科普-中华学生百科全书-第301章
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晚在城四周的高空放飞风筝。风筝上安放了竹笛，夜风一吹，笛声凄凉，汉
军士兵又和着笛声唱起了楚歌。城内楚军以为楚国已被汉军攻占了，再也无
心恋战，纷纷出城向汉军投降。项羽虽然带着几百人冲出了重围，但自觉无
颜再见江东父老，终于自刎于乌江之畔。
史书上也记载了真正利用风筝通信的例子。《新唐书》上写了这样一个
故事：公元 782 年，唐朝节度使田悦发动叛乱，带兵包围了临洛城，朝廷派
马燧前去救援，但田悦的军队封锁得很严密，无法与城内守军取得联系。这
时守军将领想出了一个巧妙的办法，让人把联络用的信件绑在风筝上，向援
军驻扎的方向放飞。叛军看到风筝明白了守军的意图，于是纷纷向风筝射箭，
无奈风筝飞得太高，叛军鞭长莫及。守军和援军联络上后，里应外合，很快
打退了叛军，解了临洛之围。
音响通信
在人类对客观世界的认识过程中，70％的信息是通过视觉器官——眼睛
获得的，20％是通过听觉器官——耳朵获得的，其余百分之几的信息，是由
触觉、嗅觉、味觉等器官获得。因此在通信形式的开发上，利用声音进行通
信也是非常有潜力的。在现代通信中，电话利用的就是听觉器官。古代在音
响通信方面也进行过许多尝试。比如我国古代战争中，两军交兵，往往要用
声音来传递命令，如击鼓进兵，鸣金收兵等。这是因为打仗时敌我双方混战
在一起，人员交错，靠人来传递命令是很困难的，而战鼓一响却可以一呼百
应。在现代的军队中，我们仍能看到利用声音来传递信号的情形。比如进攻
时由号手吹响嘹亮的冲锋号，夜晚睡觉时吹熄灯号，早晨吹起床号等。
在古代，由于没有文字、交通也不方便，所以音响通信就利用得更为普
遍。非洲的一些土著部落几乎每家都有长鼓和象牙号，很多大小事情都靠击
鼓来联系。各部落都有一套相当复杂的“鼓语”，不同的鼓声，不同的鼓点
就代表了不同的意思。部落里甚至有专门负责击鼓的人员，他们传递信息时
必须准确而熟练，不然就会闹出笑话。有一次，刚果河畔的奥尼可部落的西
萨玛村有一对年轻人要举行婚礼，负责传信的鼓手是个新手，由于不熟练以
至传错了消息，大家都以为是有人在办丧事，于是纷纷带着祭品赶来了。
19 世纪末，英国殖民主义者入侵苏丹国，苏丹人奋起抵抗，并在首都喀
士穆打败了英军。这一喜讯立即通过鼓声传遍了全国上下。苏丹的近领埃塞
俄比亚也曾利用鼓声报信的方法发布全国紧急动员令，号召全国各地人民做
好战斗准备，迎击入侵的意大利军队。
在现代生活中，声音的利用仍然是通信的一个重要手段，一些有特定含
义的信息可以通过特定的声音表现出来。例如救火车、救护车、警车等专用
车辆在执行紧急任务时拉响警笛，使行人车辆及时闪开以便顺利通过；又如
在门上装上门铃，当客人来访时按响电铃可以通知主人等，数不胜数。从广
义上讲，人类的语言功能也属于音响通信的范畴。
视觉通信机
在通信方面具有现代意义最初的发明是 18 世纪末法国工程师克劳德。查
佩发明的视觉通信机。
视觉通信机原理最早是英国物理学家罗伯特·胡克提出来的，他建议把
字母和有关的编码符号挂在高处的木框架上，使远处能接收到，但胡克并没
有把他的想法付诸于实践。
一百多年后，法国青年查佩开始研究这一课题。1789 年，查佩终于成功
地研制出了一套视觉通信系统。这套系统在以后几十年间不断地得到改进，
在电报和电话出现之前，在整个法国及全欧洲许多地区都可以见到它的踪
影。查佩的视觉通信系统是由许多高塔组成的，塔项上坚立着一根木桩，木
桩上安有一根水平横杆，横杆可以绕着中点转动，并且在桩下可以用绳索使
横杆转成不同角度，水平横杆的两端还安有一个垂直臂，也可以利用下面的
绳索控制垂直臂使其转动，这样水平横杆和垂直臂的不同位置和角度就形成
许多不同的形状。查佩事先规定好每种形状代表一个字母或单词，于是信息
就可以通过通信机传递出去了，每一个塔上的值班人员用望远镜观察后就向
后传递，这样一站接一站一直传递到终点。这种通信机的最高速度可以达到
每分钟 170 英里，在当时已经是相当惊人的。查佩的发明为社会所接受却不
是一帆风顺的。1789 年，查佩带着他的发明来到了首都巴黎，并在那里进行
了公开的试验，可是当时的王室和贵族对他的发明根本不屑一顾。失望中查
佩只好又回到了家乡。直到 1792 年法国资产阶级革命取得成功，查佩才带着
他的发明再次来到巴黎。当时的革命政府正在全国范围内同封建王朝的军队
作战，需要能快速传递军事情报的通信工具，所以对查佩的发明很重视，拨
出了专款帮助他建立视觉通信系统。
查佩在建立通信站的过程中又遇到了许多意想不到的困难，包括一些人
为的破坏，直到 1794 年才在巴黎和里尔之间建成了一条全长 210 公里的通信
线。当年的 8 月 15 日，第一份报文从里尔发往巴黎，这份军文向政府报告了
革命军夺取莱奎斯诺的消息。两个星期之后，巴黎又欣喜地收到了另一份关
于收复康德的报文。不久从巴黎到施特拉斯堡的第二条通信线建立起来了，
而后通向全国各地的其它线路也随之建立起来，查佩的视觉通信系统在法国
得到了普及。正是在这套系统的帮助下，拿破仑的军队能够密切协作打败了
数量上占据优势但通信不畅缺乏配合的英国、荷兰、普鲁士、奥地利、西班
牙等国组成的联军。
查佩的通信机在战争中获得的巨大的成功迅速影响了欧洲其它国家乃至
美洲大陆。1794 年开始，英国海军部建设了几条专供海军用的通信线路。1800
年美国在马撒葡萄园和波士顿之间建立了一条 104 公里长的视觉通信线路，
专门用于传递航运消息。普鲁士、荷兰等国也建立了类似的线路。但是查佩
的通信系统在使用中暴露出的缺陷也越来越明显。首先这套系统需要建立许
多个中继站，需雇用大量的工作人员管理、维持这套系统，要耗费大量资金，
普通公民根本无法使用，只能用于传递军事情报和重要的官方公文。即使如
此仍然是不堪重负，视觉通信系统最完善的法国最后也到了无力维持停止其
工作的地步。面对这种情况，发明者查佩的内心十分痛苦，最后他实在无法
忍受，竟在 1805 年自杀了。其次，视觉通信系统很容易受天气的影响，在夜
间或者有雨、雪、雾的天气条件下就无法使用。这些因素都影响了视觉通信
机的发展。后来，出现了电报电话等电气通信方式后，视觉通信系统就被淘
汰了。但是查佩的通信机在某些特殊的领域仍然应用了很长时间。在无线电
通信出现之前，船舶间仍然使用通信机进行联系。铁路上用的时间更长一些，
在铁路车站的两边有用于传递信号的信号臂，其结构类似于查佩的通信机，
它是在一根立柱的顶端装上能够活动的木板，木板横放时表示路轨上没空，
列车不要进站，板竖放时表示可以进站。这种装置一直使用了一个半世纪之
久，才被红绿灯所取代。
现代通信的先导
一个画家的故事——有线电报
1831 年，英国科学家迈克尔，法拉弟发现了电磁感应定律，这是一项具
有划时代意义的发现。这一定律的通俗解释是：闭合电路的一部分导体在磁
场里做切割磁力线运动时，导体中就会产生电流。根据电磁感应定律研制出
的发电机使人类找到了获得廉价而强大电能的途径，真正把电从实验室解放
出来，使电服务于包括通信在内的社会各行各业。
1832 年 10 月份的一天，有一艘名叫“萨丽”的邮船从法国勒阿弗尔港
起航向美国纽约驶去。这是一次普通的航行，也是一次重要的航行。正是这
次航行，改变了一位艺术家的生活道路，也改变了世界通信史。这一天，吃
罢晚饭，许多旅客聚集在餐厅中闲聊。这时一位年轻人走到餐厅中间，从提
兜里拿出了一块马蹄形的铁块放在餐桌上，铁块上绕着许多铜线。旅客们都
好奇地围过来观看，那位年轻人把铜线两端接到电池上，铁块产生了一股神
奇的力量，将周围的铁钉、铁片一下子都吸在了铁块上，而当年轻人切断电
源后，铁钉、铁片又都掉了下来。
这个年轻人叫杰尔斯·杰克逊，是美国波士顿的青年医师，但他却热衷
于对电学的研究。当时法拉弟刚刚发现电磁感应定律没多久，人们对电和磁
还非常陌生。杰克逊见旅客们对他的演示非常感兴趣，就开始滔滔不绝地向
人们介绍起电磁学来：“女士们，先生们，这叫做电磁铁，缠在铁块上的导
线有电流通过时，铁块就会产生磁性，而且缠绕的线圈越多，电流流过导线
时电磁铁的磁性就越强。还有一点值得注意，无论导线有多长，电流都会在
瞬间通过。请记住，人类就要启用一种无穷的力量，不久科学将创造电的奇
迹，我们的生活也将为之改观。”
这些听众中间有一位著名的画家，叫塞缪尔·莫尔斯，杰克逊医生的一
席话深深打动了他，一个新奇的想法在他的大脑中产生：如果让电流沿导线
传递信号，岂不是在瞬息之间就将可以消息传到了千里之外？这一想法的出
现使他再也不能平静。在强烈的发明创造欲望的激励下，莫尔斯毅然放弃了
绘画事业，投身于电通信的研究之中。他在写生薄上端端正正地写下了“电
报”两个字，立志完成用电流传递信息的伟大使命。
这时的莫尔斯已经 40 岁了，在绘画领域也取得了很大的成就，曾经为美
国总统阿伯拉罕，林肯画过像，但他对电磁学却一无所知。人们常说“人过
三十不学艺”，莫尔斯 40 岁了还要改行，岂不是太冒险了？许多人都认为他
疯了，但莫尔斯自己却不为所动。他开始从头学习电磁学知识，经过半年多
的努力终于初步掌握了电磁学理论。于是他将自己的画室改成了实验室，开
始夜以继日地进行电报机的实验。但实验进行得并不顺利，三年时间过去了，
莫尔斯面对的仍然是一次又一次的失败。他的积蓄用光了，生活陷入了困境，
只好又重新回到纽约大学艺术系任教，靠绘画来解决生计问题。尽管如此他
仍然毫不动摇地从事电报机的研制，他几乎把绘画挣来的每一分钱都用在购
买电学工具和材料上了。
功夫不负有心人，在度过了无数个不眠之夜后，一个全新的思想终于酝
酿成熟，一条新路终于闯了出来。莫尔斯在日记中写道：“只要能让他不停
地跑十英里，我就能让他跑遍全世界。骤然切断电流，就能够产生电火花。
电火花就是一种符号；没有电火花则是另一种符号；没有电火花的时间长短
又是一种符号。这样，就有三种符号可以组合起来，代表数字
