无线电波从科学走入生活

沈建峰

通信产品的更新换代可谓一日千里，如今的地球已经进入了人人癫狂的“爱疯（iPhone）时代”，年轻人热衷于追逐各种新鲜科技引发的通信风暴。如果时光倒流回百年前，彼时人们“空中交谈”的工具则是无线电，它曾经也像“爱疯”一样风靡全球。而真正使无线电波从科学走入生活的，当属意大利人古列尔莫 ? 马可尼。

20世纪30年代的上海，号称“东方巴黎”，率先进入了电力时代，电灯、电话、电梯等应用水平在亚洲首屈一指，是远东最繁华的城市。在科学研究和技术应用等方面，也与国际一流水平有着近距离接触。当时许多一流的科学家，如近代物理奠基人、相对论创立者爱因斯坦、原子模型创立者波尔、量子力学创立者海森堡等人，都曾来到上海，极大地促进了科学思想的传播和科学知识的普及。

1933年12月7日，上海市长吴铁城、中央研究院院长蔡元培、上海交通大学校长黎照寰等社会名流数百人，齐聚上海火车站，他们要迎接一位在科学和实业界都享有盛名的人物——古列尔莫·马可尼。

1887年，德国科学家赫兹利用物理方法成功演示了麦克斯韦的路理论，确切证明了空中存在着电磁波，为人们打开新的通信方式提供了可能。很多人知道了赫兹的实验后，就在不断地努力将这种通信方式付诸实践。然而，将科学成果转化为实际应用，不仅需要懂科学，还需要找准切入点，更需要社会大环境的支持。最后在无线通信领域获得成功的，是意大利人马可尼，而他事业的发展，却在英国。

马可尼的父亲是一位富有的意大利纺织商人，母亲则出身于爱尔兰显赫的威士忌家族，家庭条件优越，经常夏天避暑，冬季避寒，往来迁居，马可尼所受教育大部分来自母亲和家庭教师。他20岁时，赫兹去世，他在电气杂志上读到了为悼念赫兹去世而介绍的赫兹事迹，受到极大启发。从小就喜欢摆弄线圈、电铃的马可尼，开始试制自己的无线电发报机。他想既然赫兹能在几米外测出电磁波，那么只要有足够灵敏的检波器，也一定能在更远的地方测出电磁波。

于是，他在自己家的阁楼上建立起赫兹的装置，经过多次失败，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。当他在楼上接通电源，楼下的电铃就响了起来。他父亲看到这个新奇的装置，把以前对他的火气和不满都抛到九霄云外，并开始给儿子经济资助，让他一心搞实验。马可尼信心大增，继续改进他的装置，很快就将他的实验搬到了院子里，使发射器与接收器之间的距离变得越来越远。他大量收集资料和文章，不管这些文章的作者是有名气的还是无名气的，只要对他有用、有所启发的文章，他都耐心阅读，仔细分析。他把各家的缺点分析清楚，把各人的长处集合起来，改进自己的机器。

确切地说，马可尼并不是无线发报机的唯一发明者，在他的同时代，已经有很多发明家组装出了类似的无线发报机，有的比他早，有的比他晚，而且都是独立发明的。其中最著名的，是俄国科学家波波夫。波波夫29岁那年，赫兹发现电磁波的消息传到俄国，他被强烈地吸引住了，次年他就成功地重复了赫兹的实验。在一次公开讲演中，他提出了可以用电磁波进行无线电通信的设想。1894年，波波夫制成了一台无线电接收机，他第一次在接收机上使用了天线。这也是世界上的第一根天线。

1895年5月7日，在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上，波波夫宣读了论文《金属屑同电振荡的关系》，并且表演了他发明的无线电接收机。表演结束后，波波夫充满信心地说：“最后，我敢于表示这样一个希望，我的仪器在进一步改良以后，就能够凭借迅速的电振荡进行长距离通信”。几十年以后，这一天被苏联政府定为“无线电发明日”。

后来，波波夫改进了无线电发报机。1896年3月24日，波波夫和助手雷布金正式进行了用无线电传递莫尔斯电报码的表演，当时接收机装与发射机分别装在两个建筑物内，距离是250米。雷布金拍发信号，波波夫接收信号，最后得到的报文是：“海因里希·赫兹”，表达了波波夫对这位电磁波发明者的崇敬。这份电报虽然很短，却是世界上第一份有明确内容的无线电报。

波波夫是爱国科学家，他首先在俄国军舰之间实现了无线通信，为了保守海军机密，他拒绝了美英企业家转让专利的请求，但由于沙皇俄国封建制度的腐朽没落，他的事业得不到国家的支持。当日俄战争爆发时，为了装备军队，俄国政府不得不从德国采购无线电台，这充分反映了落后的社会中，制度和环境对科学成果应用的巨大反作用。不过，波波夫已经没有机会知道这一切了，1906年1月16日，他因脑溢血突发而去世，只活了47岁。由于诺贝尔奖金只发给活着的科学家，波波夫没有获得这个荣誉。

但是马可尼完全不同，他家境优越，无生计之累，更重要的是，他所处的社会环境和专利制度，让他有充分的经济能力继续推广他的产品。弗莱明指出，“马可尼是杰出的实利主义者。他最关心的不是纯科学知识本身，而是期望为有益的目的做实际应用。”马可尼更加关注无线电实验的实用价值和能满足的实际需求，他首先认识到了无线发报机的应用价值：无需使用电线，不仅降低了成本，而且可以用来为水上船只提供通讯服务。正是这一从实际应用和需求出发的理念，为他后来的成功提供了巨大契机，而他全身心投入无线电试验和研究，抛弃了所有其他爱好，这种专一、刻苦的精神和毅力，是他取得辉煌成就的主要原因。

不过，马可尼的应用之路并不平坦，在他初步试验成功之后，这个20岁出头的小伙子曾写信给意大利政府邮电部长，要求政府资助，以便将无线电迅速投入应用，并用来装备意大利海军。而意大利政府对这个不知名的小人物的研究和建议根本不感兴趣。在母亲支持下，他前往母亲的祖国，希望拥有强大海军的英国能够对他的发明感兴趣。然而1896年2月他携带自己发明的无线电报机进入英国时，海关检查人员因为不知道无线电报机是何物，竟怀疑他呕心沥血的发明是爆炸装置，直接扔进了大海！

马可尼以顽强的毅力重新开始制作无线电报机。在表兄戴维斯的帮助下，马可尼认识了英国邮政局首席技术官员威廉·普里斯，他让马可尼以邮政局的名义进行一次公开的演示。1896年7月27日，马可尼公开用无线电报将一条信息传播了一英里多。此后，他不断改进，传输距离越来越长，次年3月，传输距离达到14.5英里。就在这个月，马可尼为自己的无线电报申请了专利。

马可尼再次显示了精明的商业头脑，他没有在英国邮政局继续实验，而是成立了自己的公司，由表兄戴维斯担任总经理，推动无线电报进入实用。公司很快获得了英国海运局等大客户的认可，他为英国沿海的灯塔船装备了无线电发报机，以保证海上航行的安全。有了客户需求的刺激和收入来源，马可尼的通讯实验如虎添翼，进展迅速。1899年，首次实现了跨越英吉利海峡的无线电通讯，两年后，他和弗莱明一起完成了历史上第一次跨越大西洋的无线电发射实验。

需求拉动是促使无线电报迅速普及的主要因素。1899年，一艘安装了马可尼发报机的灯船被撞翻，幸亏使用了无线电发报机发出求救信号，船员被及时赶来的救生船救起。这一事件使全世界意识到无线电通讯的应用价值。1903年起，世界上许多国家相继建造了无线电发射站。1911年，意大利在与土耳其战争中首次使用了马可尼发明的电台。1915年，第一次世界大战爆发，马可尼负责意大利军队全部无线电通讯，这些都让马可尼公司财源滚滚，也为他的无线电通讯研究提供了物质保障。

马可尼取得了巨大成功，他不仅获得了1909年度的诺贝尔物理学奖，还获得了全球16个重要的学术团体的学术大奖，15所大学授予的名誉学位，24个国家授予的爵位。在同时代研究无线电通信的人中，将无线电从科学推向应用，使普通大众得以享受这一科学成果的，马可尼可谓居功至伟。从那时起，无线电的发展从法拉第、麦克斯韦时期，以科学家的个人兴趣为主导推动，转为与社会政治经济环境息息相关，由需求拉动的新时代。推动无线电发展的人才，也由纯科学家转为既具有科学才华又具有商业头脑的复合型人才，马可尼无疑是其中的佼佼者。

1930年，马可尼在上海注册成立了马可尼中国公司，他访问上海时，参观了位于南翔的无线电台，这座当时远东最大的无线电台，大量使用了马可尼公司的设备。他的到来，不仅为公司做了最好的宣传，还直接争取到大批新订单。

1937年7月20日，马可尼病逝。在意大利罗马有近万人为他送葬，同时，英国所有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。为了纪念他的伟大贡献，国际海上无线电协会代表多个国家，郑重决定把他的生日——4月25日命名为“世界海上无线电服务马可尼日”。