无线电报是如何发明的?
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发布时间：2022-04-24 08:08
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时间：2022-06-17 21:44
电报是人类社会发展到资本主义，迫切要求能进行远距离快速通讯的产物。在19世纪上半叶就有许多科学家从事这方面的发明创造。莫尔斯在1837年成功地发明了电码，很快就建立了长距离的通讯网和横跨大西洋的电缆。但是架电线、铺电缆都是很费事的事情。如果能不经电线、电缆而直接传递信息，岂不是更为方便？于是无线电报应运而生。应该说，在赫兹发现和证实电磁波的时代就已经有可能发明无线电报了。但是，一件新生事物的出现并不总是一帆风顺的。在这以后，有多起利用电磁波传递信息的尝试：例如，法国的布朗利（E.Blanly）、英国的洛奇（O.Lodge）、新西兰的卢瑟福（E.Rutherford）、美国的忒斯拉（M.Tesla）都对无线电通讯做过有益的尝试。*的波波夫还公开表演过他的无线电收发报机，却没有得到应有的支持。而马可尼（Guglielmo Marconi）1895年在自家的花园里成功地进行了无线电波传递实验，次年即获得了专利。
马可尼是意大利人，1874年4月25日出生在波伦那（Bologna）。父亲是一位乡绅，母亲是爱尔兰人，因此他从小会说英语。马可尼虽然没有进过大学，但由于他家境富裕，延请了意大利的著名学者作为家庭教师在家里给他上课。还在少年时期，他就对物理和电学有很浓厚的兴趣，读过麦克斯韦、赫兹、里希（Righi）、洛奇（Lodge）等人的著作。1894年，马可尼偶然读到一篇记述8年前赫兹发现电磁波的文章，很受启发。他想：是不是可以用电磁波传递信号呢？于是，他采用赫兹的方法产生电磁波，在远处用粉屑检波器来检测。粉屑检波器实际上是一只松散的放有金属粉屑的容器，它平时几乎不导电，一旦电磁波通过，在电磁波的作用下，物质状态发生了变化，就变成能够导电的良导体，这样就显示出无线电信号。无线电波就这样转换成了易于检测的电流。马可尼逐步改进自己的装置，将发射机和接收机都接地，再用一根与大地绝缘的金属线作天线，这样，就可以使发送和接收都变得更有效。天线的利用并不是马可尼开创的，波波夫比他先用上了天线，但是马可尼比较幸运，他的发明及时地得到了英国官方的支持，这大概是因为有不列颠血统的缘故。1896年由于意大利对他的工作不感兴趣，马可尼便携带自己的装置到了英国，在那里他被介绍给邮政总局的总工程师普利斯（William Preece）。这年年末马可尼取得了无线电报系统世界上第一个专利。他在伦敦、萨里斯堡（Salisburg）平原以及跨越布里斯托尔湾成功地演示了他的通讯装置，信号传递的距离增加到了14.48千米。1897年7月成立了“无线电报及电信有限公司”（后来改名为“马可尼无线电报有限公司”）。
1897年马可尼回到意大利，在斯佩西亚（Spezia）向意大利*演示了19.31千米的无线电信号发送。1898年，他再次来到英国，把发送距离加大到28.97千米。1899年他建立起了跨越英吉利海峡的法国和英国之间的无线电通信。他在许多地方建立了永久性的无线电台。英国著名物理学家开尔文勋爵十分欣赏他的工作，特意付费请马可尼发送一份电报，向年迈的斯托克斯致意，这成了世界上第一次使用无线电报的业务。那一年，在金斯顿举行的赛艇会上，马可尼成功地用自己的信号机报道赛艇比赛的消息。
1900年马可尼为其“调谐式无线电报”取得了著名的第7777号专利。他的事业发展得很顺利。但是当时人们对这项新发明难免有所疑虑，最大的疑虑是无线电波应该走直线，而地球表面却是圆球形，怎么可能远距离传送到地球的其他地方呢？可是马可尼根据自己的实际经验认为，无线电波会沿地表传送，假如把发送台和接收台都接地，更应该沿地表传送。他决定用他的发报系统证明无线电波不受地球表面弯曲的影响。他精心设计了实验方案，用气球把天线尽可能吊高，试图让无线电信号从英国的西南端（康沃尔郡的波特休）发送到加拿大纽芬兰省的圣约翰斯，跨过大西洋，距离为3379.53千米。1901年12月12日，这是具有历史意义的一天，马可尼试验获得了成功。爱迪生对此给予公开赞扬。马可尼的大胆试验打破了传统的看法，引起公众极大的兴趣。第二年他的实验结果就得到了解释。肯涅利（A.E.Kenelly）和亥维赛（O.Heaviside）提出，可能是在地球外层空间存在能使电波反射的电离层。这一论点直到20世纪20年代才由英国物理学家阿普顿（E.V.Appleton）用无线电实验得到证实。
1903年开始，从美国用无线电向英国《泰晤士报》传递新闻，当天见报。到了1909年无线电报已经在通讯事业上大显身手。在这以后许多国家的军事要塞、海港船舰大都装备有无线电设备，无线电报成了全球性的事业，因此，马可尼在1909年和布劳恩（Karl Braun）一起获得了诺贝尔物理学奖。
布劳恩是德国人，1850年6月6日出生于德国的富尔达（Fulda）。他在此地接受了地方普通中学的教育。他曾在马尔堡大学、柏林大学学习过，1872年毕业，他的毕业论文是关于弹性弦的振动。后来他在维尔茨堡大学担任过昆开（Quincke）教授的助手，1874年受聘到莱比锡的圣托马斯中学任教。两年后他受聘为马尔堡大学的理论物理学编外教授，1880年又被聘请到斯特拉斯堡大学担任同样的职务。1883年布劳恩成了卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）工业大学的物理学教授，并于1885年受聘到杜宾根大学任教。他到这里的任务之一是建立一所新的物理研究所。
布劳恩的第一项研究工作是关于弦的振动和弹性棒的振动，特别是棒的振动幅度和周围环境对振动的影响。其他研究工作是以热力学原理为基础的，例如压力对于固体的溶解度的影响。
布劳恩的最重要的研究工作是在电学方面。他发表过关于欧姆定律的偏差问题，以及关于从热源计算可逆伽伐尼电池的电动势问题的文章。他的实验使他发明了以他的名字命名的静电计和阴极射线示波器。
1898年他开始从事无线电报的研究，试图以高频电流将莫尔斯信号经过水的传播发送。后来他又把闭合振荡电路应用于无线电报，而且是第一个使电波沿确定方向发射的试验者之一。1902年他成功地用定向天线系统接收到了定向发射的信号。
布劳恩的关于无线电报的论文以小册子的形式发表于1901年，题目是《通过水和空气的无线电报》。
第一次世界大战爆发以后，布劳恩曾被派往纽约，作为一名见证人去参加一项专利索赔的诉讼。由于他离开了自己的实验室以及身体有病，所以他没有可能继续进行科学研究工作。布劳恩的晚年是在美国安静地度过的，他于1918年4月20日逝世于美国。
