科普-中华学生百科全书-第220章
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想，1837 年第一台莫尔斯电报机研制成功，1838 年莫尔斯在美国进行了专利
注册。
为了使电报机投入实用，莫尔斯带着他的发明到了华盛顿，向国会提出
申请，建议提供资金，架设实验电报线路。但是这项提案被目光短浅的议员
们否定了。莫尔斯失望地高开了华盛顿，回到纽约时他的口袋中只有 1 元钱
了，莫尔斯的生活又一次坠入了贫困的深渊。但他并没有放弃自己的追求，
他一边靠卖画勉强糊口，一边又在不停地为自己的发明奔走呼吁。是金子终
究会闪光的。1842 年美国国会在科学界舆论的强大压力下，终于重新通过了
莫尔斯的申请，为他提供 3 万美元，在华盛顿与巴尔的摩之间，架设四十英
里长的实验性电报线路。这时的莫尔斯已经穷得连去华盛顿的火车票都买不
起了，只好向他的学生借了 50 美元，买了套新衣服，就匆匆赶往华盛顿去架
设世界上第一条实用电报线路去了。
经过一年多的努力，电报线路竣工了。1844 年 5 月 24 日，这是一个具
有历史意义的日子。在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里，莫尔斯对应
邀前来观看的科学家、政府官员和新闻界人士介绍了电报机的原理。然后，
他亲自操作电报机向四十英里以外的巴尔的摩发出了第一份电报。在巴尔的
摩的助手维尔立刻就收到了电码，将电码译成电文只有一句话：“上帝创造
了何等的奇迹！”
尽管在莫尔斯之前人们也研制出了多种电报装置，但都缺乏足够的实用
性，真正得到推广普及的还是莫尔斯电报机，所以说莫尔斯是电报发明史上
的第一人。莫尔斯的发明揭开了人类通信史崭新的一页，通信从此进入了电
子时代。莫尔斯也因为他的卓越贡献和百折不挠的奋斗精神得到了世界人民
的尊重和敬仰。1858 年欧洲许多国家为表彰莫尔斯的功绩联合给了莫尔斯一
笔 40 万法郎的巨额奖金，莫尔斯的家乡纽约市的人民也在市中央公园内为他
树立了一座雕像。
电信的巨大作用在实践中不断地得到了证实，因此电报事业以突飞猛进
的速度向前发展。以美国为例，到 1866 年，电报公司已经拥有 2250 个分局，
电报线路总长也达到了 312 万公里。欧洲也是如此，1845 年法国建成了第一
条电报线路，1846 年奥地利、匈牙利和比利时也先后架设了电报线路。以后，
欧洲各国相继发展了各自的电报事业，电报网逐渐贯穿了整个欧洲大陆。早
期的电报业务以铁路的用量最大，但很快其它部门也认识到了电报可以给他
们带来巨大的效益。商业用户可以通过电报很快地了解到外地交易市场的贸
易情况；政府机构可以通过电报了解到其它国家和地区的政治、经济情报；
普通民众可以通过电报了解到自己亲属朋友的状况。电报还有一个大的用户
就是报社。英国路透通讯社的创始人朱利叶斯。路透就是一位对电报这种新
型通信工具非常热心的使用者。他利用电报线路发送了大量政治、经济、科
技等方面的新闻，他的通讯社也因为快速、准确的报道而享有盛誉。
传真机的历史
电报机只能对文字进行传递，当我们要传递语言无法写清的图纸相片或
传递亲笔手迹时，电报机就无能为力了。这时候另一种通信设备就可以大显
身手了，它就是传真机。
平时我们常在报纸上看到诸如“新华社传真照片”之类的文字，这表明
照片是新华社驻外国或外地的记者在照好后，利用传真机发回来的。如果没
有传真机只靠邮政运输的话，快则三五天，慢则半个月，那时候再刊载在报
纸上新闻就成了“旧闻”。
传真机的历史并不晚于电报机。早在 1843 年，也就是莫尔斯的第一条电
报线路还没有架好的年代，苏格兰电气工程师亚历山大。贝恩就发明了第一
部传真机。贝恩的传真机是利用电磁激励摆锤进行扫描，摆锤顶端装有电刷，
通过摆锤往返摆动，扫描出用金属写在发报台上的文字。接收时则使金属电
刷在浸有淀粉溶液的纸上扫描，通过化学反应产生有色的记录。1848 年贝克
韦尔进一步发展了贝恩的传真技术，他最突出的贡献就是发明了滚桶扫描技
术，这一技术直到今天仍在应用。1857 年法国人凯斯利在巴黎至里昂、巴黎
至马赛之间进行了传真通信实验，实验的内容是相片的传送。
这以后的半个多世纪的时间里，传真技术一直没有什么大的进展。原因
是一些关键器件，比如光电转换器件、信号放大器件尚未具备或很不完善。
直到三极管、光电管、辉光管等被研制出来以后，传真机才真正走出了实验
室，进入了实用阶段。1925 年，美国电报电话公司的贝尔实验室采用真空管
技术和光电管技术研制出了实用型的传真机，并且在第二年开办了横跨美洲
大陆的有线相片传真业务。
贝尔实验室的传真机原理是这样的：发送端将发送的图像卷在传真机的
滚筒上，滚简一面旋转一面横向移动，光点在图像上逐行来回扫描，并覆盖
整个画面，这样图像就被分解成了若干个连续的小点。光点照射在图像深浅
不同的部位反射出强弱不同的光，反射光被光电管接收并转换成强弱不同的
电信号，再经调制和放大发送到传输线路上。接收端则起着合成图像的作用。
输入的信号经放大、解调后，加在辉光管上，再转换成强弱不同的光点。接
收机上也有一个滚筒，滚筒的旋转与移动与发送端同步。该筒上装有感光记
录纸，辉光管转换的光点照射在感光纸上。由于滚桶做同步的旋转和移动，
所以记录纸被逐点逐行感光，并形成一个与发送图像相似的传真图像。
传真机的作用在第二次世界大战中充分显示出来。新闻报社争相采用传
真技术传递新闻照片，后方人民因此能够及时看到前方将士战斗的情况。所
以，二次大战之后传真技术进入了一个迅猛发展的时代。
传真机通俗地说就是“远程复印”。目前传真机的发展趋势是：传递速
度越来越快，传递的图像越来越清晰，操作方式越来越简单，设备越来越小
巧。
传真机可以分成下面几类：
真迹传真机
真迹传真机多用于传送文件、资料、图表和真迹电报等。它只有黑白两
种颜色，一般办公用传真机都属于这一类。真迹传真机有单路和多路之分，
单路真迹传真机只占用一个电话话路，它的缺点是传输速度较慢。多路传真
机虽然传送速度得到了提高，但信号占用频带又较宽。如 12 路真迹传真机要
占用 12 个电话话路，60 路真迹传真机则要占用 60 个话别。总之它们各有优
缺点，具体使用哪种应当根据实际需要决定。
相片传真机
相片传真机是目前国内、国际通信中广泛使用的一种静止图像通信手
段。例如报纸上的“传真照片”就是利用相片传真机进行远距离传送的。相
片传真机除了传送“黑”、“白”信号之外，还能传送“深灰”、“中灰”、
“浅灰”等多种色调，使相片表现出色调深浅层次来。相片传真与真迹传真
还有一些不同的地方：相片传真机的扫描密度更高，传送图像的清晰度也就
更高；相片传真机一般要用专用的传真相纸接收，采用湿法显影，接收完毕
要到暗室里冲洗后才能得到所接收的图像。真迹传真则直接在普通或专用纸
上记录接收、显示。因此相片传真比真迹传真费时、费事。现在已经有公司
研制出了更高级的彩色相片复印机，它传递的图像更清晰、更准确。
报纸传真机
报纸传真机是一种大型、高速的传真机。它把原版报纸从一个地方传送
到另一地方，然后在当地制版、印刷、发行。一份 6 版的《人民日报》采用
60 路报纸传真机约半个小时就可传送到边远城市，使那里的订户当天就可以
看到《人民日报》。
总之，传真技术仍然有很大的发展潜力。随着现代通信的发展，它在我
们生活中的作用也越来越重要。
贝尔的骄傲——电话的发明
电报发明以后，自然有许多人想到，能不能用电流传递声音呢？但在技
术上这比传递电报信号要困难得多。传递电报基本上是一个电的过程，发送
和接收的都是电码，也就是长短不同的电脉冲；而传递声音则需要声电转换
和电声转换过程，发送时先要将声音转换成连续的电信号，接收时还要再将
电信号还原为声音。
最早进行用电传声实验的是法国科学家布素尔。1854 年巴黎博览会期
间，布素尔用一根导线将远在两地的两块容易颤动的薄板连接起来，并通以
电流。这时，他在一块薄板的近侧发声，使声浪振动薄板，薄板的振动又使
导线上的电流断断续续地传到远处的另一块薄板上，这块薄板就会得到同样
的振动而发声。他的实验虽没有完全成功，却起到了很大的示范作用，并向
我们揭示了用电传声的基本原理。声音的本质是空气的振动，用电传声就是
要把这种空气的振动转变成电流或电压的变化，再通过电线传送出去，接收
时再把电流或电压的变化转变回和发送时同样的空气的振动，发出声音。
1860 年，德国科学家李斯仿照人耳的结构成功地制作了一套送话装置，
并且用它发送了一段音乐。这套送话装置在美国纽约展出时，引起了人们的
极大关注。李斯教授把他的装置命名为 Telephone，英语中电话一词由此而
来。
但这种电话机还很不完善，由于送话器产生的电流是不连续的，所以传
过来的声音也就断断续续，听不清楚。尽管如此，李斯的尝试仍然是电话发
明史上跨时代的重要一步，为后来的发展打下了坚实的基础。今天，我们在
莱茵河畔的法兰克福市仍可以看到一座为表彰李斯对于电话发明做出的杰出
贡献而建立的纪念碑。
在李斯之后，电学领域涌现了两个杰出的发明家，一个叫亚历山大·格
雷厄姆·贝尔，另一个叫伊利沙·格雷。这两个生活在同一时代的发明家并
不相识，他们各自独立地发明了电话机，并为发明权的归属问题打了十几年
的官司。
贝尔 1847 年出生在英国北部城市爱丁堡。他的祖父和父亲都从事聋哑儿
童的教育工作，所以对声学很有研究。受他们的影响，贝尔从小就迷恋上了
语音学。贝尔 23 岁那一年，全家移居到了加拿大，以后又移居到美国马萨诸
塞州的波士顿定居。在这里贝尔继承了父业，在波士顿大学里担任语言生理
学教授，继续从事对聋哑人的教育工作。后来他和父亲一起开设了一所聋哑
学校。在学校里那些聋哑儿童有耳朵却听不见声音，这使善良的贝尔感到很
难过，于是他产生了发明一种仪器的念头，他希望这种仪器能使聋哑人“看”
到别人在说什么。
贝尔的设想并没有取得成功，可是他在实验时却发现了其它一些东西。
他在许多实验中发现了一个有趣的现象：当开启或关断铜线圈中的电流时，
线圈由于振动就会发出声音。这是一个非常普通的现象，许多人在实验中都
曾经遇到过，但谁也没有对它做进一步的思考，只有贝尔敏锐地感觉到了它
的价值。一个大胆的想法在贝尔头脑中产生：“电流可以使线圈振动而发出
声音，那么能否利用电流来传递人说话的声音呢？”尽管这个念头只是一闪
而过，但贝尔却把它牢牢抓住了，再也没有放走它。
于是贝尔改变了研究方向，开始进行电话的实验。开始时，实验并不顺
利，尽管贝尔反复改进他的装置，却仍然一无所获。这是因为贝尔只是个语
音学教师，虽然他有着丰富的声学知识，对电磁学却所知甚少。这时候，一
些讽刺、挖苦的议论也出来了，一位有名的电报技师就曾用嘲笑的口吻对贝
尔说：“阁下真是异想天开，电线怎么能传递声音呢？只要稍微懂点电学常
识，就不会有这种想法，我看你还是先学点电学知识吧。”
就在贝尔感到最困难并且自己都有些动摇的时候，一位电学大师给予了
他热情的鼓励和坚定的支持，贝尔才得以沿着自己的发明道路继续走下去。
这个人就是约瑟夫·亨利，高频电磁振荡现象的发现者。1875 年 3 月的一天，
贝尔带着他的设想来到了华盛顿，登门拜访了大名鼎鼎的亨利。贝尔向亨利
介绍了自己的想法，亨利听过后很为这个年轻人的热情所感动，他鼓励地说：
“贝尔先生，你有一个伟大的设想，干吧！”贝尔又问：“但是先生，我缺
乏电学知识，机械知识也不很精通。”“学吧！”亨利教授拿出李斯的电话
机模型给贝尔看，鼓励贝尔去发明一个更完善的电话机来。
“干吧！”“学吧！”这两个字给了贝尔巨大的力量和坚定的信心。贝
尔后来回忆说：“如果没有亨利先生的鼓励，我恐怕早已经支持不下去了。”
由此我们可以看出亨利这位伟大学者的高尚品德，他不因贝尔只是一个对电
磁学缺乏了解的年轻人，就认为他的想法荒唐可笑，而是给予了充分的肯定
和支持。如果亨利对贝尔的想法不加思索地加以否定，那么世界通信史也许
就不会是现在这个样子了。实际上，世界上曾有许多有才华的青年，就是因
为没有遇到象亨利这样的名师的指点，因而没能充分展现他们的才能，并最
终湮没在了芸芸众生之中。
贝尔满怀信心地回到了波士顿，他找来了一位名叫托马斯。沃森的青年
电学技师来做他的助手。两个人一边学习，一边实验，又开始了电话机的研
究工作。两个人在两间简陋的小屋里，一边画草图，一边制作样机，每天都
不停地干到很晚。几个月过去了。他不知试过了多少种方案，效果仍然不理
想。1875 年 6 月的一天，一次偶然的事故为他们打开了胜利之门。事情是这
样的：这一天他们分别在两个屋子里进行实验，沃森那间屋子的机器上一根
弹簧突然被粘在了磁铁上，沃森过去把弹簧拉开，这时贝尔发现另一间屋子
的机器上的弹簧也跟着振动起来，并发出了声音。这个偶然事件象流星划破
夜空一样，一下子照亮了贝尔困惑多时的头脑，他产生了一个新的构想：如
果对着铁片说话，声音就会引起铁片的振动。在铁片后面放上一块绕有线圈
的磁铁，铁片振动时就会在导线中产生时大时小的电流。这个振动电流顺着
导线传到另一端，会使一块磁铁同样振动起来，并发出声音。这样，一方的
话音就可以传到另一方去了。贝尔将他的想法告诉了助手沃森，于是两个人
开始制作起新的电话装置来。
1876 年 3 月 10 日，是具有纪念意义的一天。这一天，贝尔和沃森象往
常一样，早早地来到实验室，进行他们新的一天的工作。他们刚刚把线路拉
好，贝尔一不小心，浸泡设备的硫酸溅到了腿上，他痛得忍不住大叫起来：
“沃森，快来帮我！”另一个房间中的沃森竟从电话中听到了贝尔的喊声，
他简直不敢相信自己的耳朵，急忙跑过来向贝尔报告了一这情况。贝尔忘记
了腿上的疼痛，亲自跑到另一房间试听，果然听见了沃森发出的声音。贝尔
万分激动，他们终于获得了成功。成功来的是那么的�
