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6.1 第三文明序幕

6.1 第三文明序幕

作者: 吴彦鹏 | 来源:发表于2018-03-21 13:26 被阅读0次

    前面说过,电在自然界广泛存在,并不是人类的发明,但和火一样,它的规律最终还被人类掌握了,并成为第二次工业革命的代表性应用。除了传递能源,人类还依靠它建成了今天的通讯网络。

    美国人萨缪尔·莫尔斯因为电报被载入了人类历史。但莫尔斯并不是电报的发明人,比他早100年,欧洲的科学家就发现可以用电流的特性传递信号。1753年,一名英国人提出过使用静电来拍发电报,他的想法很像远距离的打字机,使用26条电线分别代表26个英文字母,接收方给各电线接上纸条。发报方按文本顺序给电线加静电,当静电传导到接收方,纸条会因静电而运动,接受者把每个运动纸条代表的字母记录下来,最后连在一起形成单词或句子。这种方式看似很美,但由于效率低,并没有得到广泛的应用。

    莫尔斯既不是物理学家,也不是工程师,而是一位画家,他四十多岁才投入电报研究。莫尔斯制作的电报更像远距离的电铃,他的伟大之处并非电报机本身,而是莫尔斯电码(Morse Code)。莫尔斯只用一根电线,通过时通时断的发出信号,制造出点(.)、划(-)、停顿的信息,并以它们的不同排列组合来表达不同的英文字母、数字和标点符号,最后连在一起形成句子。

    用今天的观点看,莫尔斯电码是一种早期的数字化通信形式。在此之前,人们一般使用可视化的文字直接传递信息。文字可以直观的表述语言、容易学习和识别,但对书写载体依赖很强,早期人类尝试过把它刻在石头上,写在羊皮或竹简上,直到中国汉代以后才逐渐普及纸张。但就传输而言,无论是利用驿站体系飞马传书,还是用信鸽,其形式都是要把文字写到信纸上,然后再利用交通工具把信带到远方,信息传递的速度取决于交通工具的速度。而电流的传播速度是光速,这意味着可以把信息以光速进行传播。但文字怎样才能“塞”进电线呢?莫尔斯的方法是根据电流的特性把文字转换成的编码,传到接收方再通过解码还原成文字。

    1843年美国国会接受了莫尔斯的方法,拨款建造了华盛顿一巴尔的摩之间的四十英里的实验性电报线,1844年5月24日,莫尔斯用一连串的点、划,滴滴答答的发出电文:“上帝创造了何等的奇迹啊!”,历史上第一份长途电报通讯就此产生了。1851年起,莫尔斯电报系统应用到铁路线上。1866年,首条海底电缆横越英吉利海峡。到20世纪初,海底电缆已经横越太平洋。把整个世界连在了一起。

    电报是人类对电最早的应用之一,它打开了人类通向信息文明的大门。从此以后,各种编码逐渐替代过去写在纸上的文字,成为人类存储和传播信息的新工具。

    很快,人们发现,除了电线,空中的电磁波也能传递信息。在发报端,电流通过天线以电磁波的形式辐射到空中;在接收端,空中的电磁波被天线接收,这就是无线电报。当时正处在第二次工业革命的高潮期,很多科学家都在技术突破上各显神通,所以关于谁是无线电的发明人至今还存在争议。比较有名的是意大利人马可尼,他在1899年成功地进行了英国至法国之间的信息传送。三年后,无线电穿越了大西洋。无线电报的发明使移动通讯变得可能。

    在20世纪初,人类已经可以把即时信息传送到世界各个角落,并且费用和距离几乎没关系。电报成为邮政部门的新业务,一般人只要到电报局付款,便能拍发电报到远方的另一个城市,当另一端的电报局收到电报以后,会有专人把印好的电报派送到目的地。而随着电报的普及,各地亦出现了使用专门透过电报传送新闻的机构,比如1851年在伦敦成立的路透社,是最早的通讯社之一。

    在军事领域,从美国南北战争开始,电报就已经成为军事指挥和截获敌方情报的重要工具,到了第二次世界大战,以电报为核心的情报战更是成为重要战场。1943年,美军情报部门截听了日军将领山本五十六出行的电文,遂派遣18架战斗机将山本座机击落,山本五十六阵亡。

    在传输内容上,除了文字,声音和图像的传输很快也获得了突破。因为声音本来就是有频率的,只要能把声音频率转化成电流频率,甚至都不用像文字那样编码了。1876年,美国人贝尔最早申请到电话专利。他的样机是在一个圆筒的底部蒙上一张薄膜,膜的中央连接一根炭杆,当人对着它讲话时,薄膜受到振动,与炭杆连接的电阻发生变化,随之电流也发生变化;接收时,因电流变化,也就能还原出变化的声波,由此便实现了声音的传送。两年后,贝尔成立了电话公司,并实现了波士顿和纽约之间相距300公里的长途电话试验。从此,电话很快在北美各大城市盛行起来,并且迅速地风靡全球。当然,贝尔同样不是唯一发明电话的人,一个名叫格雷的人就曾与贝尔展开过关于电话专利权的法律诉讼。他们在同一天申报了专利,但格雷比贝尔晚了两个小时左右,最终败诉。

    “既然马可尼能够远距离发射和接收无线电报,那么发射声音、图像也应该是可能的。”在20世纪初,这句话吸引着大量科学家和科技公司投入到广播、电视和无线电话的研发工作中。1906年圣诞节前夜,美国的费森登和亚历山德逊在纽约附近设立了一个广播站,并进行了有史以来第一次广播。1920年世界上第一座领有执照的电台在美国匹兹堡正式开播。广播作为一种新兴的媒体,迅速为世界人民所喜爱,以至于仅仅比匹兹堡的电台晚两年,落后的中国也有了第一座广播电台。

    就在广播塔在各个城市立起的时候,苏格兰人贝尔德已经开始研究用电子信号传送图像了。他的方法是把拍摄到的画面分解成一个个小点,这些小点或明或暗,依次被转化成电波发送出去,接收方再还原出或明或暗的小点,这些小点再拼成画面。1925年,贝尔德在伦敦的一次实验中传输了一个木偶的图像,这被看作是电视诞生的标志。后来,电视技术被广播公司采用,到1939年,英国已经有大约2万个家庭拥有电视机。在美国,仅从1949年到1951年,电视机的数目从1百万台升至1千多万台。电视被世人公认为是二十世纪最为重要的发明之一,它像一扇窗口,扩展了人们眼中的世界。

    在20世纪,电视、广播、以及被电话、电报注入活力的报纸杂志,共同演绎了辉煌的大众传媒时代。但这也只是信息革命黎明时分天上的一丝霞光而已。这些技术实现了电子信息的传输、显示,甚至存储,但尚未触及信息技术的核心——智能处理。比如:那时候,发电报总是需要专业的发报员,这些人要把枯燥的编码背下来才能收发电报。虽然后来人们改进出所谓的“自动电报机”,但只是提高了发报过程中的效率,发送之前的编码和接收之后的解码还是依靠人的大脑。世界迫切需要能自动编码和甚至参与处理计算工作的机器大脑。这种可以替代人类大脑工作的机器就是电脑,我们在下一章详细讲解。

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