莫尔斯和他发明的电报机

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前文讲过，在“萨利”号邮船上，杰克逊医生对电流的奇迹绘声绘色的描述，使美国画家莫尔斯对“电流世界”产生了浓厚的兴趣。于是，他毅然决然把他的画室变成电磁学实验室，刻苦钻研电磁学的理论。上述电磁学史上的一系列发现和发明，更使莫尔斯心驰神往。但是，他不仅是停留在再学习上，而是边学边干，要闯自己的路，让电流为人类社会作出更大的贡献——让电传报。

莫尔斯跨进电磁学的大门之后，由于反复实验，难关重重，屡遭失败，后来竟耗尽他的家财，使他贫困交迫，生活在困苦之中。开始他靠友人解囊相助，以后又不得不重操旧业，拿起画笔来维持生活。尽管如此贫困，他还是要省下些钱购买电磁实验用具，始终没中断实验。别人难以理解，这究竟是为了什么呢?但对莫尔斯来说，很明确，他就是为了要实现他的梦想，让电流创造奇迹——沿导线快速传送信息，让电流成为人类社会中最可爱的“绿衣人”、最理想的“隐形信使”。

其实，在莫尔斯之前，已有不少人试图用电流传送信息。例如，自1825年斯特詹发明了电磁铁以后，有人就想用电磁铁打铃的办法来传送信息。电铃就是一种最简单的用电来传送信号的设备。上班、下班，上课、下课的信号，就是通过电铃来传送的。

1833年，号称“数学之王”的德国科学家高斯和最早制成电流表的德国科学家韦伯，开始研制成一种电磁式电报机，并在他们两人的实验室之间，架设了电报线。他们只用一根可以左右偏转的磁针来传送信息。两位科学家商定了一种“密电码”。例如磁针向右摆三下，再向左摆一下代表字母a;向右摆一下，再向左摆三下代表字母b……，就这样在他们两人的实验室之间打通了电报。现在看，这样简单的电报机如同儿童玩具，但在那时，可算是大科学家们了不起的发明了。后来，他们还兴致勃勃地在天文台和韦伯的物理实验室之间，架设了第二条较长的电报线路，经过实验取得良好效果。

为了推广使用，两位科学家后来找到德国莱比锡铁路局，建议在铁路上使用电报来快速调度火车。但是铁路局一位官员说:“电线架在空中太难看了，必须埋在地下。”由于当时把电线埋在地下很困难，著名的科学家高斯和韦伯的这一项新发明便“石沉大海”!

此外，俄国科学家希林格，在1835年也曾发明了可供实用的电报机。

人们不禁会问，前文讲到美国第一流画家莫尔斯发明电报机，怎么现在又出现德国的、俄国的电报发明家呢?其实，这在科学技术发展史上是常有的事。当科学技术、社会发展到一定阶段，条件成熟，时代需要某项发明的时候，必然会在这个国家或那个国家出现该项发明的发明家。问题是看谁的发明更先进，能走向世界，风行全球。

美国画家莫尔斯发明的电报机与众不同，这首先在于他的研究思路十分奇特。他曾在笔记本里这样写道:“可以骤然切断电流，使它产生电火花，电火花是一种信号;没有电火花是另一种信号;没有电火花的时间长度又是另一种信号。这三种信号可以结合起来，代表各种数字或字母。数字和字母可按顺序编排。这样，文字就可以经电线传送出去，而远处的仪器就可把信息记录下来”。由此，便在他脑海里浮现出电报机的雏形。于是，他不断购买电磁仪器，进行研究实验，倾家荡产在所不惜。

终于在1835年，也就是在俄国科学家希林格设计成一台实用的电报机的时候，莫尔斯在美国也研制出电报机的最初样品。莫尔斯一马当先，于1838年又发明了用“点”和“划”组成与众不同、独树一帜的“莫尔斯电码”。由于莫尔斯发明的电报方便实用，1844年在美国政府的资助下，建成了第一条从美国首都华盛顿到巴尔的摩城，全长64千米的电报线路(架空明线)。从1851年起，莫尔斯的电报系统应用在美国的铁路线上。

这里需补充说明的是，莫尔斯发明的电报，投入社会使用的过程也不是一帆风顺的。

从41岁开始改行研究电报，到50岁获得成功的莫尔斯，当他带着自己的发明来到美国首都华盛顿，向美国国会申请3万元资助，架设一条长达64千米的电报线路时，一开始竟受到冷遇，美国国会拒绝了他的申请，怀疑他是否能研制出第一流的科技产品。当莫尔斯扫兴返回他的故乡纽约时，穷得只有1元钱了。

然而，一贫如洗的莫尔斯并未由此而心灰意冷。他靠卖画的收入维持生活，并继续研制他的电报机，使它更加先进。

有一句名言说:科学真理是灿烂的，只要有一个缝隙，就能照亮整个田野。莫尔斯电报机的先进性在当时无与伦比，所以1842年美国国会经过辩论，终于通过提案，为莫尔斯提供实验经费。这就促使贫困的莫尔斯借钱买了件新衣服，再次来到华盛顿。后来不到两年，莫尔斯就研制出了更先进更实用的电报机，并架好了线路。

1844年5月24日，是莫尔斯最荣耀的日子。莫尔斯坐在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅中，用激动得发抖的手按动电键发了电报。他的助手在64千米外的巴尔的摩城收到美国的第一份长途电报，报文是:上帝创造了何等的奇迹!

莫尔斯和他发明的电报机

这“上帝”在哪儿?其实，这“上帝”此时正坐在美国国会大厦联邦最高法院会议厅中，拍发电报的贫穷的科技工作者、电报的发明人。这时莫尔斯已53岁了。他从41岁对电流发生兴趣，到53岁，历经12年含辛茹苦，终于让电流创造出奇迹，一眨眼功夫把信息传到千里之外，使人类跨进了电信时代。

到1966年，美国已经拥有2000多个电报局，电报线路的总长度达到了10多万千米。电报的发明和使用，对推动商业、交通运输业、工业和其他行业的发展起到了巨大的作用。

谁是电报的发明者?

41岁改行、“半路出家”的莫尔斯是第一号“功臣”。但是，谁也不能说谁是电报的唯一发明家。电报的问世和使用是一个时代许多发明家前仆后继、辛勤劳动的共同成果。他们之中有些人连名字也没有留下，但他们的功绩是永存的。

电报的发明，确实给人类社会带来了巨大变革。现代军事上发布战斗命令、航海航空预报风暴来临、经济建设交流情况、生产生活传递佳音……电报都成了重要的快速通信手段。美国为表彰莫尔斯的重大功绩，1858年，在纽约市中央公园，建造了一座莫尔斯的塑像，给了他极大的荣誉。这也启示人们，只要象莫尔斯那样，具有坚韧不拔、刻苦钻研的精神，就可以登上科学技术的任何一座高峰，对于一个国家来说，就可夺取世界科学技术的“制高点”。

莫尔斯电报机的先进性究竟表现在哪儿呢?有比较才有鉴别。莫尔斯电报与俄国科学家希林格发明的电报机相比，希林格的编码式电报机是用8根导线传送全套俄文字母和10个阿拉伯数码(如1、2、3……)，当时这种电报机曾在彼德堡进行试验。试验结果证明比过去有人设计的用26根导线，分别传送26个英文宇母的电报机要先进了一大步，但仍需要不少导线。莫尔斯在总结前人的基础上，巧妙设计只用两根导线，靠“接通”或“断开”电路的方法，借助于“点”(接通电路的时间短)、“划”(接通电路的时间长)和“空白”(断开电路)的不同组合，来表示各种英文字母、数字和标点符号(简称字符)。

例如，用一点一划(·——)表示英文字母“A”，用五个点(……)表示阿拉伯数字“5”，等等。这就是时至今天仍沿用的“莫尔斯电码”。至今已沿用150多年了。

莫尔斯发明电码时，可说是绞尽脑汁、费尽了心思。他对报刊上常用的字做了大量的统计，还亲自到印刷厂向印刷工人请教，为的是把最简单的电码组合、分配给日常生活中最常用的英文字母，如宇母“e”用“·”表示，“t”用“——”表示，“a”用“·——”表示……而“Z”、“Q”、“J”等不常用的英文字母，就用较复杂的电码组合表示。为了便于记忆，10个阿拉伯数字的电码，采取有规律的排列方法像“1”用“·－－－－”，“2”用“··－－－”表示。各个字符除在“点”与“划”的组合上有严格规定之外，点和划的长短以及间隔的大小也有一定的时间比例。点与划的时间长度为一比三(即发报时，按电键使成“划”的时间，要相当三个“点”的时间);点与点、点与划、划与划之间的间隔等于一个点的时间;每个字符之间的间隔等于三个“点”的时间;字与字之间的间隔为五个“点”的时间。

假如，发送一个“点”的时间为一毫秒(千分之一秒)，发送一个“划”的时间为三毫秒;各字符之间需留出三毫秒的间隔;字与字之间要停顿五毫秒的时间。这些就是莫尔斯电码的规律。

莫尔斯电码的这些规律，是他历经多年刻苦钻研，并深入实际调查研究，花费全部心血的结晶。因此，只有按照这些规律拍发电报，方能把电信号变成书面语言。这里还应说明的是，莫尔斯为了加大电报的传送距离以及对方收报的灵敏度，他还反复试验，不断改进。例如，增加电磁铁线圈的圈数，提高电报机的性能。特别是，最初研制成的电报机，是用手控制电池接点的开合，以达到控制电报线路的通和断，后来改用电键来发报。最初，收报时是用铅笔笔尖，在纸条上画出“点”、“划”符号，这就太麻烦了;后来改用墨水滚轮来印录。“滚轮印录”十分巧妙，平时让滚轮浸在墨水缸中“休息”，一旦对方来了电报(电流传来信息)，电流通过电磁铁，使电磁铁产生磁力，就带动滚轮与移动着的纸条接触。这样，纸条就留下了墨迹。这就好像刚由湿地开出的汽车，在路面上留下车轮的印记一样。当然，这种“滚轮印录”要设计得十分精密，要有一定工艺水平，否则纸条上像蜘蛛爬过一样，“点”“划”不分明，收到这样的电报如“天书”一般，使人莫名其妙。可以想象，莫尔斯当初改进电报的用心之苦和工作之难。