科学档案 | 一位艺术家的华丽变身——电报之父莫尔斯

撰文 | 陈染

责编 | 莫尼、陈娉莹

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你知道泰坦尼克号事件吗？在它撞击冰山之后，它试图向周围船只发送求救信号。距离它只有19海里的加州人号上的一名水手，发现南方闪着一点点的白光，似乎是某种信号。然而水手以为那只是星星，并没有重视。早上六时，电报员才发现泰坦尼克号的求救电报，虽然全速赶至事发地点，然而为时已晚，大多数幸存者被来自58海里外的卡帕西亚号救起。

救援行动中，电报起到了重要的作用。茫茫大海中，如何有效地通讯是一个长久未能得到很好解决的问题。今天的科学档案就为大家介绍摩尔斯电码的发明者、电报之父萨缪尔·莫尔斯。

莫尔斯，1791年4月27日出生于美国马萨诸塞州的一个牧师家庭，他从耶鲁大学毕业，到处旅行采风、开拓视野，很快就因为他的画作而变得小有名气，他的艺术道路也逐渐明朗起来。从1826年开始，他被任命为美国美术协会主席。

在莫尔斯的成长过程中，他几乎认定自己将走上“画家”的道路。然而就在结束欧洲旅行游学回国的船上，命运的转轮让他遇到了27岁，来自波斯顿的物理学家查尔斯·托马斯·杰克逊（Charles Thomas Jackson）。精力充沛的杰克逊在船上的餐厅里拼了两张桌子充当实验台，通过一系列的小实验向莫尔斯及其他乘客展示了电磁现象的神奇，获得观众们一阵阵热烈掌声。

对于大部分人来说，这只是漫长的七日旅途中小小的插曲，然而莫尔斯却牢牢地记在了心里，并由此激发了他对电报的早起构想。

设计电报机这条路漫长又充满挑战。对于一心想要成为一名“画家”的莫尔斯来说，要去理解这些东西简直是难上加难。没有电磁学知识，他便如饥似渴地学习。遇到一些不懂的问题，他就向物理学家亨利（Joseph henry）请教。他的画室也成了电学试验室。画架、画笔、画布被堆在角落，电池、电线以及各种工具成了画室的“主角”。很快，莫尔斯就掌握了电磁学基本知识。

莫尔斯知道，早就有人想要通过电来传递信息了。在十八世纪的早期构想中，人们设想在二十六根导线的一段施加静电，另一段放置纸条，纸条被静电吸起就可以传递二十六个英文字母的信号。然而这种构型过于复杂，且难以解决电源问题，并没有投入使用。莫尔斯希望设计出通过一根导线来传递不同信号的电报机，这样就可以更加方便的架设电报。

一根导线如何传递信号？他的助手阿尔弗莱德·维尔（Alfred Vail）提出了一套天才般的方案，用电流的有无和时间长短来设计信号系统。他把一个单位的电流称为点，把三个单位的电流称为划，通过点与划的不同组合来对应字母和数字；再设计一套规则：每个字母中点划的间隔为一个单位、每两个字母的间隔为三个单位、每两个单词的时间间隔为七个单位。通过这一套简单的对应规则，就能实现一根导线准确传递不同信息的需求。有了这个信号系统的设计，在1837年，莫尔斯通过电源、导线、继电器和线圈等元件，设计了他的电报机。

在随后几年里，莫尔斯不断改进他的电报机，1844年，在美国国会的支持下，第一条跨城市电报线在华盛顿和巴尔的摩间架设。5月24日，他发出了第一条电报：

What hath God wrought!（上帝创造了如此的奇迹！）

莫尔斯发明电报，标志着通讯技术发生了革命性的改变。1850年，第一条跨海电缆在英吉利海峡建成，人们从此就可以瞬间与海洋对岸的亲朋通讯了。1857年，第一条跨洋电缆连接起美洲大陆和欧洲大陆。1895年，第一个无线电电报机被发明出来，从此，世界再无孤岛，千里不过瞬间。人们真真正正的感受到了科学对生活的巨大改变。

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