雏鹰文库──学生成长百卷读本（84） 天涯比邻话通信

第一章 贝尔与电话

担负起时代的使命


　　1847 年 3 月 3 日，贝尔在苏格兰的爱丁堡出世了。他小时候很淘气， 很贪玩，书包里常常装着麻雀、老鼠这类小动物，有一次老师正在讲《圣 经》，老鼠钻出来了，满教室同学你追我赶，哄堂大笑。
　　贝尔后来被祖父接到伦敦，由这个很有个性的倔老头直接管教。他 很疼爱孙子，但是要求非常严格，教起书来就像头狮子。祖父那一脸花 白的胡子，起初使贝尔有点望而生畏，后来就很喜欢他了。因为祖父知 识渊博，简直是一部百科全书。贝尔同他生活了一年，学到不少东西。 贝尔后来回忆，“祖父使我认识到，每个学生都应该懂得的普通功课， 我却不知道，这是一种耻辱。他唤起我努力学习的愿望。”正是这种愿 望，激发贝尔踏上了探求科学真理的道路。
　　1867 年，贝尔在爱丁堡大学毕业，接着进了伦敦大学继续深造。这 时，不幸的事发生了：他的两个兄弟相继害肺病死去。贝尔的父亲把病 因归到英国气候阴冷潮湿上，带着全家远渡重洋，到了加拿大。
1869 年，贝尔被聘请为美国波士顿大学的语音学教授，他的名声很
快传遍了大西洋西岸。 当时，莫尔斯发明的电报已广泛使用，成为一种新兴的通信工具。
不过，电报只能传送电码，有一定的局限性。能不能发展一步，用电流
直接传递人的语音呢？这个问题引起了很多发明家、科学家的兴趣。人 们苦思冥想，进行了 20 多年的探索，都没有成功。因为发明电话要比发 明电报困难得多。用电线传递电码，只要按规定截止、导通就行了，可 是语音是声波的振动，它怎样从导线上传送呢？8 年来，贝尔也一直在探 索这个奇妙的问题。他家从祖辈起就研究语音，语音学是他的专业。对 他来说，发明电话，不只是美好的理想，也是一种义不容辞的责任。他 毅然地担负起了时代的使命。

三个字的鼓励


有一天，一次偶然的实验启发了他。 贝尔正在研究聋哑人用的一种“可视语言”。按照他的设想，是在
纸上复制出语音声波的振动，好让聋哑人从波形曲线看出“话”来。由 于识别曲线很不容易，设计没有实现。但是，贝尔在实验中却意外地发 现一个有趣的现象：在电流导通和截止的时候，螺旋线圈发生了噪声， 就好象发送莫尔斯电码的“的答”声一样。
　　一个大胆的设想在贝尔脑海里出现了：在讲话的时候，如果能够使 电流强度的变化模拟出声波的变化，那么，用电流传送语音不就能够实 现了吗？
　　年轻的贝尔兴冲冲地把自己的想法告诉了电学界的几个人，可是听 的人却不以为然，有的耸耸肩膀，有的付诸一笑。一个好心的学者劝他 说：“你所以产生这种幻想，是因为缺少电学常识。你只要多读两本《电 学入门》，导线传送声波的妄想，自然就会消失了。”
　　
　　贝尔碰了钉子，一点也不泄气。他决心去华盛顿，向约瑟夫·亨利 请教。
　　1873 年 3 月的一天午后，天空飘着细雨。一个头发黝黑的青年来到 亨利的寓所，他就是刚下火车的贝尔。老科学家正在午睡，贝尔就站在 细雨中静静地等候。两个小时以后，老人醒来，很客气地接待了来访的 青年。
　　贝尔向亨利讲了他的发现，并且详细解释了用电传递语音的设想， 由于兴奋，他的两眼闪闪发光。亨利被年轻人的热情感动了。
　　贝尔讲完以后，怀着紧张的心情问亨利：“先生，您看我该怎么办 呢？是发表我的设想，让别人去干，还是我自己努力去实现呢？”
“你有一个了不起的理想，贝尔，干吧！”亨利慈爱地回答他说。 “可是，先生，在制作方面还有许多困难；而更困难的是，我不懂
电学”。 “掌握它！”这位大科学家斩钉截铁地说。
　　这句话对青年发明家有很大的影响。很多年以后，贝尔还是这样认 为：“没有这三个令人鼓舞的大字，我肯定是发明不了电话的”。

不争气的“哑巴”


　　贝尔回到波士顿，遵照亨利的指示，专心致志地读起电学来。他把 业余时间全用在了电的研究上。1873 年初夏，贝尔辞去波士顿大学语音 系教授的职务，正式搞起实验来。一次偶然的机会，他遇到了 18 岁的年 轻电气技师沃特森，两人一见如故。沃特森支持贝尔的理想，并成为了 他的得力助手。
近郊公寓的一间灰尘满地，拥挤闷热的小屋，成了他们两个人的实
验室和卧室。两个发明家整天关在屋子里，一边研究电声转换原理，一 边设计实用的机器。贝尔一有新的构想，沃特森马上就去制造。由于电 话是从来没有过的东西，没有什么实物可以参考，只能反复试验，从失 败中积累经验。贝尔绞尽脑汁，梦中都在想着电话设计，有时，半夜灵 感来了，他就立刻起床画图，沃特森也紧密配合，照图制造，一直干到 天亮。
就这样，两年过去了，他们究竟试过多少个方案，有过多少次失败，
已经无法统计。最后，制成了两台粗糙的样机，贝尔的设计是这样的： 在一个圆筒底部蒙上一张薄膜，薄膜中央垂直连接一根炭杆，插在硫酸 液里，人讲话的时候，薄膜受到振动，炭杆同硫酸相接触的地方，电阻 发生变化，电流随着变化，有强有弱，接收处利用电磁原理，再把电信 号复原成声音。
　　为了验证机器的效果，他们把导线从住房架到公寓的另一头。试验 开始了，贝尔和沃特森对着自己的装置大声呼喊，可是，他们听到的声 音不是从墙壁来的，就是从房顶上来的，机器象聋哑人一样毫无反应。 他们一连试了几天，直到嗓子都哑了，通话还是没有成功。
　　两个朋友有点失望。两年来，他们废寝忘食，耗尽心血，造出来的 电话竟是不争气的“哑巴”！
　　
历史的时刻


　　为什么会失败呢？贝尔苦苦思索着。窗外，隐隐传来一阵吉他的声 音，那叮叮咚咚的音乐，像山泉般在夜空里荡漾。贝尔凝神听着，听着， 豁然醒悟。他跳起来朝沃特森猛击一拳说：“有啦！有啦！”
　　原来，他们的送话器和受话器灵敏度都太低，所以声音微弱，很难 辨别。吉他的共鸣启发了聪明的年轻人。贝尔马上设计了一个音箱的草 图。两个人一齐动手，连夜赶制，等音箱做好，又接着改装机器。到第 三天傍晚，机器终于改装好了。
　　他们架好了电线，贝尔在实验室里，关严了门窗。沃特森在隔着几 个房间的另一头，把受话器紧紧贴在耳边。准备完毕，贝尔一面调整机 器，一面对着话器呼唤起来。
　　沃特森屏息静气地听着，受话器里的声音起初细如游丝，后来突然 清晰地传出贝尔的喊声：“沃特森先生，快来呀，我需要你！”原来贝 尔在操作机器的时候，不小心把硫酸溅到腿上，由于疼痛，他情不自禁 地对着话筒呼唤求助。这是人类通过电话机传送的第一句话！沃特森听 到以后，惊喜万分，急忙呼叫贝尔的名字：“贝尔，我听见了，我听见 了！”这时候两人欣喜若狂，互相大喊起来，谁也分不清对方和自己喊 的是什么。
贝尔和沃特森不约而同地推开房门，向对方奔去。两个战友在走廊
里相遇，热泪盈眶地喊着对方的名字，互相拥抱起来。历史记下了这难 忘的时刻：1875 年 6 月 2 日傍晚。当时贝尔 28 岁，沃特森 21 岁，这两 个敢想敢干的青年，克服重重困难，终于把电话制作成功了。

难忘的功绩


　　贝尔趁热打铁，对样机作了改进。经过半年努力，制成了世界上第 一台实用的电话机。1876 年 2 月，贝尔申请了发明专利。
青年发明家本认为电话机一定会被人们争着去使用，不料，人们由
于受到习惯势力的影响，对电话这项新发明也抱着怀疑、观望的态度。 事实使贝尔很快地明白：发明电话只是成功的一半，要使电话被社
会承认，还必须经过一场艰苦奋斗。
　　几个月以后，正好费城举行美国建国 100 周年纪念博览会。贝尔和 沃特森赶到费城，在博览会上表演用电话通话。表演很成功，人们为它 喝采，但却并没有把它当成实用的东西。当时的通话距离只有 100 来步。 贝尔和沃特森回到波士顿，再一次对电话作了改进。1878 年，贝尔
在波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，两地相距 300 公里。 为了扩大影响，推广电话，贝尔与沃特森又在美国各大城市东奔西
走，巡回宣传，但是，他们的一切活动都是花自己的钱，没过多久，发 明家就一贫如洗了。这时一个叫休巴顿的贵族帮助了他们。他看见贝尔 因为经费困难，壮志难酬，特别同情，慷慨捐赠了很大一笔钱，作为推 广电话的费用。
　　一个月以后，贝尔电话公司正式成立。这时离发明电话的时间已经 有整整五年。
　　
　　电话很快在北美各大城市盛行起来。在 1880 年，美国投入实用的电 话已有 48000 部。
　　30 年以后，北美的电话机增加到 700 万部。100 年以后的今天，全 世界已有将近两亿部电话机在工作，其中，美国平均不到两个人就有一 部。电话成了人类日常生活中不可缺少的通信工具。
　　贝尔的电话机早已送进了博物馆，但是人们永远不会忘记他发明电 话的功绩。

家庭“图书馆”


　　在现代社会中，人们虽然不出门就可以从报纸、杂志或电视上看到 世界上发生的事情，但要了解更多的情况，获取更多的资料，还要四处 奔走。比如你想查阅一本新出版的科技资料，就得到图书馆去；要想了 解最近有什么新发明和新动态，就得跑跑情报所或资料室；如果想看看 商店有什么新商品上市，当然少不了上一趟市场或百货公司。总之，得 出门，得跑路，得花费时间。
　　能不能有一种设备，使人不出门就能了解很多情况，得到更多资料， 甚至买到所需要的商品呢？有，这就是“可视资料电话”。
“可视资料电话”也叫“可视资料终端”，是一种通过普通电话系
统来获取各种资料的现代化通信设备。它的外形像个电视机，但比电视 机多了一个装有很多按钮的键盘。如果你想知道今天的新闻，只要按几 下键盘上的按钮，报刊杂志上的最新消息就会一一出现在荧光屏上。你 想打听一下最近出版了什么新书，换一个号码，电视屏幕上就会显示出 各种新书目录和内容简介，连价格和订购号也包括在内。如果订购，只 要按规定按几下按钮，就算订购完毕，过几天书就会寄到你家里。如果 你想了解最近国外有什么新的发明创造或专利资料，按目录在键盘上选 用不同的号码，所需的资料很快便出现在你眼前。如觉得有保存价值， 还可以把它打印或录制下来。这比到图书馆或资料室去查找或借阅资 料，不知要方便多少倍。
可视资料电话还能帮助你查阅各种车、船、飞机时刻表和最近上演
的文艺节目，并能通过它定座、定票；它还可以提供各种生活知识、科 技动态、商业行情及政治、经济、文化等领域里各种有用的资料，甚至 可以通过它在家里挑选和定购商店里最新上市的商品。由于它用途广 泛，使用方便，人们亲切地称它为“指头上的世界”或“家庭图书馆”。 可视资料电话有这么大的用处，那么它提供的资料是从哪里来的 呢？说来也很简单，它是利用设在邮电局里的资料中心、各部门的情报 中心和资料公司，把各种有用的资料分类贮存在电子计算机内，然后利 用现有的通信网把用户同这些计算机化了的情报检索中心联成一体。这
样，用户便可以直接同计算机通“话”，索取所需资料了。 有了它，可真是“秀才不出门，可知天下事”。

长“嘴巴”的电话

在一些大城市的邮电局、机场、火车站以及宾馆饭店里，设置了一

种新颖的电话——长“嘴巴”的电话。如果想通话，只要到服务台购买 一张专用的磁性卡片，喂给它吃下去，就可通话了。无论是国内的长途 直拨电话，还是通往世界各地的国际长途电话，都能瞬息接通。
　　这种长“嘴巴”的电话叫磁卡电话。除了有普通电话机那样的拨号 按钮、耳机话筒以外，还有数码显示器和磁卡插入口。用户拿起话筒， 电话机上的数码显示器就不断闪烁，当用户把磁卡塞进插入口时，安装 在电话里的微机立即鉴定该磁卡是否有效，包括磁卡的真伪、是否有“存 款”等。经鉴定有效后，数码显示器上就会显示该磁卡的“存款”数字， 同时耳机里传出可以拨号的表轨声。电话接通双方通话开始时，机内微 电脑会根据通话过程的时间，以及与受话方的地点距离，自动结算通话 费，并使数码显示器上的“存款”数字不断递减，直至通话结束，数码 显示器上显示的最后一个数字，也就是该磁卡剩下的“存款”，这个数 字立即被机内微电脑编成新的密码，抹去磁卡上原来的“存款”数密码， “印”上这个新密码。数码显示器将剩余的“存款”告诉持卡人，使他 对该磁卡还有多少“存款”一目了然。另外，通话时，如果磁卡的“存 款”即将用完，耳机里会响起一连串轻微的“警告”声，请用户尽快结 束通话，或者立即再插入一张有“存款”的磁卡，否则几秒钟以后，电 话会自动切断。
通话一结束，不论磁卡上还有没有“存款”，磁卡都立刻会从插入
口吐出来还给用户，有剩余“存款”的磁卡以后还可以继续使用，没有 剩余“存款”的磁卡就成为废卡，是再无法使用的。如果有“存款”的 磁卡是在前面一张磁卡“存款”即将用完的时候插进去的，那么通话结 束后，前后两张磁卡都会依次吐出来。
用磁卡打电话，它的计时计费的准确性和可靠性是绝对保证的，而
它最大的好处是使用方便，再也不必像用普通电话打长途，为结算通话 费而排队等候。“时间就是生命”，它对时代的要求十分适应。

第二章 从有线到无线

“萨丽”号上的演讲


　　1832 年 10 月 1 日，一艘名叫“萨丽”号的邮船，满载旅客和邮件， 在法国北部的勒阿弗尔港启碇，驶向纽约。
　　邮船在浩翰的大西洋上破浪前进，旅客们或是聊天、下棋，或是在 甲板上眺望无边的大海，消磨时光。一天傍晚，旅客们正在餐厅里准备 进餐，被一位年轻旅客的演说吸引住了。他叫查尔斯·杰克逊，是美国 马萨塞州波士顿的医生，但是对电信研究却有浓厚的兴趣。当时，电磁 感应刚发现不久，人们对一切有关电磁的现象都觉得新奇。杰克逊向大 家展示了一个名叫电磁铁的新装置。这是一个上面绕着绝缘铜线的马蹄 形铁块，当铜线通电的时候，马蹄形铁块就产生了磁性。
　　“先生们，请记住，我们快要利用一种无限的力量了。最近有实验 表明，绕在铁芯周围的导线越长，磁铁的吸力就越强。而且有人已经证 明，电能够神速地通过一段导线，不管有多长。科学就要创造出改变我 们生活的电的奇迹啦！”
听众中有一个皮肤黝黑的中年男子，一言不发地望着讲台，两眼里
闪烁着异样的光芒。他就是 41 岁的美国画家塞缪尔·莫尔斯。 在船靠近码头时，莫尔斯忽然对船长说：“先生，不久你就可以见
到神奇的电报啦。请记住，它是在你的‘萨丽’号上发明的呀！”

初具雏形


　　下船后，莫尔斯立即投入了他的理想之中。他对电和磁的知识几乎 一窍不通，但他一点也不动摇，决心从头学起。经过半年的刻苦学习， 莫尔斯初步掌握了电磁原理。他买来各种电工器材和工具，在家里夜以 继日地干起来。冬尽春来，秋去冬至，三年过去了，莫尔斯的积蓄几乎 全部花光了，电报机还是没有造出来。
失败的原因在哪里呢？莫尔斯苦苦思索着。他终于找到了问题的症
结：踩着别人的脚印是不能走到前面的，必须寻找新路！他在笔记本上 记下了他崭新的设想：
“电流是神速的，如果它能够不停顿地走 10 英里，我就让它走遍全
世界。电流只要停止片刻，就会出现火花，火花是一种符号；没有火花 是另一种符号；没有火花的时间长又是一种符号。这里有三种符号可以 组合起来，代表数字和字母，它们可以构成全部字母，文字就能通过导 线传递了。这样，能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了！”
　　莫尔斯的这个构思，是电报发明史上一项重大的突破。他设想用点 划同空白的组合来表示字母，只要能发出两种电符号，就能够传递信息， 这就大大简化了设计和装置，莫尔斯规定了待定的点划组合，表示各个 字母和数字，这就是著名的莫尔斯电码，也是电信史上最早的编码。
　　为了设计和制作这种新装置，莫尔斯投入了紧张的工作。经过一年 的努力，1837 年，莫尔斯终于研制成功一台传递电码的装置，他把它叫 做电报机。虽然它传递距离不超过 12 米，莫尔斯却非常高兴，这毕竟是
　　
一种崭新的通信工具，即使落后，也已初具雏形。

上帝创造了同等的奇迹


　　电报机诞生后，莫尔斯投入了对它的改进工作，经费不够，他就忍 痛卖掉了从前的老师留给他的几幅珍藏多年的名画。并且，在这最艰难 的日子里，一位名叫盖尔的青年技师从外地专程赶来，自愿给莫尔斯担 任助手。有了这个得力而忠实的帮手，莫尔斯不再是孤军奋战了。
　　莫尔斯和盖尔在实验室里一同研究，反复实验。对电报机作了许多 改进，两个战友经过一年的奋斗，最后电报机达到了可以实用的水平。 在盖尔的鼓励下，莫尔斯带着改进以后的发明，离开纽约去了华盛 顿，他用发明家特有的坚定和热忱，成功地说服了国会提出一项拨款 3 万美元的议案，给他在华盛顿和 64 公里之外的巴尔的摩之间建立一条实 验性的电报线路。议案第一次提交时未被批准。后来，在科学界舆论的
影响下，议案被重新提交国会讨论，终于通过了。 在莫尔斯的领导下，从华盛顿到巴尔的摩的电报线路（也是世界上
第一条实用的电报线路）动工兴建，不到两年就完成了。
　　1844 年 5 月 24 日，人类通信史上的庄严时候到来了。这一天，华盛 顿沉浸在节日般的气氛中。在国会大厦联邦最高法院会议厅里，莫尔斯 向应邀前来的几位科学家、政府人士介绍了实验原理，盖尔等候在 64 公 里外的巴尔的摩。在预定的时间，莫尔斯接通电报机，用一连串的点划
——也就是今天还在使用的莫尔斯电码，开始发出电文。这是历史上第
一份电报：“上帝创造了何等的奇迹！” 电为人类服务，电报是最早的，它揭开了人类通信史上新的一页，
莫尔斯也成了有线电通信的开创者。然而，可不可以不要线路呢？这就
要先说说电磁理论的奠基者法拉第了。

名师出高徒


　　法拉第出生在英国纽因敦城的一个普通的铁匠家庭。从 13 岁到 21 岁，他在书店当了八年学徒。装订书、卖书的职业，使法拉第有机会接 触许多科学界人士。1812 年的一天，一位常来买书的皇家学会会员送给 他一张听讲券。在讲座上，法拉第聆听了当时举世闻名的化学家戴维的 讲话，并深深地为科学的力量所吸引。
　　不久，法拉第学徒期满，在另一家印书店当了正式的装订工。新主 人很赏识他，许诺让法拉弟将来当书店的继承人。然而，法拉第志不在 此，他鼓足勇气，写了封信给戴维，希望戴维能帮他谋到一个能够接触 技术的职位。
　　戴维热情地接待了法拉第，劝法拉第再慎重考虑一下自己的理想， 他风趣地说：“科学好比一个性情怪癖的女子，你尽管对她倾注满腔热 情，可是得到的报酬却极其微小！”
　　精诚所至，金石为开。1813 年，法拉第的愿望终于实现了。他进入 皇家学院实验室，给戴维当助理实验员，几个月以后，他得到了一次非 常难得的学习机会——随戴维去欧洲进行学术考察。
　　
　　旅行给法拉第留下难忘的印象。他的日记里，详细记载了戴维在各 地的讲学内容、实验记录，以及各国科学家的实验方法、风格特长；沿 途所见的自然景象、风土人情，也引起了他莫大的兴趣。法拉第生性乐 观，富于同情心，对大自然和生活在底层的劳动人民怀着深切的热爱。 这次旅行，更坚定了他献身科学、造福人类的信念。
　　一回到伦敦，法拉第就扎实地干起实验室工作来。在两三年的时间 里，经过实际锻炼，法拉第具备了出色的实验才能。在戴维的指导下， 他开始走上独立研究的道路。
　　1816 年，25 岁的法拉第初露锋芒，在《科学季刊》上发表了第一篇 化学论文。1818 年，法拉第写了一篇关于火焰的学术报告，大胆指出了 名家理论的谬误。“名师出高徒”，他在戴维的引导下，刻苦钻研、勤 奋工作，终于成为一个年轻有为的化学家。

迈入新领域


　　1681 年夏，一艘航行在大西洋的商船遭到雷击，结果船上的 3 只罗 盘全部失灵：两只退磁，另一只指针倒向。还有一次，意大利一家五金 店被闪电击中，事后发现一些钢刀被磁化。由于当时连闪电的性质都没 有搞清，这些现象谁也解释不了。100 多年来，电磁之谜成了许多科学家 探索的目标。
1820 年，奥斯特公布了他的发现：把通电的导线放在磁针上方，磁
针竟会发生偏转。这个发现立刻引起了整个物理学界的轰动。人们本来 认为毫不相关的两种现象，竟有这样奇妙的关系。这个发现成了近代电 磁学的突破口，各国科学家纷纷转向电磁研究。
法拉第完全懂得这个发现具有不可估量的意义。他决心沿着奥斯特
打开的缺口，作进一步的探索。在戴维的鼓励下，青年化学家毅然闯进 了电磁学这个未知的领地。
法拉第决定从实践中探索奥秘。他把收集到的有关电磁现象的资
料，详细地进行比较研究，并且一一用实验来重新检验。实验进展很快， 也很有趣。1821 年夏，他在《哲学年报》上发表了有关电磁研究进展的 论文。在这篇论文中，法拉第把电流对磁针的作用力称做“转动力”， 虽然从理论上讲这也没有触及到本质，但是他却在实验中巧妙地运用这 种“转动力”，让一块磁铁绕着一条电流连续转动，或是使一条载流导 体绕磁铁不停地旋转。
不久，安培发表了研究报告。法拉第同安培不谋而合。 初次成功使法拉第受到很大鼓舞，他信心更大了，决心为电磁学这
门崭新的科学当个开路先锋。根据大量的实验，他确信电和磁就像铜币 的图案和字样，是同一事物的两面。既然电流可以产生磁，那么为什么 磁不能产生电流呢？1821 年秋，法拉第在日记里写下了一个闪光的设 想，“从磁产生电！”
　　这是一次艰苦卓绝的攀登，为了实现这个目标，法拉第经历了无数 次失败，进行了长达 10 年的实验研究。

稍纵即逝的一刹那


这是一个几乎叫人放弃了的实验：
　　用铜线在几米长的木棍上绕一个线圈，铜线外面缠着布带以便绝 缘。然后在第一层线圈外面，用同样的方法绕上第二层、第三层、直至 第十二层，每层之间都是绝缘的。
　　把第一、三、五等奇数层串联起来，再把第二、四、六等偶数层串 联起来，这样就制成了两个紧密结合而又互相绝缘的组合线圈。最后， 把其中一组线圈接到开关和电瓶上，另一组线圈接在电流计上。
接通电源，指针不动；增加电瓶，增大电流，指针还是不动！ 法拉第并没有绝望，而是在崎岖的道路上坚持不懈地进行探索。转
眼之间 10 年过去了。
1831 年是法拉第一生中最难忘的一年。 这一年的秋天似乎格外晴朗。天气已经有些凉意，法拉第还是穿着
那件朴素的外套，在实验室里紧张地工作。他的电学实验进入了最关键 的阶段。
　　这时，法拉第已经把电池组增加到 120 个电瓶。这意味着初级线圈 的电流同最早相比，增大了 120 倍。他用做实验的线圈，也不知更换了 多少。
法拉第全神贯注地操作着，他小心翼翼地合上电闸，更大的电流通
过线圈，不一会导线就发热了。法拉第转过头注视着电流计，指针像是 固定了一样，还是纹丝不动。
这是为什么呢？
　　他复查了全部实验记录，对设计思路、实验方法也都作了反省，并 且逐件检查了实验器具，连一根导线都不放过。在检查电流计的时候， 法拉第无意中注意到：他每次实验都是先接通电源，再转过头来观测电 流计。
问题会不会就出在这里呢？
　　他马上把实验台重新布置好，进行检验。这次法拉第特地把电流计 摆在电源开关旁边，以便操作时他的目光可以一直监视指针。
法拉第目不转睛地盯着电流计，然后用手合上了电源开关。就在线
路接通的一刹那，电流计指针跳动了一下！这个时间非常短暂，稍不留 意就发现不了。法拉第过去的多次实验都忽略了这个细节，这次终于捉 住了这稍纵即逝的“一刹那”。

乘胜追击


法拉第乘胜前进，又改进了实验仪器。 他用软铁环代替木棍的线圈的芯子，效果更明显。在断开或者接通
初级线圈电流的一刹那，次级线圈连接的电流计上的指针摆动得很厉 害。
　　法拉第开始思考了。从表面上看，这个实验是从初级电流感应出次 级电流，换句话说，是从电变成电，好象同磁没有关系。但是反过来说， 如果这个发现仅仅意味着“从电变成电”，那又有一个问题不好解释—
—为什么要在初级电流接上或者断开的一瞬间，次级线圈才有电流产生

呢？这种初级电流的突变会不会同磁有关系呢？ 为了弄清这个疑难问题，法拉第继续进行实验。几天以后，他进一
步发现，如果改变初级线圈和次级线圈间的位置，或是改变初级线圈的 电流强度，次级线圈也有感应电流产生。法拉第顿时明白了，一定是初 级线圈的电流产生的磁的作用，使次级线圈感应出电流。为了证实这个 判断，法拉第索性把初级线圈拆掉，用一块磁铁来取代它。他让磁铁穿 过次级线圈环，电流计的指针也随着磁铁的运动而摆动。
　　谜底终于被揭开了：正是运动着的磁产生了电流。这就是著名的电 磁感应现象，它揭示出电和磁可以互相转化的辩证关系，为近代电磁学 奠定了基础。

永不停止的脚步


　　法拉第的脚步并没有停止，他创制了世界上第一台感应发电机，规 范了电学的许多名词，还发现了磁致旋光效应和反磁体。然而，他对电 磁理论最重要的贡献还是提出了“力线”和“场”的概念。
　　当时人们普遍认为，力的传递包括电力和磁力是即时而超距的，也 就是不管传递多远都不需要时间。一个电荷或者磁极周围的空间，除了 距离以外，一无所有。法拉第并不随波逐流，而是用杰出的“力线”概 念来摧毁旧学说。
法拉第把铁粉撒在磁铁周围，铁粉立刻呈现出有规则的曲线，从一
个磁极到另一个磁极，连续不断。法拉第把这种曲线做力线。他进一步 用实验证明，这种力线不只是几何性质的，它同时具有物理性质，导线 里感应电流的大小，完全取决于导线截割磁力线的数目，而同导线的移 动位置无关。换句话说，磁力线越密的地方，磁的强度越大。
用这种全新的眼光来观察，电荷或者磁极周围的空间不再是一无所
有，而是布满了向各个方向散发出去的力线，电荷或者磁极就是力线的 起点。从这一事实出发，法拉第在物理学上首次提出了“场”的概念。 他把布满磁力线的空间称做磁场，而磁力就是通过连续的场传递的。
法拉第经过毕生的努力，终于为人类开发了一个全新的知识领域。
他没有完成的大业，后来由他的学生麦克斯韦创造性地完成了。

接过先行者的火炬


　　1854 年，麦克斯韦从剑桥大学数学学院毕业。不久，他读到了法拉 第的《电学实验研究》，被书中新颖的实验和见解所吸引。他在认真研 究了法拉第的著作以后，省悟出力线思想的宝贵价值，也看出了法拉第 定性表述的弱点。这个初出茅庐的青年科学家决心用数学弥补这一点。 一年以后，24 岁的麦克斯韦发表了《论法拉第的力线》，这是他第 一篇关于电磁学的论文。这篇论文，虽然基本上是对法拉第力学概念的 数学“翻译”，却是十分重要的一步。他一开始就选定了法拉第学说的 精髓——力线思想，当做自己研究的起点。他后来的一系列论文，步步
深入，都是沿着这条正确道路走的。
1862 年，麦克斯韦在英国《哲学杂志》上发表了第二篇电磁学论文

《论物理学的力线》。论文不再是法拉第观点的单纯数学翻译，而是作 了重大的引申和发展，并引进了“位移电流”的概念。
　　从理论上引出位移电流的概念，实在是电磁学上继法拉第电磁感应 以后的一项重大突破。根据这个科学假设，麦克斯韦推导出两个高度抽 象的微分方程式，这就是著名的麦克斯韦方程式，这组方程式，从两方 面发展了法拉第的成就。一是位移电流，它表明不但变化着的磁场产生 电场，而且变化着的电场也产生磁场；二是方程式不但完满地解释了电 磁感应现象，而且还在理论上进行了总结。就是凡有磁场变化的地方， 都有感应电场存在。经过麦克斯韦创造性的总结，电磁现象的规律，终 于被他用不可动摇的数学形式揭示出来。电磁学到这时才开始成为一种 科学的理论。
　　在这篇论文中，麦克斯韦还预见了电磁波的存在。他指出，既然交 变的电场会产生交变的磁场，交变的磁场又会产生交变的电场，那么， 这种交变的电磁场就会用波的形式向空间散发开去。当时，麦克斯韦才
31 岁，这是他一生最辉煌的一年。

经典之作


　　1865 年，麦克斯韦发表了第三篇电磁学论文《电磁场动力学》。在 这篇重要文献中，麦克斯韦方程的形式更完善了。电磁波的传播速度根 据这个方程来计算，正好等于光速。因此他大胆断定，光也是一种电磁 波。法拉第当年关于光的电磁理论的朦胧猜想，就这样由麦克斯韦变成 了科学的理论。法拉第和麦克斯韦的名字，从此联系在一起，就跟伽利 略和牛顿的名字一样，在物理学上永放光芒。
不久，麦克斯韦辞去了皇家学院的教席，回到他的家乡格伦莱庄园
系统地总结研究成果，撰写电磁学专著。经过几年苦干，他写的《电磁 学通论》在 1873 年问世。这是一部电磁理论的经典著作，麦克斯韦系统 地总结了 19 世纪中叶前后库仑、安培、奥斯特、法拉第和他本人对电磁 现象的研究成果，建立了完整的电磁理论。这部巨著的重大意义，完全 可以同牛顿的《数学原理》和达尔文的《物种起源》相比较，它是人类 智慧的结晶。
电磁理论的宏伟大厦，经过几代人的努力，终于巍然矗立起来了！
但是，这位科学巨匠生前的荣誉远远不及法拉第，直到他死后许多年， 在赫兹证明了电磁波存在以后，人们才意识到并公认他是“牛顿以后世 界上最伟大的数学物理学家”。

这正是电磁波


　　赫兹是德国人，麦克斯韦在 1873 年发表《电磁学通论》的时候，他 还只有 16 岁。在德国，最先认真考虑电磁理论的，是波尔茨曼，在他以 后支持电磁理论的，是在柏林大学任教的著名物理学家赫尔姆霍茨。赫 兹就是他的得意门生。在老师的影响下，赫兹对电磁学作了深入研究。 在比较了已经知道的物理学理论以后，他确认麦克斯韦的理论更使人信 服。他决定用实验来检验这个判断。
　　
经过反复试验，赫兹终于在 1886 年发明了一种电波环。 这是一个十分简单却又非常有效的电磁波探测器。他把一根粗铜线
变成环状，环的两头分别连着金属小球，小球中间的距离可以调整。这 样，电波环就做成了。
　　赫兹用这种电波环进行了一系列实验，终于在 1888 年发现了人们怀 疑和期待已久的电磁波。他起初把电波环放在放电的莱顿瓶附近，反复 改变电波环的尺寸和位置，只要尺寸和位置都合适，电波环两个小球中 间就有电火花闪现。正是莱顿瓶放电时候辐射的电磁波，被环路所截获 而激发出电火花。后来赫兹用火花隙发生器代替莱顿瓶，效果更加显著。 赫兹不愧是一位聪明而又巧夺天工的实验家，他紧接着用使人信服的实 验，证明了电磁波射到大型金属板上就发生反射，在通过用硬沥青或者 松脂制成的三棱镜的时候就发生折射，并且具有衍射、偏振等光波所具 有的各种特性。于是，麦克斯韦天才的预言，在 26 年以后终于被同样是 天才的实验证实了。
　　1888 年成了近代科学技术史的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代 的意义，它不但证明了麦克斯韦发现的真理，更重要的是导致了无线电 的诞生，开辟了电子技术的纪元。
电磁波的发现所产生的巨大影响，连赫兹本人也没有料到。在他发
现电磁波的第二年，有人问他，电磁波是不是可以用作无线电通信，赫 兹不敢肯定。但是不到 6 年时间，意大利的马可尼、俄国的波波夫就分 别实现了无线电传播，并且很快投入使用，其他无线电技术，也像雨后 春笋般地涌现出来。无线电波（1894）、无线电广播（1906）、无线电 导航（1911）、无线电话（1916）、短波通信（1921）、无线电传真（1923）、 电视（1929）、微波通信（1933）、雷达（1935）以及遥控、遥测、卫 星通信等，都是这个变革的产物，整个物质世界的面貌发生了深远的变 化。

群雄逐鹿

赫兹的天才实验，给无线电发明家们开辟了广阔的
　　道路。在 1888 年以后的几年时间里，探索赫兹波的应用成了最激动 人心的课题，各国研究用电磁波传送信息的人很多，形成群雄逐鹿的局 面。
　　研究赫兹波第一个取得成果的，是法国物理学家布冉利。他发明了 金属屑检波器，使电磁波的探测距离增大到 140 米。
　　1894 年，英国皇家学会会员洛奇对布冉利的发明作了改进。他把金 属屑检波器同继电器和打字机连接起来，组成了一台接收机，在实验过 程中，金属屑受电磁波作用粘结以后，总是不能恢复原来的松散状态。 为了解决这个问题，洛奇专门设计一个机构，能够自动敲击玻璃管，使 金属屑及时恢复原状。洛奇利用这些改良的装置，在相距八百米远的地 方进行了莫尔斯电码的无线电传送。
　　和洛奇在英格兰进行实验的同时，远在太平洋的新西兰岛上，坎特 伯雷学院一个四年级的大学生卢瑟福，也在改进布冉利的检波器。他发 明了别具一格的检波器，检波灵敏度很高。
　　
　　1894 年，卢瑟福在一座 18 米长的工棚里进行了电磁波收发表演。有 人把这次表演中收发的信号，称做“越过新西兰上空的第一份无线电 报”。
　　在向无线电进军的行列中，除了这三个著名人物之外，还有无数默 默无闻的探索者。最后，还是波波夫和马可尼获得了成功。

“海因里希·赫兹”


　　1894 年，俄国的波波夫制成了一台无线电接收机。1895 年 5 月，波 波夫在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上表演了他发明的无线电接收 机。
　　表演是在大厅里进行的。波波夫沉着地在大厅的讲台上安好接收 机，他的助手雷布金在大厅的另一头操作火花式电磁波发生器。波波夫 的接收机由金属屑检波器、电铃、继电器、记录器和一根垂直的天线组 成。当雷布金接通火花式发生器时，接收机的电铃立刻就响起来；断开 发生器，铃声也随着停止。
　　表演结束后，波波夫充满信心地说：“最后，我敢于表示这样一个 希望，我的仪器在进一步改良以后，就能够凭借迅速的电振荡进行长距 离通信”。
不久以后，波波夫用电报机代替电铃，当做接收机的终端，他的装
置就成了一台无线电发报机。1896 年 3 月 24 日，波波夫和助手雷布金在 俄国物理化学协会的年会上，正式进行了用无线电传递莫尔斯电码的表 演。
表演的时候，接收机设在物理学会会议大厅里，发射机放在附近森
林学院的化学馆里。雷布金拍发信号，波波夫接收信号，通信距离是 250 米。物理学会分会长佩特罗司赫夫基教授把接收到的电报字母逐一写在 黑板上，最后得到的报文是：“海因里希·赫兹”。这表示波波夫对这 位电磁波的伟大发现者的崇敬。这份电报，虽然很短，却是世界上第一 份有明确内容的无线电报。

幸运的马可尼


　　1895 年夏，意大利的马可尼在父亲的花园里进行了一次非常成功的 电磁波传递信号实验。同年秋，马可尼把电磁波的传送距离扩大到 2.7 公里，为了使无线电能够有实用价值，他来到了伦敦，受到了当时英国 邮电总局的总工程师普利斯博士的热情接见与帮助。
　　几个月以后，马可尼在索尔兹伯里平原进行了无线电信号实地收发 实验，距离达 8 公里。
　　当时的英国正处于资本主义向帝国主义发展时期，海外贸易很发 达，同海外有广泛联系，无线电如果能够得到实际应用，就会对英国的 航海事业大有好处。同时，英国有优良的科学传统，政府比较重视科学 发明。所以政府有关方面支持马可尼，乐意资助他。英国邮电总局还同 意给马可尼提供全部实验经费和所需要的各种物资，用来进行海上通信 试验。
　　
　　1897 年春，马可尼在英国西海岸南段的布里斯托尔海湾进行跨海通 信实验。马可尼的发明究竟有没有生命力，将由这次实验的结果来回答。 马可尼把发射机装在拉渥洛克岸的小屋里，屋外竖起一根很高的杆 子，上面架设了用金属圆筒制成的天线。接收机开始放在海湾里的佛勒 霍姆小岛上。接收天线也是架在高杆上的金属圆筒，跟对岸的发射天线
遥遥相对。收发两地之间相距 4.8 公里，通信效果良好。 一个星期以后，马可尼把接收机移到海湾对面的布瑞当，收发距离
增大到 14.5 公里，并且用两个覆盖着锡箔的风筝做收发天线。试验获得 很大成功，无线电信号第一次传过了布里斯托尔海湾。普利斯，这个英 国邮电总局的决策人，对实验结果非常满意。
　　这次跨越海湾的通信试验在无线电史上是很有意义的。这是人类第 一次不用导线把信号传过了海湾。

突破百里大关


　　1897 年，马可尼开始研究无线电的商业应用，并且在伦敦成立了无 线电报通信公司（1900 年改为马可尼无线电公司）。紧接着，马可尼在 怀特岛的艾伦湾建立了座电台，名字叫尼特无线电台。
1898 年 7 月，马可尼的无线电报装置正式投入商业使用，替爱尔兰
首都柏林《每日快报》报导快艇的比赛实况。比赛结果当天就可见报。 同年 12 月，马可尼在南海岬灯塔和一艘灯船（相当于浮动灯塔）之
间建立了无线电通信。
　　1899 年盛夏，他成功地实现了英法海峡——多佛尔海峡两岸的无线 电报联络，把通信距离扩大到 45 公里。
这年的 9 月和 10 月，马可尼应邀在美国访问。访问结束后，马可尼
把通信设备装在回国所乘的“圣·保罗”号邮船上。马可尼离开纽约以 前，通过海底电缆发电报给伦敦的电信公司，说“圣·保罗”号在抵达 英国水域的时候，他要和怀特岛上的尼特无线电站进行通信试验。公司 有关人员得知“圣·保罗”号预定在星期三上午 10 点到 11 点之间到达， 星期二下午他们就到尼特站做好准备。实验室主持人弗仑德还派了一个 助手在机房值夜班。
第二天，弗仑德很早就起来巡视整个通信站。浓雾笼罩着洋面，通
过的客轮连影子都看不见。 已是中午时分，邮船预定到达的时间早过去了，还是一点消息也没
有。弗仑德和助手们开始焦急起来：该不会出什么事吧？ 电报员不停地发出无线电联络信号，突然，接收机上的电铃响了起
来。
“你是‘圣·保罗’号？”尼特站发出电报问对方。 对方回答：“是的”。
“你在哪里？” “66 英里远”。
　　马可尼的来电驱散了大家的忧虑，尼特站顿时洋溢着欢乐的气氛。 这一次，马可尼把无线电通信距离增大到 106 公里，无线电信号第一次 突破了 100 公里大关。
　　

全球性的事业


20 世纪第一个春天来到了。 马可尼没有因为自己创造的无线电通信突破 100 公里的记录而陶
醉，他把目光投向了辽阔的大西洋，渴望建立起欧洲和美洲之间的无线 电通信。
　　1901 年 11 月，马可尼同助手们从英国西部港口利物浦启航，横渡茫 茫大西洋，于 12 月 6 日到达纽芬兰的圣约翰斯港。
　　他用风筝把天线升上去，用电话作为终端机来直接收听金属屑检波 器的输出信号。实验取得了成功，从大西洋彼岸发来的“Ｓ”字母信号， 被他清晰地收到了。
　　用无线电传送“Ｓ”字母横越大西洋的试验取得成功以后，只要建 立永久性的电台，洲际无线电通信就是指日可待的事情了。
　　为了向全世界证明这点，1902 年 10 日，马可尼在普尔杜发射台和美 国轮船“费拉德尔菲亚”号之间做了进一步的试验。发射机与头年用的 相同。船上的接收机采用固定天线，架设在主桅杆上，高出海平面 60 米。 接收机终端用的是莫尔斯电报机，可以把信号记录在电报纸上。这次实 验进行得特别顺利。“费拉德尔菲亚”号在距离普尔杜发射台 2500 公里 的地方收到了从普尔杜发来的电报信号，电文有确实的内容，如果拍发 测试字母，接收距离可以达到 3200 公里。
加拿大政府对这次实验取得的成绩很满意，特别拨出一笔巨款给马
可尼，让他在格拉斯湾建立一个大功率的发射台。不久，美国也请马可 尼主持，在科德角修造了一座大功率的发射台。德国、比利时和刚果等 很多国家的海岸、要塞也都建造了马可尼式的无线电台。成百艘在大西 洋航线上行驶的邮船也纷纷采用了马可尼的装置。无线电开始成了全球 性的事业。
从有线到无线，莫尔斯、法拉第、麦克斯韦、赫兹、波波夫、马可
尼这一长串名字都是不可忘怀的。正是他们用自己的辛勤与汗水给近代 的通信事业奠定了坚固的基石，这些巨人们将永远名垂青史。

第三章 移动通信

电磁波大家庭


　　麦克斯韦断言光是电磁波，马可尼又利用电磁波来传递信息，那么， 光和这种能传递信息的电磁波到底是不是一回事呢？
　　实际上，电磁波是一个十分庞大的家族，它们是按波长的大小由许 多神通广大的成员组成的。
　　老大是多才多艺的无线电波。它除了担任通信任务，帮助人们传递 信息，还能为飞机和轮船导航，操纵火箭的发射和卫星的的运行。
　　老二叫红外线，现在人们使用的红外线加热器，就是利用它来给人 们带来温暖的。人们还制成了红外线瞄准器，狙击敌人时百发百中。
　　老三是个美丽的姑娘，身着七彩衣，但平时却是无色的，只要在三 棱镜下才羞涩地露出它的真面目——它就是光了。
　　老四是个保护人类健康的卫士，可以杀菌消毒，名叫紫外线。阳光 中就含有紫外线，人们就常常进行日光浴来清洁皮肤。
　　老五是Ｘ射线，因为它是德国物理学家伦琴发现的，所以也叫伦琴 射线。它有一个“火眼金睛”，能透视人体的骨骼、内脏，察知隐患， 报告病情，是医生手中的锐利武器。
老六是家族中的小弟弟，名则γ射线，是 1898 年居里夫妇发现了镭
以后才发现的，别看它排行老六，本领却很大，不但能穿透厚厚的铅板， 还能杀死可恶的癌细胞。
原来呀，马可尼用来拍无线电报的电磁波是无线电波，通信的重任
主要用它来承担，它是我们忠实的信使。

量才而用

同电磁波一样，无线电波也是个大家庭，科学家们根据它们的身长
——波长，给它们起了不同的名字，比如超长波、长波、中波、短波、 超短波等等。科学家们根据它们的特性量才而用，让它们去完成不同的 通信任务。
超长波和长波具有较强的绕射本领，它们在地面上进行远距离赛跑
时，可以迈开“长腿”，轻而易举地翻山越岭，跨过任何障碍，把人们 所需的信息送到很远的地方。如果让它们沿着海面传播，由于海水的导 电性能很好，“体力”消耗要少得多。所以人们用长波做远距离导航和 越洋通信。
　　但是发射这种长波需要很大的能量，所以发射台和无线台的体积和 重量都很大、用作移动通信是不合适的。
　　短波只会向前直闯，沿地面跑时，没过多远就消失得无影无踪了， 不可能作远距离传输，但它却能跳跃式地传播到很远的地方。它所借助 的跳板是电离层。电离层有种古怪的脾气，它能吸收电波，波长越长的 电波越容易被吃掉，而短波却能被它反射回来，一上一下地继续前进。 从短波的传播特性来看，只要选择合适的波长，即使是发射功率很 小的电台，也有可能通达很远的地方，因此它的设备简单，灵活机动。
　　
在二战中，报务员只要携带一部小小的无线电台，就可以深入敌后，随 时与远方的总部联络，报告敌情，给敌人以有力的打击。他们用的都是 短波电台。短波电台还用于海上航行的船只进行远距离的移动通信。
　　超短波的波长在 1 米到 10 米之间，它在地面上行走时损耗很大，传 不了多远就消耗完了。如果往天上走，它会穿出电离层、再也不回地球 了。它的绕射本领极差，连房子也会把它挡住。因此，只能利用它在地 球上互相看得见的两点之间进行视距离通信了。手持无线电话、汽车电 话等，使用的就是超短波。既然超短波只能沿直线传播，为什么我们在 室内，大楼后面那些看不见对方的地方，也能使用无线电话呢？原来超 短波很容易被反射，我们使用无线电话时接收的电磁波通常不是由对方 天线直接出发的，而是接过许多的障碍物的反射才到达我们的接收天线 的。
微波又怎样呢？
　　微波的波长小于 1 米。它的传播道路同样是径直向前，属于视距传 播。虽然它翻障碍的能力很差，但它反跳能力很强，一遇到阻挡物就要 被反射回来，就像我们拿小镜子对着太阳，照在镜子上的太阳光被镜面 反射一样。如果用它进行地面上的移动通信，让它在弯弯曲曲的街道上 行走，那肯定是到处碰壁，通信非常困难。但让它做点对点的通信则有 很好的效果。于是人们在相距几十公里的高山上建起了一连串的微波中 继站，就像古代的烽火台一样，每个站都把上一个中继站的信号接收下 来，加以放大，再传送给下一个中继站。这些中继站用的是抛物面天线。 还有通信卫星，它站得高，看得远，能看见地球表面 1/3 的地方。人们 把微波信号用抛物面天线送上卫星，再由卫星送到地球的每一个角落。 中央电视台就是通过微波接力和通信卫星这两个途径，把节目送往祖国 各地的。

“大哥大”不“大”


　　无论在什么时候，掏出一部“大哥大”。按几下立即就可以与对方 通话了——是不是很神奇呢？
其实，用“大哥大”打电话，在使用方法上与普通电话完全一样。
按一下“大哥大”上的一个按钮，电话就处于普通电话的拿起听筒的状 态，里面的小发射机就把信号用无线电波发射出去了。基地台收到这个 信号后，马上通知移动电话交换局，对这部移动电话进行位置登记，判 定用户的级别。判断之后，控制器立刻为这部电话寻找一个空闲的话音 频道，给出信号，由基地台用天线电波发射出去，通知“大哥大”可以 拨号。如果没有空闲的频道，则发出支线信号。拨号时，“大哥大”的 发射机将拨号的脉冲变成无线电波，发往基地，基地又与移动电话交换 局联系。如果你所要的电话是个有线用户交换局就会接通有线局的中继 线，询问有线电话局有没有空闲的线路，如果有，发送振铃信号，对方 电话铃响。当然，移动电话、基地台、移动电话交换局以及有线电话局 的实际工作是十分复杂的，其中收发信机和控制电路都是微机控制的， 整个交换过程，只用几秒钟就完成了。
怎么样，“大哥大”不“大”吧？它的“大”只不过是多了个移动

电话局作中介而已，没有了它，“大哥大”可就“大”不起来了。

小巧的“电蛐蛐”


　　当你走在大街上或者乘坐公共汽车的时候，常会听见“嘀嘀??嘀 嘀??”一阵悦耳的蜂鸣声。是什么在响呢？原来是“电蛐蛐”，这是 一种无线电找人工具——无线寻呼机。在外国，它有个英文绰号 Ｂｅｌ
ｌ Ｂｏｙ，翻译过来就是“带铃的仆人”，因此，大家都管它叫ＢＢ机。 在我国，许多人把它叫做 ＢＰ机或 ＣＡLL 机。
　　BB 机只能接收无线电信号，不能发送信号，是单向的移动通信工具。 普通型的数字寻呼机，外型小巧, 可以方便地放在衣 袋中或者别在 腰间。一旦收到寻呼信号，它会发出几声轻微的“嘀嘀”声。为了不干 扰别人，也可以关上声音开关，寻呼机只是发出一阵阵机械振动，就像 按摩器那样的轻微颤动，只有携带者本人才能感受得到。寻呼机收到信 号后，液晶屏幕上会显示出一些阿拉伯数字和英文字符，它们表示电话 号码和简短话语。英文字符我们用起来不方便，于是又有了汉字显示寻 呼机，简称“汉显”。这种寻呼机不但能显示电话号码，对方的简单留
言，还可以传输简单信息，如天气预报、股市行情等。
那么寻呼机到底怎样使用呢？ 通过有线电话拨寻呼台的号码，电话接通后，告诉话务员你所要寻
呼的ＣＡＬＬ机号及自己的姓名和电话号码，然后，挂机等候。寻呼台
的话务员马上将以上信息输入计算机，发射机便在计算机的控制下，向 空中自动发出呼叫信息，被呼者听到“嘀嘀”的声音后，打开显示开关， 屏上出现了要求回电的号码，于是，他就可以在附近找部电话，和你通 话了。
现在的寻呼机，由于使用广泛，越来越做得讨人喜欢了。有的像一
个袖珍日记本，小巧玲珑；有的像一张卡片，十分轻便；也有的像支圆 珠笔，可以插在上衣口袋里；有的甚至做成胸花、项链挂在胸前。还有 的和手表合为一体，带在手上，平时计时，有人寻呼时又成了寻呼机。 这只“电蛐蛐”如果与“大哥大”合在一块使用，那别提有多方便 了。有人要找你，打你的呼机，“电蛐蛐”告诉你要找你的人的电话号 码，然后你用“大哥大”回话——有了这对一呼一应的哥俩，你是不是
该走遍天涯海角全不怕了呢？

交通工具上的电话


　　据说，最早使用汽车电话的是美国警察。他们为了在巡逻和追捕罪 犯的途中随时与总部联系，就把无线电话安装在警车上。后来，消防车 也装上了无线电话，这样就能在途中或者救火现场向总部报告火情，请 求增援。火灾现场的有线通信设施常常被大火破坏，所以汽车电话在消 防工作中往往发挥十分重要的作用。
　　公路管理部门也离不开汽车电话。如果某个路段发生了交通事故， 造成车辆堵塞，或者洪水冲垮了道路，交通警可以在现场用汽车电话指 挥周围几公里之内的汽车绕着行驶。
　　
　　救护车上的电话更是必不可少的。在汽车开往医院途中，医生可以 向医院报告病人的情况，向资深医生请示急救措施，同时通知医院根据 病情做好准备工作，一旦救护车到达就可不失时机地进行正确的救治。 在现代汽车中，电话也成了必不可少的装置，它把车里车内联系成
一个有机的整体，使你不致像没头的苍蝇一样到处乱窜。 汽车电话都有一个小型控制器，上面有拨号键和开关，还有一个送
受话器。控制器通常在司机室内，与仪表、收音机等装在一起，收发信 号机放在座位下面，天线装在车顶。


　　现在开始打电话。拿起汽车电话上的手机，即送受话器，当手机离 开叉簧时，发射机发出一个信号，基地台收到这个信号后，由终端机自 动选择一个空闲频道，并由基地台发射机通知汽车电话可以拨号。我们 听到拨号音后，就可以拨对方的电话号码了。拨号脉冲经过基地台、汽 车电话局，接通当地电话交换机，通过电话线路，就接通了当地的有线 电话。当对方拿起送受话器时，汽车电话交换机中的计费器开始计费。 如果所有的频道都有人占用，我们从叉簧下取下手机时，汽车电话 主机面板上的“占线”灯就会发亮，同时耳机中传来占线忙音，这时，
只能挂机等待。
　　下面，让我们以纽约——华盛顿火车上的列车电话为例，看一看这 种移动电话系统是怎样工作的。
为了通信的方便，这条线路被划成了基本上等距离的 9 个区段。在
每个区段里，都安装有专用的无线电收、发信机，进行信号的接收和转 发。所有电话都通过费城贝尔系统中心局来接通。在那儿有一个专用终 端机，它遥控着各个区段的收、发信机。
当纽约到华盛顿的某个电话用户要给行驶中的某列火车上的一位乘
客打电话时，他只要从“火车一览表”上查出这列火车的电话号码，就 可以进行拨号。中心局在收到这个拨号信号后，便根据对该火车位置自 动检测的结果，把信号发到火车行进区段的收信机，并由这个区段的收 信机转发给火车。火车乘务员在接到电话后，通过播叫方式请受话人到 他所在车厢的电话间去，双方便可通话。同样地，火车上的每个乘客也 可以通过上述系统往外打电话。
随着移动通信技术的发展，电话也在船舶上安了家。这些无线电话
广泛地应用于业务联系，定时报告船位和进出港日期，听取陆地调动指 挥。船上的海员还可以利用无线电话在遥远的大洋中向陆地上的亲属说 点悄悄话，使得寂寞的海上生活多一些温暖和欢笑。
　　安全通信历来是海上移动通信的重要内容。在海上航行的船舶，随 时面对着风浪、暗礁、浅滩以及相撞的危险，电话给船员们带来更多的 安全。
　　海上的气象预报是船舶通信不可缺少的内容。因为海上的飓风对船 只威胁最大，世界上每年都有船只因受飓风的袭击而翻船沉没。所以沿 海各国组成了海上无线通信网，定时向船舶发布各个海域的气象资料。 船舶电话和汽车电话一样，是把无线电话安装在船上，沿岸设立基 地台，使无线电波覆盖沿海海面。为了增大船岸之间的通信距离，一般 将基地台安装在地形最高的地方。如果船上的海员想与家人通话，船舶
　　
电话就把电波发射到基地台，经中继线传至陆地有线电话局，电话局的 线路把家里的电话接通。
　　战争促进了空中无线通信技术的发展。和平时期，人们把空中无线 通信技术转到民用方面。飞机起飞时，机场调度人员要通过无线电话指 挥飞机有秩序地起飞，飞机飞行时，要经常与地面保持通信联系。飞机 误点或提前到达，都要通知机场，使他们作好接机的准备工作。有时候 飞机上发生意外事故，例如劫机事件，还可以通过无线电话通知地面， 采取应急措施，以保证飞机的安全。
　　随着航空事业的发展，有的大型客机上还安装了为旅客所用的空对 地航空电话。这些航空电话与各城市的电话网相联，旅客只要将信用卡 插入电话机中，直拨对方的电话号码，就可以和地面通话，使用起来跟 打普通电话一样方便。
　　
第四章 传送图像的通信