发生时间
19世纪末
入选理由
1.摆脱了通信依赖导线的方式,是通信技术上的一次飞跃;
2.在人类传递和接收信息方面发挥越来越大的作用;
3.是现代信息社会的重要标志。
事件简介
1887年,德国物理学家赫兹发现电磁波,马可尼在赫兹的启发下,致力于无线电的研究。经过多次实验,研制成原始的电磁波发射器——“火花振荡器”,将无线电的传输距离提高到2.7公里。马可尼不断地改进自己的发明,成功地使无线信号跨越了大西洋。1909年,马可尼因其发明获得诺贝尔物理学奖。
事件经过
马可尼出生在一个富裕的意大利家庭,父亲是富有的意大利商人,小时候他常随母亲坐船飘洋过海去英国甚至是北美探亲访友。一望无际的大海给年幼的马可尼留下了深刻的印象。如果遇到麻烦,在这茫茫大海上,怎么和其他人取得联系呢?每一项创新,都来源于问题与探求。跨越空间的沟通欲望,就在小马可尼的心中埋下了一颗追寻梦想的种子。
我们先回顾一下当时无线通信的发展历程:早在1864年,英国物理学家麦克斯韦就在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中,阐明了电磁波传播的基础理论。1873年,他又提出光的本质是电磁波,这是人类第一次认识到无线电波的存在。1887年,德国物理学家赫兹发现可以人工制造电磁波。当时,他通过实验使得1.5米以外的一个装置产生了火花。
1894年,年仅20岁的马可尼偶然在一本电磁杂志上读到一篇介绍赫兹研究电磁波的文章,这篇文章让马可尼心中的种子再次萌发。他想,既然赫兹能在几米外测出电磁波,那么,只要不断改进,用更先进的方法和更灵敏的检波器,一定能让电磁波传播更远的距离,几米、几十米、上百上千米,直到跨越大洋。
在梦想的激励下,马可尼在家里设置了一个实验室,全心全意地开始自己的电学试验。探索的过程是艰难的,一次次的失败并没有打败马可尼,他整天冥思苦想,寻找能让电磁波传播得更远的方法。马可尼的父亲见他整天在家摆弄这些稀奇古怪的东西,非常恼火,骂马可尼为“不切实际的空想家”。父亲希望他能子承父业,成为一名成功的商人,但马可尼却一心一意地进行自己的试验。他相信,只要努力耕耘,种子一定会发芽。
经过多次的失败,马可尼终于迈出了可喜的第一步。他在家中的楼上安装了发射电波的装置,楼下放置了检波器,检波器与电铃相接。他在楼上一接通电源,楼下的电铃就响了起来。马可尼的父亲看到儿子的成果,心中的怒火和不满顿时烟消云散,他意识到:马可尼确实在认真地、全力以赴地进行一项很有价值的试验,他态度一转支持儿子,给以经济上的大力支持,让马可尼可以心无旁骛地进行试验。
马可尼初战告捷,信心倍增。接下来,他一面实验,一面大量搜集资料。从布冉利、洛奇、台思拉这些大师们的研究成果,到一些不著名的人的文章,只要对他有用、有所启发的东西,他都千方百计地找来,耐心阅读,仔细分析。耕耘是漫长的,任何一项创新,都需要在前人的基础上反复酝酿。马可尼用了整整一年的时间,仔细研读前人的各种著作,分析得失,再综合各家长处,不断改进自己的装置,反复进行试验。
功夫不负有心人,经过一年的酝酿,在第二年夏天,马可尼完成了一次非常成功的试验,种子已经发芽,开始茁壮成长。到了秋天,试验又获得了一个很大的进步。马可尼把一只煤油桶展开,变成一块大铁板,作为发射的天线,把接收机的天线高挂在一棵大树上,用以增加接收的灵敏度。他还采用了法国物理学家布兰利的发明成果—粉末检波器。在一根很细的玻璃管中加入少量的银粉,与镍粉混合,再把玻璃管中的空气排除掉。检波器两端各有一个电极,当有电磁波传过来时,在两端的电极上产生感应电势,金属屑会互相吸引而彼此粘结起来,于是检波器呈导电状态。
马可尼在实验中
粉末检波器还有一个自动敲击装置,在没有电磁波信号时,金属屑往往仍保持粘连状态而不能马上分离。敲击装置能自动敲击以产生振荡使瓶内的金属屑得以马上分开。当粉末检波器接收到信号而导电,电报机上就有电流流过,并会自动在电报纸上打出莫尔斯电码的“点”和“划”来。这样发射端发出的莫尔斯电码文就可以在接收端反应出来。这种最原始的电磁波发射器后来被称为“火花振荡器”。
马可尼设计的这个无线电发报装置并不复杂,也类似于当年赫兹的试验装置,但是经过他的改进,增大了发射方的功率,同时提高了接收方的灵敏度。为了检测这个装置,马可尼把发射机放在一座山岗的一侧,接收机安放在山岗另一侧的家中。马可尼给助手发送信号,接收机准确地收到了信号,并带动电铃发出了清脆的铃声。这铃声对马可尼来说,比任何音乐都美妙。这次试验的距离达到了2.7公里。怀揣年幼时的梦想,马可尼向跨越大洋沟通的方向,一步一步迈进。
1896年,因为意大利拒绝受理马可尼的专利申请,马可尼来到了英国。7月27日,马可尼在英国成功演示了在两所邮电局之间传递无线信号,距离为1英里,英国授予了马可尼这项发明的专利权。
发芽的种子已经渐渐长成大树,这期间,马可尼不断地改进自己的装置,也从中获得了许多专利权。1897年,马可尼将信号从岸边传到了29公里以外的一条船上。同年,他得到了1.5万英镑的资助,在伦敦成立了无线电报公司;1901年,马可尼又成功地将信号的传输距离提高到322公里;还是在1901年,年仅27岁的马可尼完成了一个跨时代的试验,他成功地将无线信号从英国传递到了纽芬兰,他终于完成了跨越大西洋的梦想。
马可尼的发明,也在越来越多的领域,得到人们越来越多的重视。1909年,共和国号汽船由于碰撞遭到毁坏而沉入海底,但依靠无线电信息的使用,除六个人外所有的人员全部得救。同年,35岁的马可尼因为自己这项发明荣获了诺贝尔物理学奖。
1937年,马可尼与世长辞,意大利罗马近万人为他送葬,全英国的无线电报和无线电话,以及大不列颠广播协会的广播电台停止工作2分钟,向这位无线电领域的伟大人物致哀。马可尼离开了人世,但他和其他无线电通信领域的科学家一起,为人类留下了一笔宝贵的财富。一颗小小种子成长的大树,至今荫福后人。
影响和评价
马可尼发明的无线电通讯技术,使通信摆脱了依赖导线的方式,是通信技术上的一次飞跃,也是人类科技史上的一个重要成就。无线电技术利用无线电波传输信息,不仅能传输声音、文字,还可以传输数据和图像。与有线电通信相比,不需要架设传输线路,不受通信距离限制,机动性好,建立迅速。
无线电应用于航海中,使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在,无线电有多种应用形式,包括无线数据网,各种移动通信以及无线电广播等。在航海、航空、政府、消防、警察、商业、电视传媒、卫星导航系统、雷达、宇航动力、天文学等等很多方面都有广泛的应用。如今,无线电技术已经渗透到政治、军事、工业、农业、交通、文化、科技、教育和人们日常生活的各个领域,是一个国家综合国力和发展水平的标志。