古列尔莫·马可尼

古列尔莫。马可尼(1874—1937)意大利电机工程师,无线电通信的发明者。1894年,他首次设想由电磁波传送信号。他坚持试验,经过近8年的不懈努力。使信号的传送距离不断提高。1901年12月,从加勒比海中牙买加发出的无线电波,终于成功地飞跃大洋,在3000公里以外的加拿大纽芬兰被接收到。1909年,由于他在无线电通信发明上所取得的卓越成果,荣获这一年度的诺贝尔物理学奖。第一次世界大战期间,他主管意大利的无线电事业。研制了供飞机使用的无线电定向仪,从而结束了飞行员靠目视驾驶的局面。1937年逝世,意大利政府为他举行了国葬。

1.公元1874年,马可尼出生在意大利的波洛尼亚。马可尼的父亲是意大利人,母亲是爱尔兰人。他们的家庭还算富裕,马可尼从小受到良好的教育,在中学学习时成绩也很优秀,所以十五岁就进了意大利的波洛尼亚大学。

2.马可尼进入波洛尼亚大学的那一年是1889年。有一次,马可尼在电学实验室中上课,里奇教授正在向他的学生们演示一个当时轰动了物理学界的最新实验。讲台上放着一台叫做电磁波振荡器的仪器。10米远处,放置了一台检波器。

3.里奇教授拉上窗帘,关闭了电灯,然后大声说:“同学们,请注意观察我刚才放置仪器的地方!”说完,里奇教授通过接通和切断通往振荡器上高压感应线图的电源,同学们只看到连接在线圈上的那两个小铜球之间,突然迸发出点点火花。

4.更加令人惊奇的是,几乎就在这同一瞬间,远隔10米远处的那个叫作检波器的铜丝圆环两端的两个小铜球之间,也出现了闪烁的火花。两个仪器之间并没有任何相联系的导线,振荡器上产生的火花,怎么会跑到检波器那儿,使它也出现火花呢?

5.在同学们充满惊奇和疑问的目光下,里奇教授打开窗帘,向同学们解释:“刚才,我向同学们演示的,是德国物理学家赫兹教授在去年,也就是1888年完成的一个重要实验。这一实验证实了电磁波的存在。”

6.“为什么检波器发生火花,就证明它检测到了电磁波呢?”一个学生提问。里奇教授回答说:“这种检测是利用了一种谐振现象。就像将两只频率相同的音叉放在一起,只要敲动其中的一只音叉,使它振动发声,另一只音又也会同样振动发声一样。”

7.里奇教授继续解释:“但是电磁波和声波是完全不同的两种波,电磁波是由电磁振荡发出来的,而声波是由物体受到机械振动以后产生的。赫兹教授经过研究发现,电磁波的特性在很多方面像光波,而且它跑得和光一样快。”

8.跑得和光一样快?里奇教授的话引起了正在听课的马可尼的注意。他是班上年龄最小的学生,今年只有15岁,电磁波的这个特征激发起他的一种想象,于是他站起来,向里奇教授提出了一个出人意料的问题。

9.“既然电磁波可以不用导线就传到远方,而且跑得和光一样快,如果我们把这种电磁波变成编排好的信号发射出去,然后在另一端用检波器把它接收下来,不是就可以变成无线电报了吗?不是就可以用它来进行一种无线电通信了吗?”

10.里奇教授显然被这位少年大学生的灵敏反应和大胆设想打动了。说:“孩子,让我考虑一下你刚才提出的问题,你的这个设想很有吸引力,而且,似乎也是可行的。不过,我似乎还没有听说赫兹教授本人有过这样的设想和打算。”

11.马可尼有点失望地坐下了。里奇教授演示的实验唤起少年马可尼一种渴望发明的冲动。那时已经发明了有线电报,但是马可尼在想,有线电报必须架设很多电线,要埋很多电杆,而且不能越过海洋和崇山峻岭,如果能用电磁波通信,那该多好!

12.1894年,37岁的赫兹不幸去世了。看到赫兹去世的讣告,马可尼心头升起一股惆怅。他想,我本来期待着有一天赫兹会发明无线电通信技术,可是现在他去世了,那么,这项发明研究就由我来进行吧!

13.这一年,马可尼20岁,刚刚大学毕业。他设想由电磁波发射机发射出去的电磁波能够表现出点、划、空三种不同的信息,直接发到空中,然后用检波器把这种有信息的无线电波接受到,再将它翻译成文字,这样远距离的无导线通信该多么巧妙!

14.马可尼自知底子很薄,又收集了许多介绍研究无线电通信实验的杂志和报道,对于前人的研究成果和他们在设计上的改进,都作了仔细的比较,琢磨其中的长处和短处,再来设计自己实验的仪器。

15.开始,马可尼和哥哥一块进行实验。经过了一次又一次的失败。一天深夜,马可尼从小阁楼上走了下来,把妈妈请到阁楼上自己的实验室里,请妈妈坐好,调节好自己的仪器,再用手轻轻地按电键,只听得楼下客厅里传来一阵有节奏的铃声。

16.妈妈惊讶了,问客厅里怎么会发出铃声来。马可尼兴奋地走到妈妈跟前,有点自豪地说:“妈妈,我不是早就跟您说过,我要发明无线电通信吗!我成功了,哥哥在楼下收到我发出的无线电报啦!”

17.马可尼的发明,用今天的眼光去看,还是很幼稚的。他使用的发射机和收报机是在前人发明的基础上改进的。属于马可尼自己的创造是什么呢?是他在收报机上面挂了一片用罐头盒铁皮展开的金属箔,增强了收报的效果,起了天线的作用。

18.还有,他在接收机上安装了一根可以和电铃相碰的金属指针,使检波器检测到的电磁波信号,由闪烁的火花改变为可以听到的有节奏的铃声。这样,他才有可能利用断续的电波,借用发有线电报的方法,将电文用事先编好的信号发送出去。

19.虽说这样的设计还很简陋,但是原理和方法都是科学的。1895年,马可尼把自己的实验从室内搬到了室外,他已经从实践中意识到,将发射机输送线的一端接到地上,另一端指向天空,可以增大通信的距离,而且架得越高收发报的效果越好。

20.这一年的秋天,马可尼把实验搬到了郊外。他把火花式发射机装在小山顶上,把天线挂在小山顶上的一棵大树上,增加发射高度,接收机却安在自己家里的阁楼上。实验结果,马可尼收到了从2.7公里以外发来的无线电信号。

21.马可尼在自己的实验取得进展之后,渴望再进一步扩大自己的实验。他需要辽阔的空间,以便进行远距离的无线电通信实验。只有远距离的通信实验成功,马可尼的发明才有实际意义。然而这需要经费、灵敏的高效率的仪器和进行实验的场所。

22.于是马可尼写了一封信给意大利的邮电部长,报告了自己的实验成果,他认为如果能用无线电在海上进行通信联系,那么,对意大利的海上交通和贸易将提供极大的方便。他怀着满腔热情等待着好的回音。

23.可是马可尼一直没有得到答覆,他的希望落了空,郁郁不乐。1896年,马可尼带着收发报机和妈妈一起来到伦敦。马可尼的妈妈是爱尔兰人,她猜想,英国是个海岛国家,那里也许对马可尼的发明会给予重视。

24.幸运的是,由于当时英国的海外贸易很发达,无线电技术的研究适应了社会的需要,马可尼的发明引起了英国邮电部总局工程师普里斯爵士的注意。他慷慨地给马可尼提供全部实验所需要的经费,仪器设备和选择实验场地的方便。

25.1897年5月,马可尼带着他的助手来到英国西海岸,进行跨海通信实验。他们架起一根用金属圆筒制成的天线,下面连接着火花式电磁波发射机,接收机放在一个小岛上,他架设了金属圆筒天线。结果实验成功,跨海通信距离为4.5公里。

26.一星期后,他们换了个小岛进行跨海通信实验,又获成功,距离增加为14.5公里。7月英国举行全国性的游艇竞赛,终点在离海6公里的海上。马可尼在海上用无线电将赛况及时发给设在岸上的接收台,使热心的观众对无线电产生了很深的印象。

27.之后,马可尼义分别在南海岬灯塔和一艘名叫东凯旋号的灯船上建立了无线电台,当海船遇难时,灯船用无线电报及时把消息报告给灯塔,使遇难人员及时得到营救。因而,又使无线电通信在航海人员中产生了很大的反响。

28.1899年,马可尼义将跨海通信实验向前推进一步,他和助手来到多佛尔海峡,使相隔45公里的海峡两岸的英国和法国实现了无线电通信。马可尼决心来一次更大的突破,他希望从电台发出去的电波不但能够跨海,而且能够飞越辽阔的大西洋。

29.可是马可尼的宏伟设想受到一些行家们的反对。他们认为无线电波具有和光一样的特性,它辐射出去的时候,将像光波一样沿着直线飞向四面八方,而地球的球面是弧形的,怎么可能从曲面的这一端接受到另一端发来的无线电波呢?

30.但是马可尼根据自己过去进行的那许多实验,敏锐地得出一个直觉的判断,他说:“我认为,无线电波一定会绕着地球的曲面前进。我们只要准备好有强大功率的电磁波振荡作为发报机,又有灵敏的接收机,我们就可以把信号送到地球的对面。”

31.马可尼架起一座50米高的发射塔,装置了复杂的天线,把接收机安在一座小山上,并改用电话机直接收听信号。1901年12月,从加勒比海中牙买加发来的无线电波,飞跃3000多公里的大洋上空,被远在加拿大纽芬兰的马可尼收听到了。

32.3天后,全世界各大报纸都用醒目的标题报道了这一具有历史意义的发明新闻。马可尼根据自己多次实验的结果,形成无线电波可以绕地球前进的概念,并且进行了大胆而成功的实验,表现了他那敏锐的直觉判断和强烈的进取精神。

33.1909年,由于马可尼在无线电通信发明上所取得的卓越成果,他获得了这个年度的诺贝尔物理学奖。马可尼身穿意大利科学院长的服装前去领奖,这代表着他为自己的祖国意大利赢得了荣誉。

34.第一次世界大战期间,马町尼主管意大利的无线电事业。这期间,他研制了供飞机上使用的无线电定向机,从而结束了飞行员单靠目视驾驶的局面。1937年,马可尼去世,享年63岁,意大利政府为他举行了国葬。