无线电通信之父,谁可当此殊荣?
2020-10-20 08:34

无线电通信之父,谁可当此殊荣?

本文来自微信公众号:鲜枣课堂(ID:xzclasscom),作者:小枣君,原文标题:《无线电通信之父:马可尼》,题图来自:视觉中国


在之前的文章中,小枣君给大家介绍了电磁理论的奠基过程。


我们知道,奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第经过反复实验,提出了电磁感应定律;麦克斯韦通过数学推算,预测了电磁波的存在;最终,赫兹通过实验,证实了电磁波的存在。


电磁理论成型之后,没过多久,无线电通信时代就开启了。


今天,我们就要讲讲无线电通信诞生的故事。


故事的主角,就是大名鼎鼎的无线电通信之父——马可尼。



马可尼,全名叫做Guglielmo Giovanni Maria Marconi,通常直接写成Guglielmo Marconi,中文翻译为伽利尔摩·马可尼,也有翻译为古利莫·马可尼或古列尔莫·马可尼。他是意大利无线电工程师、企业家,也是实用无线电通信的创始人。


我们还是从头开始讲述他的故事吧。


马可尼的生平


1874年4月25日,伽利尔摩·马可尼出生于意大利的博洛尼亚市。他的父亲朱塞佩·马可尼(Giuseppe Marconi)是当地一位成功的企业家,非常富裕,拥有自己的农场。他的母亲也身世不凡,是爱尔兰贵族的后裔,当时担任音乐教师,名叫安妮·詹姆森(Annie Jameson)


他母亲其实是他父亲的第二任妻子,他父亲的前妻因为难产去世。


马可尼在家里排行老二,他有一个哥哥,名叫阿方索。后来他还有一个继兄弟,叫路易吉。


因为家境富裕,马可尼的童年生活衣食无忧。他从小就热爱科学,在自家阁楼中建了一个实验室,捣鼓自己的科学发明。他父亲有一个私人图书馆,马可尼经常在图书馆里博览群书。


对于马可尼的实验行为,他的父亲曾经是非常反感的,认为他是不务正业。而他母亲却非常支持他,给予了保护和鼓励。


值得一提的是,马可尼有一个邻居兼启蒙老师——当时博洛尼亚大学的物理学教授奥古斯托·里吉(Augusto Righi)


马可尼的启蒙老师——奥古斯托·里吉


这位教授很看好马可尼,不仅允许马可尼使用学校的实验室,还准许他将实验仪器借回家中。此外,教授还同意马可尼借阅学校图书馆的图书。


所有这些,为马可尼后来的伟大发明奠定了坚实的基础。


1894年,也就是赫兹去世的那年,马可尼刚满20岁。有一天,他正和自己的哥哥在阿尔卑斯山度假,偶然读到了电气杂志上赫兹的实验介绍和论文。


海因里希·赫兹(1857~1894)


他马上想到,电磁波可以用于通信。于是,他匆忙结束假期赶回家中,着手进行相关的实践。


很快,马可尼就取得了进展。他在家里发明了一个简陋的无线电装置,用无线电波打响了楼下的电铃。


1895年夏,马可尼对无线电装置的火花式发射机和金属粉末检波器进行了改进,在接收机和发射机上都加装了天线,成功地进行了无线电波传输信号的实验。


同年秋天,马可尼将实验从室内转移到室外,通信距离增大到2.8千米,不但能打响电铃,而且还能在纸带上记录莫尔斯电码。


在取得初步的成果之后,马可尼迫不及待地向意大利政府申请专利并希望获得研发经费。然而,目光短浅的意大利政府忙于铺设有线通信电缆,认为马可尼的发明并不靠谱,拒绝了他。


于是,义愤填膺的马可尼在母亲的支持下,来到英国伦敦,希望能够成功申请专利并获得支持。


1896年6月2日,马可尼如愿申请到了自己的无线电专利,当时名为“发射电脉冲和信号及其设备的改进”,专利号码为12039/96。


获得专利后,马可尼与自己的发明合影


获得专利后,马可尼积极在社会名流前奔走,演示自己的新发明。不久后,马可尼邂逅了英国邮局首席电气工程师威廉·普里斯(William Preece)。普里斯很快意识到马可尼发明装置的价值,积极为其奔走宣传。


1897年,马可尼和他的助手在英国海岸进行跨海无线电通信试验。


他们将发射机安装在海岸上的一间小房子里,屋外竖起一根高杆子,上面架设的是用金属圆筒制成的天线。


刚开始时,马尼可将接收机放在距海岸4.8公里的一个小岛上。结果,试验很容易就获得了成功。之后,他又将距离扩大至14.5公里,也获得成功。


此后,马可尼不断改进通讯装置,使其通讯距离不断增加。


1897年,马可尼在伦敦成立了"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"。


1898年7月,马可尼的无线电报装置正式投入商业使用,当时是为爱尔兰《每日快报》报道金斯汤赛船的情况,大获成功。


很快,无线电报被应用于远洋航海业。


当时,远洋航行存在极大的风险。轮船出海经常会遇到极端天气或者冰山。一旦发生事故,基本上束手无策,因为呼救信号根本无法发出。


无线电通信的出现,毫无疑问拯救了所有的海洋旅行者。


1899年3月3日,东凯旋号船被另一条船撞破,还好船上装有无线电报装置,及时发出了求救信息,结果成功获救。这是无线电首次充当海上营救通讯工具。


1899年夏天,马可尼成功地实现英吉利海峡两岸的无线电报联络,通讯距离达到45公里,轰动了半个欧洲。


没过多久,1899年7月,马可尼的通讯系统第一次被应用于英国海军演习。很快,马可尼从英国皇家海军那里得到第一份合同:为英国海军装备28艘军舰和四个陆上通讯站。


大家一定不会想到,就在同年,中国也进口了几部马可尼无线电报机,安装在两广总督督署、威远等要塞以及南洋舰队舰艇上,用于军事指挥。


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。


1901年,马可尼计划在加拿大纽芬兰和英国昆沃尔之间,实现横跨大西洋的超远距离无线电通信。


12月12日,试验当天,纽芬兰遭遇了强烈的风暴,预先吊起的天线气球被狂风吹跑。无奈之下,马可尼只能临时借用风筝拉起天线。


经过焦急的等待,忽然,微弱的信号传来,是断断续续的三个点“S”的莫尔斯码信号。试验获得成功!


当时,所有人都不明白为什么无线电可以不受地球表面弯曲的影响,传播那么远的距离,就连马可尼自己也不明白。后来,人们才知道是因为电离层“反射”了无线信号。


跨海无线电通信成功的消息很快传遍全球,世人为之震惊。各国政府纷纷跟进,研究无线电通信技术,采购无线电收发报机。人类的通信方式,开始发生巨变。


这一年,马可尼只有27岁。



无线电报的流行,也刺激了无线广播的诞生。


1906年12月24日,美国匹兹堡大学教授费森登通过马萨诸塞州布朗特岩的无线电塔,成功地进行了人类第一次面向公众的无线广播。


成名后的马可尼,获得了巨大的个人荣誉。他的发明,也给自己带来了巨大的财富。


1909年,马可尼荣获了诺贝尔物理学奖(一同获奖的还有德国电气工程师卡尔·布劳恩)


卡尔·布劳恩,阴极射线管的发明者他对发报机进行了物理学背景研究,并对马可尼的发报机做了根本性的改造。


1912年4月15日,著名的泰坦尼克号撞山事件,无线电再次发挥了作用,最终使得711人获救。



《泰晤士报》因此评价:“我们感谢马可尼发明的装置,它使泰坦尼克号能够最快地发出求救信号。在这之前,很多船只没有发出任何遇难信号就沉没了。”


1914年,第一次世界大战爆发,马可尼被任命为意大利军队中尉,后来成为海军司令部的中校。他曾是1917年意大利政府赴美使团的成员之一。1919年,一战结束后,马可尼担任意大利特命全权代表,参加巴黎和会。



此后的马可尼,仍然在坚持自己的发明创造,在短波通信、远距离定向通信、微波无线通信及雷达领域,取得了不少的成就。


1926年,马可尼登上时代杂志封面


1929年,马可尼获得了侯爵的世袭头衔。



1933年,马可尼携夫人曼丽亚作环球旅行,来到过中国,先后游历了大连、北京、天津、南京、上海等地。后来,国民政府还给马可尼颁发了“秉玉大勋章”,以表扬其功绩。


1933年12月8日,马可尼访沪期间在交大为“马可尼铜柱”奠基。


值得一提的是,晚年的马可尼人生沾有污点:1923年他就加入了法西斯党,1930年服务于墨索里尼的独裁政府。


1937年7月,马可尼因心脏病去世,终年63岁。


当时,意大利政府为马可尼举行了国葬,罗马有上万人参加了他的葬礼。为了表示对这位“无线电之父”的深切悼念,美国,英国,意大利和海上所有船只的广播电台都沉默了两分钟。


马可尼逝世后,埋葬在意大利的萨索,靠近他的家乡博洛尼亚。在意大利佛罗伦萨的圣十字教堂,至今仍有他的纪念碑。



名誉之争


最后,我们再来看看马可尼“无线电通信之父”这个称谓。


在文章开头,我介绍马可尼的时候,用了“实用无线电通信创始人”这几个字。其实就是想告诉大家,从严格的意义来说,马可尼并不是现在很多人所说的“无线电之父”。


无线电,如果理解为无线电磁波的话,它本身就已经存在,只可以被发现,不可以被发明。论“发现”,也是法拉第、麦克斯韦、赫兹的功劳,轮不到马可尼。马可尼只是基于无线电磁波的工作原理,将其应用于通信领域。


无线电,如果理解为无线电报的话,实际上马可尼也不是名正言顺的第一发明人。


1889年,也就是赫兹验证电磁波存在之后的第二年,赫兹就和自己的朋友胡布尔讨论过如何利用电磁波传递信息。很可惜,1894年,赫兹年仅36岁就因病去世了。


1890年,法国物理学家布冉利发明了金属屑检波器,使电磁波的探测距离达到140米以上。


1894年,英国皇家学会会员奥利弗·洛奇改进布冉利的发明,将金属屑检波器和继电器、打字机组成一台接收机,在数百米远完成无线传送莫尔斯电码。


奥利弗·洛奇(Oliver Joseph Lodge,1851~1940)


后来,又有多位发明家做出了不同类型的无线电装置。他们中最著名的,就是马可尼、波波夫和特斯拉。


对于波波夫,大家应该很熟悉,全名叫亚历山大·斯塔帕诺维奇·波波夫(Александр Степанович Попов ),是俄国物理学家和电气工程师。


波波夫(1859年~1906年)


1895年5月7日。彼得堡举行的俄国物理化学年会上,波波夫宣读论文《金属屑同电振荡的关系》之后,与助手雷布金现场展示了自制的无线电接收机。


波波夫于发明的第一架无线电接收器,现存于波波夫博物馆。


1896年3月24日,俄国物理化学协会年会上,波波夫正式进行无线电传播莫尔斯电报的表演。当时报文的内容,就是:“海因里希·赫兹”。这份极短的电报,也是世界上第一份准确的文字无线电报。


后来,波波夫还为俄国海军、陆军研发了无线电收发两用机。不过,不幸的是,就在波波夫取得更大成绩之前,1906年1月13日,他因脑溢血在圣彼得堡病逝,年仅46岁。


1902年,马可尼访问圣彼得堡,波波夫曾经和马可尼见过一面。据说,当时波波夫说:“我向你致敬意,你是无线电之父”,承认了马可尼的地位。


相比波波夫和马可尼之间的客客气气,特斯拉和马可尼之间就是水深火热了。两人之间的官司旷日持久。


1893年,南斯拉夫人特斯拉在纽约发表电磁波接收的调谐原理,首次用无线电波启动远处的电灯开关,并预言了无线电广播和新闻传真的可能性。


特斯拉(1856-1943)


1897年,特斯拉在美国提交了他的专利申请,并于1900年获得批准。当马可尼在1900年向美国专利局提交无线电专利申请时,正因为有特斯拉的专利在前,所以美国专利局拒绝了马可尼的专利。


后来,马可尼在美国开办了自己的公司,并获得了安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie)和托马斯·爱迪生(Thomas Edison)的支持。


1904年,在莫名其妙的情况下,美国专利局将特斯拉的专利权撤销,转而授予马可尼。


1943年,特斯拉去世后几个月,美国最高法院撤销马可尼胜诉的原判,裁定特斯拉为无线电的发明者。


有些人为特斯拉鸣冤,也有些人认为,二战中的美国政府之所以做出这一决定,是出于经济原因。这样可以避免给马可尼公司支付巨额的专利使用费。


特斯拉也是个神人,和爱迪生刚了一辈子,充满了传奇色彩


总而言之,历史还是挺复杂的。


小枣君个人觉得,马可尼之所以被广泛认可为“无线电通信之父”,并不是因为他“第一个”发明了无线电报,而是因为他在无线电通信的商用化方面取得了巨大的成就,成功将无线电技术推向了世界。


换句话说,亚历山大·贝尔也不是电话的第一发明人(穆齐才是),但他也成功把电话商业化了,并推向了全世界,最终成了事实上的“电话之父”。


也许这就是历史吧,是非对错,后人自有评断。


参考文献:

1. 无线电之父的故事,360doc

2. 马可尼-实用无线电报通信创始人

3. 极简无线电通信发明史,钟铭聊科学

4. “无线电之父”马可尼在上海,文汇报

5. 马可尼-实用无线电报通信创始人

6. 无线通信中的冰与火:马可尼与特斯拉


本文来自微信公众号:鲜枣课堂(ID:xzclasscom),作者:小枣君

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