触电的帝国-第2章
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这位惠斯通先生是个天纵奇才。受家庭影响，他自幼就在艺术方面表现出了优异的特长，8岁就通晓诸种乐器，15岁就能翻译法国诗作，并且自己谱写歌曲。正当所有人都以为他会走上艺术家道路的时候，他却突然转换了兴趣，投身到科学研究中来。据说这是因为他厌倦了物体的外在表现形式，想要去探究其内在的运作规律。惠斯通一生研究领域广涉声、光、电等学科，发明了万声筒、分光镜、变阻器等等，还开创了测量电流速度试验之先河。甚至大名鼎鼎的欧姆定律，也是经他之手来在英国推广开来的，可称得上是一位科学多面手。我们如今所熟知的惠斯通电桥就是以他的名字来命名的，不过这个装置是英国的克里斯蒂教授在1833发明的，惠斯通第一个用它来测量电阻，因此而得名。
惠斯通对电报的兴趣，始于19世纪30年代。当时电报机的理论雏形已经出现，欧洲科学界各门各派都在致力于制造出实用化的电报装置来。惠斯通出身声学专业，在一开始走了点弯路，研究了足足好几年如何让声音实现长距离传送，却屡次失败，一直处于苦恼中。直到1837年许林格来英国演示他的磁针电报，惠斯通这才如醍醐灌顶，如梦初醒，转而把注意力放到了电学在信息传递技术上的应用。许林格回国后不久便染病去世，改进电报机的接力棒便交到了惠斯通先生手里。
天才毕竟是天才，即便是走了些许弯路，仍旧快过别人。惠斯通很快掌握了许林格式电报机的基本原理，并作了改进，制订了几个试验计划——其中一个计划是从伦敦铺设一条电报线到伯明翰，这在当时绝对可以算作是个大手笔。只可惜他的研究因为诸多因素，很快就陷入了瓶颈。
就在这时候，一位拜访者及时地出现在他面前。他的名字叫做威廉·福瑟·吉尔库克。
库克是一个英国派驻印度的殖民地官员，一次回英国度假的时候，他偶尔看到一款试验型电报机展示，立刻意识到这是个巨大的商机。库克当机立断，挂印封金，辞职回国后把全身心都投入到电报机的发明中来。这人倒也有些能耐，凭借着自己的聪明和一些粗浅的电磁学知识，独立发明出了一款三针式电报机。可惜苦于先天理论知识不足，他未能以此为基础更进一步，万般无奈之下，只得向科学界寻求合作者。他先后拜访了法拉第和罗热，后者知道惠斯通也在忙活电报机的事，就把库克引荐给了他。
这两个人都热衷于电报机的发明，于是一拍即合。依靠着库克的活动能力和惠斯通的智慧，很快便制造出了一款五针电报机。
这是历史上第一款具备一定实用价值的电报机。它的工作原理是通过闭合由电池与双向开关构成的回路，利用线圈的电磁效应来控制一根磁针的偏转方向。五针电报机，意思就是有五根磁针，这五根针排列在一个菱形刻度盘的中心线上。刻度盘上画有字母。发报者可以控制其中任意两根磁针的偏转，通过排列组合来指向特定字母。
这是一个相当巧妙的设想，可惜的是由于几何学上的限制，这个机器只能传送20个字母，J、C、Q、U、X、Z是没法表示的。
第一次电报试验设在了伦敦火车站，长度是2。4公里，从休斯顿站一直连接到卡姆登镇。在众多社会名流注视一下，库克成功地给惠斯通发去了一封电报，五分钟后得到了对方回复，大获成功。虽然实验成功了，但可惜这一次试验并没有引起铁路当局的太大兴趣，只当它是个小玩具。惠斯通因此有点心灰意冷，好在库克深具商人头脑，一直多方游说，不肯放弃。到了1839年，他们终于得到许可和一位爵士的慷慨投资，从帕丁顿修了一条电报线路到西德雷顿，后来在1941年又延伸到了斯劳站，全长大约25公里。理论上每分钟可以把15段信号传输至28万公里之外。
当时伦敦人把这个新奇玩意当成是科学奇迹的一次展示——当然，它也仅仅只是一个奇迹罢了，就连投资的爵士都没对其抱有太大信心，权当是资助科学研究罢了。这种乏人关注的局面一直持续到1845年，才极具戏剧性地发生了转变。
1845年伦敦的一天清晨，一位叫莎拉·哈丁的女性被发现死在自己的房间里。伦敦警方经过缜密调查，很快查明有一位叫约翰·塔维的绅士时常拜访她，目前这位绅士暂居伦敦的斯劳区。当警方赶到斯劳区的时候，发现这位塔维先生已经在车站上了一辆慢车前往帕丁顿。
警方急得如热锅上的蚂蚁，倘若等到塔维抵达帕丁顿，再转乘别的火车离开伦敦，就会让缉捕变得极其困难。他们最初打算用马车传讯，可马车的速度岂能赶上火车？就在大家一筹莫展的时候，有人忽然想到了连接斯劳车站与帕丁顿车站的新型电报。虽然大部分警官对电报是什么还懵懂无知，不过死马当活马医，事急从权，也只好拿这东西来试试看。
苏格兰场的警官们立刻跑进电报室，命令发报员立刻向帕丁顿站拍发塔维先生的外貌描述，要求帕丁顿车站的警察在火车一进站就立刻执行拘捕。
在外貌描述里，警察把约翰塔维描述为一个教友派信徒（Quaker），但是五针电报机上没有Q这个字母，于是发报员改用kwa来代替。帕丁顿站的收报员看不懂，立刻回复要求重发，来回折腾了好几次，眼看火车要进站了，还是没结果。这时一位职员灵机一动，让收报员先容对方拍完，再看全文不迟。到了最后，帕丁顿站的收报员才搞明白，原来对方拼出来的是kwaker，与quaker谐音。
凭借着外貌描述，帕丁顿站的警察很快就锁定了约翰·塔维，他们尾随着他出了车站，并在一家咖啡馆里拘捕了他。这次凶杀案全靠电报的传递迅速才告破，伦敦城引起了轰动，各大报纸纷纷以黑字标题渲染这一次案件的告破：“科学的胜利”、“神奇的远程通讯仪器揪出了凶手”原本就快黯然退场的五针电报靠着这次凶杀案，戏剧性地扭转了局面，引起公众的极大关注。
惠斯通后来一直致力电报机的研发，在海底电缆、自动拍发等领域都做出了巨大贡献。1859年，他还曾受邀作为大西洋海底电缆的技术顾问。他与库克合作注册的电报机专利，给他带来的收益有30多万英镑，可谓名利双收。唯一美中不足的是，所有的历史书上，都写着他是电报发明的前辈先驱，与摩利孙、查佩兄弟、许林格并列。电报发明者的荣誉，却与他失之交臂。
这是为什么呢？
如前文所叙，惠斯通所发明的五针电报机天生就有字母缺失这么一个致命缺陷，这个弱点在哈丁凶杀案中暴露无余。虽然这款机器因哈丁案曝得大名，却始终无法真正广泛流行起来。惠斯通曾经下过大力气进行过改进，可惜问题出在基础理论上，他的改进工作治标不治本，一直无法根除。
他为了寻求更好的技术与资金支持，曾在1844年向英国海军建议使用电报。然而英国海军拒绝使用惠斯通电报，他们对五针电报机的缺陷知之甚详，不放心把大英帝国的骄傲交到这么一个小玩艺儿手里。可惜的是，英国海军敏锐地洞悉到它的缺点，却无从觉察其中蕴藏的巨大潜力，结果他们仅仅只是生硬地给惠斯通回复说：“除了现有通信系统以外，我们不打算使用任何电报。”
失之英吉利东隅，收之美利坚桑榆，英国海军话音刚落，莫尔斯电码便在北美大陆呱呱坠地，不思进取的约翰牛就这样把发明电报的殊荣拱手让给了扬基佬莫尔斯。
说起莫尔斯这个人的发明经历，也颇有传奇色彩。此人在开始研制电报机之前，根本不是理工背景出身，而是一位地道的文科生，而且在艺术领域造诣非凡，已是美国一位小有名气的画家，他甚至在1826年到1842年还担任过美国美术协会主席这一职位。为了谋生，也为提高绘画水平，他于1829～1832年间携笔欧游，博得了旧大陆同行和收藏家的不少赞誉。正是在这次旅行的归国途中，他命运的指针悄然被发明之神拨动了。
那时候没有飞机，乘坐客轮横渡大西洋需要七八天时间，船上的生活枯燥且无聊。但是在莫尔斯乘坐的这艘“萨丽”号邮船上，恰巧有着一位狂热的电学研究爱好者——年轻的美国医生查尔斯·杰克逊。这位活力充沛的小青年在船上的餐厅里拼了两张桌子当实验台，通过一系列小试验向其他乘客演示和讲解电有多么神奇，一下子把那些根本不知道“电”为何物的土包子们惊呆了。
这些土包子中间，就有莫尔斯。感性丰富的他，一下子被“电”这个看不见摸得着的小精灵给狠狠地“电”到了，就好像听到许林格演讲的惠斯通一样，醍醐灌顶，大彻大悟。杰克逊在讲解的时候曾经说到，电流不管通过多长的导线都只是一瞬间的事。离家已久、近乡情切的莫尔斯很自然地联想到，如果能用电流来传递信息的话，那不就真能做到天涯若比邻，可以时刻和心爱的家人保持联系了吗？这个时候，莫尔斯根本还不了解已经有不少发明者在发明电报机的道路上前仆后继，但他已经被自己的迷人设想深深打动了，在速写本上重重写下了“电报”这个大字。当重新踏上阔别3年的美国土地时，莫尔斯已经下定决心，要自己研制出电报机来。
要知道，一名毫无科学基础的画家想去研制当时已经算是高精尖技术的电报，其难度绝对远远大于我们今天大学生文科转理科，更不要提莫尔斯那一年已经41岁了。但是成功者与凡庸者的区别，不在于他们智力上有多大的差距，而在于他们有没有勇气和毅力把自己的构想付诸实施。
拼命恶补基础知识，忍受妻子去世的巨大打击，由于无暇作画导致收入锐减、贫病交加……在8年的艰苦试验后，莫尔斯终于跳出了旧发明的窠臼，研制出了第一部可以真正实用的电报机。
在他之前的发明家们——比如许林格、惠更斯等人——都在试图找出一种通过电流传输，用导线或磁针的多种排列和位置改变来代表26个字母的方法。但是这样的实现方法技术难度大，工艺复杂，成本又高，很难进行商业推广。
莫尔斯或许是把他画家的感性运用到了研究中，他独辟蹊径，化具象为抽象，用信号点、划、空三种状态的组合来“表征”所有字母和数字，从而实现了只用两种电信号就能传递复杂信息的目的，大大简化了电报装置，可以通过被称为电子脉冲的连续波信号来传播，因此不管是有线还是无线电报，都能利用这一模式方便地发送和接收。1837年，莫尔斯造出了他的第一台电报机，并且正式申请了专利。
但是好事多磨，官僚和宗教机构永远是发明家们的最大敌人。虽然莫尔斯多次向美国国会提出申请，希望政府能够出资建立一条电报线路。但直到5年后的1842年，美国国会才批准了他的这一议案。那时候，可怜的电报先驱已经身无分文，只好向自己的学生借了50美元，才能购置一套像样的服装前去参加国会的听证会了。
终于，1844年5月24日到了，这是一个注定要载入人类史册的日子。这一天，莫尔斯来到华盛顿的美国国会大厦，用自己发明的电报机拍给了离华盛顿64公里之远的巴尔的摩一封名垂千古的电报：“上帝创造了何等奇迹！”这是历史上第一封真正意义上的电报，被誉为“思想的瞬时大道”的电报时代于焉始之。而第一封新闻电报则是在同年5月25日，华盛顿记者发给《鲍尔齐莫亚爱国者》报主编一封电报，电报的内容是：“一点钟，关于俄勒冈议案应提交给会议全体人员的动议被提出。动议被否决。赞成的79票，反对的86票。”
莫尔斯的发明很快便风靡整个美国。虽然次年惠斯通的五针电报在伦敦引起轰动，但已经无法动摇莫尔斯的优势。旧大陆的人们通过五针电报领略到了电报的种种优点，很快却选择了更具实用性的莫尔斯电报，不知当年惠更斯看到自己给莫尔斯作了嫁衣，心中作何感想。发明家之间的恩怨姑且不论，总之莫尔斯电码以其简洁、快速、清晰的优点，很快便横扫新、旧大陆，取得了不可动摇的优势。到了19世纪后半叶，莫尔斯电报已经获得了广泛的应用。汤姆·斯坦奇说：“在19世纪晚期，西联汇款的电报网络成为了美国经济的神经系统，就像当今的互联网一样。”
其实莫尔斯在电报机上的造诣，并不出色，技术含量也远不及科班出身的惠更斯，还得靠另外一位技师阿尔弗雷德·崴尔的帮忙，才制造出可以实用的设备。但莫尔斯真正的贡献在于，让电报信息由空间组合变为时间序列，解决了电报技术实用化中最大的难题。
后来，人们把他发明的这种代�
