让声音穿越大西洋

傅顺利

同学们，现在如果你给远在美国的亲友打个越洋电话，是件不足为奇的事。可是，你知道吗？这在一百多年以前是根本无法想象的。

打开世界地图，我们可以看到，陆地被海洋分割成几块大陆和许多岛屿，这给当时人们的通讯带来了极大困难。19世纪初，人们千方百计地探索着如何让声音穿越海洋，后来终于借助海底电缆实现了这一美好的愿望。

海底电缆始于一次大胆的试验。1844年，英国科学家查尔森·惠特思在英国西海岸的一个海湾首先进行试验。他将一截电缆放在一根金属管里，然后沉入海底。电缆的两端分别接在海湾的船上与岸上的大楼里。他从船上向大楼发电报，很快大楼就接收到了清晰的电文，这一实验证明完全可以通过海底电缆进行通讯活动。

试验虽然取得成功，但海底电缆的铺设却困难重重。

首先是使用的电缆线的包装材料问题。海底电缆要长期浸泡在海水里，一般的材料用不了几周就会被海水腐蚀，严重影响通讯效果。惠特思经过几年试验都没有找到合适的材料。后来，人们从科学家马克尔·法拉第的一份关于杜仲胶的报告中找到了理想的材料。这种产于马来西亚的杜仲胶，既有很好的绝缘性能，又能保护海底电缆免受海水的腐蚀。

1850年8月18日清晨，一条采用杜仲胶等材料制成的海底电缆首次横跨英、法两国之间的英吉利海峡。傍晚，科学家便欣喜若狂地接收到海峡彼岸的清晰电文，大家兴奋得彻夜难眠。然而，令人万分遗憾的是，电缆铺设成功的第二天就被当地渔民误认为是“奇怪的东西”而砍断了。

当时，铺设海底电缆的另一个困难是对深海探测技术掌握不足，无法详细了解复杂的海底地貌。

美国造纸批发商菲尔德预见到电报的商业价值和意义，立下“铺设大西洋海底电缆”的雄心壮志。经过反复研究，他发现当时英属的爱尔兰与加拿大的纽芬兰之间是欧、美大陆距离最近的地方，相隔3200千米。1853年，美国军舰“道芬”号测量出这片水域恰好是一个海底高原，而且海底地势舒缓平坦，是铺设海底电缆的最佳通道。菲尔德到处筹集经费，他曾比喻说：“我的越洋电报是一条狗，从伦敦踩着它的尾巴，会在纽约发出叫声。”

然而，在波涛汹涌的大海里铺设电缆，绝非易事，拉力过松会造成盘曲，拉力过大则容易扯断。

1857年，菲尔德定制了4600千米长的电缆，内芯采用7根铜线，中间有3层橡胶包裹，外层是18根钢缆扭结成的“盔甲”，使用铜丝和铁丝的总长度足够抵达月球，重量超过4000吨，当时世界上没有任何船只敢承载这条“万里长缨”。美、英两国政府分别派出5200吨的“尼亚加拉”号军舰和3100吨的“阿伽农”号军舰各装一半电缆，驶出爱尔兰向纽芬兰进发，但电缆仅铺设了410千米，便突然断裂，首次铺设出师不利。

1858年6月，菲尔德重整旗鼓，让两船在北纬52°、西经33.8°的大洋中点会合并接好电缆，再“背道而驰”同时铺设，直至返回各自港湾。意想不到的是海上出现特大风暴，“阿伽农”号几乎沉没，从会合点分开仅两天后电缆便再次断裂丢失。菲尔德遭受了巨大的经济损失。但他不顾众人反对，冒着破产的危险，再次组织第三次出征。功夫不负有心人，终于在1858年8月4日大功告成。8月16日，英国女王维多利亚通过海底电缆向美国总统布坎南发去祝贺。此时，纽约鸣响礼炮，燃放焰火，全城张灯结彩，一片欢腾。然而，好景不长，几周后，大西洋电缆信号便日渐微弱以致完全中断。顿时，世界舆论一片哗然，菲尔德一夜之间从大家敬仰的英雄变成了人人喊打的“骗子”，令他痛苦不堪。

后来，虽然美国内战爆发、世界经济萧条、公司濒临倒闭，但菲尔德一天也没有放弃为铺设大西洋电缆奔忙。1865年7月30日，排水量超过“尼亚加拉”号4倍的“大东方”号巨轮独自装载4400千米电缆从爱尔兰起航，开始新一轮壮行。然而在距纽芬兰只有960千米的地方，电缆由于质量问题再次断裂，两星期的“大海捞针”一无所获，使这次出征功败垂成。

1866年7月13日，“大东方”号装载着经过改良后的电缆再次发起冲击，这次终于获得成功！电缆铺设成功不久，又捕捞到了一年前丢失的电缆，使大西洋电缆成为双线，传输速度比原来提高了50倍。在最后成功的时刻，菲尔德钻进船舱里号啕大哭。是啊，13年的艰辛努力，先后30多次跨越大西洋，面对一次又一次的挫折、失败、打击，承受着巨大的经济损失和被人误解的痛苦，菲尔德终于成功了！他把灾难和坎坷化为成功动力的故事感动了世界，因此获得“大西洋电缆之父”的称号。

如今，随着科学技术的迅猛发展，人们不必再为制造电缆发愁，也不必为摸不清海底地形而苦恼。科学家利用海洋科考船上的声呐设备，便可探测到船体周围9000米内的海底地貌，将探测到的数据经过船上的计算机处理后，记在胶带上。最后，可绘成清晰准确的海底地貌图。利用这些设备和资料，在海底铺设电缆轻而易举。

此外，激光技术的发展、光导纤维的出现，大大提高了通讯的速度和效果。利用光导纤维传递的光信号，不仅可以传递声音，还能传递图像，不管相隔多远，我们都能在荧光屏上清楚地看到对方。现在6400多千米的海底光缆已穿过大西洋，可同时供近10万人在大西洋两岸打电话。

同学们，当你与大洋彼岸的亲朋好友互致问候时，可千万不要忘记有多少科学家为此付出了心血和汗水呀！