书城童书走进电学世界(物理知识知道点)
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第21章 马可尼和无线电

任何一个时代,只要有新的发现,必然有人要努力将其利用于更好的发明。赫兹在实验室里获得电磁波后,立即就有人想到,能否将它应用于通信这个问题。而赫兹本人却认为,这是不可能的,而且有些很可笑。

如果电磁波是在空间传播的话,是否可以有无线电通信呢?很多人抱着这样的想法投入到无线电通信的研究之中。其中最突出的是开辟电磁波新时代的意大利发明家马可尼。

马可尼对自然科学的热爱是从阅读父母的科学书籍开始的。在他很小的时候,父母就将他托付给当时有名的鲁慈教授和里奇教授,希望他将来能有所作为。在两位老师给他安排的课程中,马可尼最感兴趣的是电磁学知识。生于1874年的马可尼,在他20岁那年,也就是1894年,正好赫兹逝世。就在这一年,马可尼在他的避暑地阅读了有关赫兹的传记,从此,他对电磁波的应用产生了极大的兴趣。

马可尼想“如果使用电磁波,那么没有电线也就能传播信号了”,他一边这样想,一边就开始了实验。1895年是马可尼成功的一年,在这一年中,他完成了在三层楼遥控一层楼电铃自动响的实验;完成了在阁楼上通过发报机,用莫尔斯电码发出“S”信号,在庭院内的收报机成功地接收到了这个信号的实验;成功地进行了火花放电式莫尔斯电报的试验;在开阔地1700米,在有坡条件下1200米的距离上,应用电磁波通信也宣告成功。

在远距离无线电通信成功以后,马可尼向意大利政府申请专利,但没有获得批准。马可尼于1896年2月来到了英国,这一远行给他带来了好运。

英国邮电部技师弗里斯也正在进行无线电通信的研究工作。当他知道比自己小37岁的年轻人马可尼的研究成果更为先进时,毅然抛下了自己的实验,全力帮助马可尼做进一步的研究工作。在英国政府的帮助下,马可尼试验获得了进一步的成功,并于1896年6月获得了收发信号的无线电报机的专利。又于1897年7月在英国伦敦成立了无线电公司,从此,马可尼全身心地致力于无线电事业的发展。

1897年末,马可尼回到了祖国意大利,开办了无线电报通信公司,成立了无线电信局,开展了船舶间的通信业务,使相距20千米的军舰上也可以相互通信。后来,马可尼的电信装置不断改进,1898年在英国的怀特岛首次进行了收费无线电广播。1899年3月27日,马可尼在英国的南福兰角建立了一个无线电报站,用来与50千米以外的法国维姆勒地区通信,成功地使无线电信号飞越了英吉利海峡。同年9月,马可尼用无线电设备装备了两艘美国船舶,用无线电报向纽约新闻界报道了美国杯快艇赛的消息,引起了世界轰动。在这一年,马可尼还用无线电报为救援“马西乌斯”号进行通信联络取得了成功。1900年,英国军舰首次安装了马可尼无线电发报机。

马可尼早期设计的无线电报机马可尼无线电通信的距离渐渐扩大,服务的内容也越来越广。1901年12月14日,马可尼实现了无线电波的远洋传播,他在加拿大的纽芬兰岛成功地接收到了由英国发出的跨越大西洋而传播来的电磁波信号,传播距离达3000千米。从英国到加拿大,无线电波跨越大西洋成功了,这一成就在世界各地引起了巨大的轰动,成为后来所出现的全球无线电通信、广播电视、卫星通信等技术广泛发展的新的起点。从此,世界真的变成“地球村”了,人类的电气化进入了一个全新的发展阶段。

马可尼仍在不断改进无线电通信装置,并于1909年获得了诺贝尔物理学奖。

独立从事无线电报研究的先驱者,还有俄国的波波夫,他也取得了一系列惊人的成绩,而且他是第一个采用天线的人。但由于波波夫所在的俄国经济相对落后,波波夫的发明没有引起俄国政府的重视和支持,又因波波夫进行传送无线电报的实验要比马可尼晚,因此,通常认为无线电报的创始人为马可尼。不过,波波夫的贡献人们也是不会忘记的,他的发明一直很好地应用在俄国军舰上。无线电力传输无线电力传输,是利用无线电的手段,将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去,在通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力,供人们使用。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。