而就在同年,中国也进口了几部马可尼无线电报机,安装在两广总督督署、威远号等要塞及南洋舰队舰艇上,用于军事指挥。
1900年,马可尼为其“调谐式无线电报”取得著名的第7777号专利。1901年,马可尼认为实现自己宏伟计划的时机已成熟——他计划在加拿大纽芬兰和英国昆沃尔之间,实现横跨大西洋的超远距离无线电通信。
马可尼发明的第一个无线电发射机装置
1901年12月12日,试验的当天,纽芬兰遭遇了强烈的风暴,在这里准备进行试验的马可尼发现预先吊起的天线气球总是被狂风吹跑。无奈之下,他只能临时借用风筝拉起天线。长时间的等待,让马可尼逐渐失去了信心。然而,就在他极度失望之时,惊喜到来了——此时,微弱的信号传来,是断断续续的三个点“S”的摩尔斯码信号。他的试验获得了成功!这一次越过大西洋的无线电波,最终跨越的距离为2100英里(3381km)。
跨海无线电通信成功的消息很快传遍全球,世人为之震惊的同时也开始正视无线电的力量。马可尼开创了一个新时代,从此人类的通信方式发生巨变——消息可以在顷刻间传遍全世界。此时,马可尼只有27岁。
成名后的马可尼荣誉加身,而无线电报的流行更促使了无线广播的诞生。1906年12月24日,美国匹兹堡大学教授费森登通过马萨诸塞州布朗特岩的无线电塔,成功地进行了人类第一次面向公众的无线广播。
1909年,马可尼与来自德国的电气工程师卡尔·布劳恩一起获得了当年的诺贝尔物理学奖。
1902年的一次船上试验活动中,马可尼用到的磁性探测器(现藏于米兰的达·芬奇国家博物馆中)。
在无线电的应用中,不得不提的是著名的泰坦尼克号撞冰山事件。它发生在1912年4月15日,正是由于安装了无线电装置,最终使得711人获救。在此之前,很多船只因为没有任何遇难信号发出而沉没。“我们感谢马可尼发明的无线电装置,它使泰坦尼克号能够最快地发出求救信号而减少了死亡”。《泰晤士报》这样评价道。
任何新事物的出现,都有一个被接受的过程。在当时,马可尼的发明也受到许多反对甚至攻击,有人认为电波会经过人的身体,进而毁坏人们的神经,使人不能够安睡,甚至还有人要刺杀马可尼。
此后的马可尼,仍一直坚持发明创造,在短波通信、远距离定向通信、微波无线通信及雷达领域,取得了不少的成就。1920年6月15日,马可尼的公司在英国举办了一次“无线电-电话”音乐会,音乐会的乐声通过无线电波传遍英国本土,以及巴黎、意大利和希腊,为那里的无线电接收机所接收。1926年,马可尼登上了《时代》杂志的封面。
黄浦江畔之约
马可尼不仅是一个成功的发明者,也是一个极具商业天赋的人,在无线电发明尚未完全成功之前,他已开始进行申请专利、注册公司等一系列的商业运作。甚至在20世纪30年代,把公司开到了中国上海并成立了办事处,经销旗下的无线电通讯器材。公司的厂房就在韬朋路(今通北路)759号,占地10亩,办事处则位于北京东路131号。
其实就在人类第一次面向公众的无线广播发生17年后,中国的“第一次”无线电播报也诞生了。1923年1月23日,有收音机的上海人第一次听到一种新的声音——英文《大陆报》在上海大来大楼(今广东路51号、59号)楼顶,架设了两座距离地面约73米高的大型天线,面向上海地区广播新闻和音乐节目。
1897年5月13日,英国邮政的工程师在平霍尔姆岛示范期间检查马可尼的无线电设备。
广播节目来自中国境内的第一座广播电台,这家电台由在华经营电讯业务的美国无线电商人奥斯邦开办的中国无线电公司与英文《大陆报》联合创办,呼号XRO,发射功率50瓦,每晚播音1小时。当晚,全上海大约有700余人收听到了广播。由此开启了中国“无线电广播时代”。
据1935年底的一项统计显示,当年上海全市共有6.8万余台收音机,约有30万人在家中能通过收音机听广播。而当时上海人口在370万左右,也就是说市民听众占到了约百分之十。无线电实属当时方兴未艾的朝阳产业。
1933年,马可尼携夫人曼丽亚作环球旅行,来到中国后,先后游历了大连、北京、天津、南京、上海等地。早在1917年上海交通大学就开设了无线电相关课程,1919年就拥有了无线电台,是国内最早创立无线电课程教学的高校。于是,马可尼夫妇此次的中国之行便被安排在了上海交大。
在上海交大,马可尼收获了一场盛大的欢迎会,出席这场欢迎会的各界代表逾百人。会上,蔡元培致辞指出无线电的发明“能给包括在座每一个人在内的全球人民带来无穷益处”。
此行,马可尼应邀在上海交通大学科学馆前,为“马可尼纪念柱”奠基。该纪念柱由一名交大校友捐赠,是一根无线电铜柱,直径寸余,高近7米,形状如马可尼于1895年所设计的柱状垂直天线。马可尼还参观了尚在建设中的真如国际无线电台。该电台的设备全部采用马可尼公司产品,包括两台20千瓦发报机,四台接收机和四副发射天线。该台担负国际电报业务,后来发展为远东最大的无线电发报台。1933年12月10日,浦东地区宣布正式开通电话服务,首批用户有50多家。
1937年7月,马可尼因心脏病去世,终年63岁。为了表示对这位“无线电之父”的深切悼念,美国、英国、意大利的海上所有船只的广播电台都沉默了两分钟。
其实,关于无线电的发明曾经有过很多争议。如果把无线电理解为无线电磁波,因其本身的存在,所以只可以是被“发现”而不是被“发明”。如果理解为无线电报,可能马可尼也并不是名正言顺的第一发明人。但马可尼在无线电通信的商用化方面取得的巨大成就,成功地将无线电技术推向了世界,这也使得他被广泛认可为“无线电通信之父”。
编校:苑宝平, 审读:郭丽
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