• 闪电的驯服者：电学的历史
• How Samuel Morse, a Racist Painter, Stole the Telegraph

 

01 电报

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一、前言

  一位科学家，约瑟夫·亨利，他和朋友伦纳德·盖尔以及一位机械师阿尔弗雷德·韦尔发明了电报。 但另外一个人，萨缪尔·摩尔斯将他们的思想合在一起从而名利双收。 然而他做这些并不只是为了赚钱，  动力来自于自尊、仇外、悲剧等诡异的混合。

▲ 图1.1.1 萨缪尔·莫尔斯

  为什么一个集自尊、仇外、悲剧于一身的人发明了电报？ 这其中诡异的故事听Kathy老师娓娓道来。

二、早期摩尔斯

  塞缪尔·芬利·布利斯·摩尔斯在1791年出生在美国马塞诸塞州查尔斯顿的一个上层社会家庭。  摩尔斯有两个不搭界的追求，绘画和仇外。 两个因素相互交错使其成为电报的发明人。

  先说说绘画。在他19岁的时候来到欧洲学习绘画。 他的才华还没有在绘画方面真正释放，觉得自己仅仅做一个人物画像师还不够，他想恢复欧洲十五世纪的辉煌， 去挑战天才拉斐尔，米格朗基罗，缇香。 后面15年他在美国和欧洲成为一名出色的人物肖像画家。但不幸还是降临到他的头上。

▲ 图1.2.1 摩尔斯与拉斐特

  在1825年摩尔斯接受一个委托去前去给美国革命英雄拉斐特画肖像，他正好从法国来美国访问。 在工作中间他收到了 一封邮件，他的年轻的妻子病倒了，他立即返回但还是没有看到老婆最后一眼。 这个悲剧激发摩尔斯去寻找一种可以快速传递信息的方式。

▲ 图1.2.2 摩尔斯与他的妻子

  他的另外一个追求，就是 极度仇恨天主教徒以及天主教移民。 为此他散布宣传册，进行讲演，并谋取纽约市长选举，最后没有成功。 就是为了反对天主教，他认为他们是长着偶踢脚的外国异教徒。 他想找到一个可以让清教徒可以更好地相互交流方式， 来阻碍这些来自于异教徒的威胁。

三、电磁铁

  在1832年，在从欧洲过来的船上，摩尔斯与另外一个乘客讨论电磁铁， 激发他去设想有一个系统可以通过电产生电磁效应移动物体，进而传送信号。 当时摩尔斯并不知道他是第一个有这个想法的人。似乎所有的听说电磁现象的人都设想发明电报。

▲ 图1.3.1 从欧洲返回的的船上

  在七年前英国人威廉·斯图金发明了电磁铁， 通过在铁棒上绕制金属线，通过电流时就可以产生电磁铁。 断电之后电磁铁就会失去磁性吸引力。似乎这样就可以进行远距离传送信号了。 但当时斯图金的电磁铁只是松散的绕制线圈，产生的电磁铁非常微弱， 还无法用于电报。也只能在200英尺内传送信号。

  在摩尔斯乘坐那趟航船前，一位美国科学家，约瑟夫·亨利，发现如果将电线进行绝缘，可以在铁棒上密集绕制线圈，便可以产生不可思议强大的电磁铁。 使用这种方法可以吸住超过2000磅的重物。 亨利也制作了小型的电磁铁通电后可以带动衔铁敲击铃铛。 可以在 一英里之外来控制电铃。亨利认为他的发明可以直接用于电磁电报系统。

▲ 图1.3.2 约瑟夫·亨利的电磁铁

  摩尔斯了解到这些，他只是一个画家，不打算做研究工作，也没有科学研究背景， 亨利的工作最终帮助到摩尔斯，特别有成效。

  三年后摩尔斯在纽约大学获得艺术教授的职务。  于是摩尔斯在工作之余研究电报系统，但没有成果。 他与当地学校的一名科学老师伦纳德·盖尔联系。 盖尔与亨利是朋友，他前去教摩尔制作高效电磁铁，他对亨利的工作非常了解。

▲ 图1.3.3 伦纳德·盖尔与约瑟夫·亨利

  摩尔斯在发明电报的过程中有很多困难需要克服。 比如当电线太长了，阻抗变大，流过的电流非常微弱，无法在另外一端检测到。 为解决这个问题，他需要使用电线中电流可以控制开关来闭合新的电池回路。 在1837年，摩尔斯有一次请教伦纳德·盖尔，盖尔再一次想到了亨利。

  亨利在两年前曾经做过一个非同凡响的展示。 他从非常远的距离控制了一个小的电磁铁的通断，该电磁铁又控制局部的一个开关来打开局部的一个大的电池电路。 盖尔意识到这就是他们想找到的电磁开关。 于是他构建了一个继电器用于摩尔斯的电报系统。摩尔斯在此基础上构建了电报原型并申请了专利。

▲ 图1.3.4 继电器

四、电报专利

  此期间摩尔斯引起了机械师阿尔弗雷德·韦尔的关注。 韦尔决定给摩尔斯工作，并签署了一个合同，能够获得未来利润的提成。 但所涉及到的专利都是摩尔斯独家利益专利。

▲ 图1.4.1 阿尔弗雷德·韦尔

  之后韦尔发明了电报按键，每当按动按键可以将电路接通电池，当释放按键，电路断开。 韦尔还设计了电报接收机，带有一卷纸带和线圈，电报可以在纸带上敲出痕迹。 如果你按动按键持续一秒钟，接收机纸带上留下一个点。 如果按下持续长时间，接收机纸带上流线一条长线， 划线。 于是韦尔设计了一个字母编码方式，每个字母对应了点、划的不同组合。这个编码被称为摩尔斯编码。

▲ 图1.4.2 电报按键

五、电报系统

  当亨利听说摩尔斯的所谓发明，于是给一位朋友写信表示他的憎恶， 说摩尔斯就是一个江湖骗子，居然将电报发明归功于他一个人。 虽然亨利不想从电报发明牟利，但他希望得到名声的认可。

▲ 图1.5.1 电报接收机

  在1839年，伦纳德·盖尔外出度假。由于并不知道亨利对于的作为感到愤恨， 摩尔斯居然给亨利发送了一个电报想得到亨利对他电报的建议。 电报中写道，作为您的学生，对于您一系列实验上并没有做出什么贡献。 亨利被他的甜言蜜语迷惑了。于是同意和摩尔斯见面并帮助设计可以实际使用的电报系统。

▲ 图1.5.2 电报莫尔斯码

  同时，摩尔斯在试图获得政府的资助。 他与来自缅因州的国会议员弗朗西斯·史密斯交谈，史密斯也是国会商务委员会主席。 摩尔斯与史密斯决定如果政府资助摩尔斯，史密斯可以获得部分摩尔斯公司的股票。 在亨利的帮助下，史密斯给了他自己以及摩尔斯3000美元的支票，相当于现在的一百万美元， 建设一条连接华盛顿与巴尔的摩电报线。  在1844年5月24日，给巴尔的摩的韦尔发送电报，上帝做了什么？

六、电报风波

  很快摩尔斯的电报遍及全国。 然后他也被卷入了一场又一场的官司， 期间很多人都想从他的发明中获得利润。

  约瑟夫·亨利也被迫卷入了期中几场官司。 在他的证词中包括有：我没有看到摩尔斯先生在实用电报发明过程中做过任何一项原始发现。  对此摩尔斯感到非常愤怒，他写书声称亨利没有任何贡献，他本人是电报系统所有原始发明思想唯一之人。 此外他还贬低抹杀所有亨利的贡献，也同样包括阿尔弗雷德·韦尔的贡献。

▲ 图1.6.1 摩尔斯与亨利

  对此阿尔弗雷德·韦尔并不抱怨，因为他和摩尔斯的合同意味着他的创造也是摩尔斯的财产， 他无法再申请相应的专利，是摩尔斯拥有原始思想。 他一直和莫尔斯是好朋友，并认为友谊更加重要。他们是和平的发明整体。

  韦尔为电报更做了四年，当他感到不被欣赏之后就退出了。 给摩尔斯的辞职信中写到，他离开电报公司是感到自己对它一片赤心，但得不到相应的回报。 10年后在他去世的时候几近穷困潦倒了。

七、退休后的摩尔斯

  另一方面，不管经受了多少官司，摩尔斯退休的时候坐拥巨大财富。 业余时间他作为北方佬为奴隶制辩论， 将主人-奴隶关系描述成国人幸福的迷人典范， 为人世间所知道的心灵满足。

▲ 图1.7.1 摩尔斯与其政治倾向

  讽刺的是，电报增强了人们远距离交流，帮助了大量移民的涌入， 帮助废奴主义者传播奴隶制的可怕新闻。 同时，亨利成为史密森尼学院的主任，也被认为是美国首席科学家。

  政治上亨利与摩尔斯分道扬镳，他个人反对奴隶制，是林肯的朋友。 亨利不愿意多提及摩尔斯以及他的电报系统。 他的确说过，如果自己再活一次的，他将在其中申请更多的专利。

八、后记

  电报改变了一起。也改变了我们的生活。 使用机械运动替代电池产生电力。 它的发明最初来自于约瑟夫·亨利。亨利在摆弄电磁铁的时候，也发现了在其中一个线圈中通上电，另外一个线圈也会出现电流脉冲，所以他发现了电磁感应。

  亨利是一个繁忙的物理教授，没有时间发表论文。 英国一位与他长得非常相似的人，麦克·法拉第也发现了电磁感应现象。 法拉第将电磁感应提高到另一高度，由此他发明了发电机以及电磁场的思想。

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■ 相关文献链接:

• 闪电的驯服者：电学的历史
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● 相关图表链接:

• 图1.1.1 萨缪尔·摩尔斯
• 图1.2.1 摩尔斯与拉斐特
• 图1.2.2 摩尔斯与他的妻子
• 图1.3.1 从欧洲返回的的船上
• 图1.3.2 约瑟夫·亨利的电磁铁
• 图1.3.3 伦纳德·盖尔与约瑟夫·亨利
• 图1.3.4 继电器
• 图1.4.1 阿尔弗雷德·韦尔
• 图1.4.2 电报按键
• 图1.5.1 电报接收机
• 图1.5.2 电报莫尔斯码
• 图1.6.1 摩尔斯与亨利
• 图1.7.1 摩尔斯与其政治倾向