傅順利
同學(xué)們,現(xiàn)在如果你給遠(yuǎn)在美國的親友打個(gè)越洋電話,是件不足為奇的事。可是,你知道嗎?這在一百多年以前是根本無法想象的。
打開世界地圖,我們可以看到,陸地被海洋分割成幾塊大陸和許多島嶼,這給當(dāng)時(shí)人們的通訊帶來了極大困難。19世紀(jì)初,人們千方百計(jì)地探索著如何讓聲音穿越海洋,后來終于借助海底電纜實(shí)現(xiàn)了這一美好的愿望。
海底電纜始于一次大膽的試驗(yàn)。1844年,英國科學(xué)家查爾森·惠特思在英國西海岸的一個(gè)海灣首先進(jìn)行試驗(yàn)。他將一截電纜放在一根金屬管里,然后沉入海底。電纜的兩端分別接在海灣的船上與岸上的大樓里。他從船上向大樓發(fā)電報(bào),很快大樓就接收到了清晰的電文,這一實(shí)驗(yàn)證明完全可以通過海底電纜進(jìn)行通訊活動。
試驗(yàn)雖然取得成功,但海底電纜的鋪設(shè)卻困難重重。
首先是使用的電纜線的包裝材料問題。海底電纜要長期浸泡在海水里,一般的材料用不了幾周就會被海水腐蝕,嚴(yán)重影響通訊效果?;萏厮冀?jīng)過幾年試驗(yàn)都沒有找到合適的材料。后來,人們從科學(xué)家馬克爾·法拉第的一份關(guān)于杜仲膠的報(bào)告中找到了理想的材料。這種產(chǎn)于馬來西亞的杜仲膠,既有很好的絕緣性能,又能保護(hù)海底電纜免受海水的腐蝕。
1850年8月18日清晨,一條采用杜仲膠等材料制成的海底電纜首次橫跨英、法兩國之間的英吉利海峽。傍晚,科學(xué)家便欣喜若狂地接收到海峽彼岸的清晰電文,大家興奮得徹夜難眠。然而,令人萬分遺憾的是,電纜鋪設(shè)成功的第二天就被當(dāng)?shù)貪O民誤認(rèn)為是“奇怪的東西”而砍斷了。
當(dāng)時(shí),鋪設(shè)海底電纜的另一個(gè)困難是對深海探測技術(shù)掌握不足,無法詳細(xì)了解復(fù)雜的海底地貌。
美國造紙批發(fā)商菲爾德預(yù)見到電報(bào)的商業(yè)價(jià)值和意義,立下“鋪設(shè)大西洋海底電纜”的雄心壯志。經(jīng)過反復(fù)研究,他發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)英屬的愛爾蘭與加拿大的紐芬蘭之間是歐、美大陸距離最近的地方,相隔3200千米。1853年,美國軍艦“道芬”號測量出這片水域恰好是一個(gè)海底高原,而且海底地勢舒緩平坦,是鋪設(shè)海底電纜的最佳通道。菲爾德到處籌集經(jīng)費(fèi),他曾比喻說:“我的越洋電報(bào)是一條狗,從倫敦踩著它的尾巴,會在紐約發(fā)出叫聲。”
然而,在波濤洶涌的大海里鋪設(shè)電纜,絕非易事,拉力過松會造成盤曲,拉力過大則容易扯斷。
1857年,菲爾德定制了4600千米長的電纜,內(nèi)芯采用7根銅線,中間有3層橡膠包裹,外層是18根鋼纜扭結(jié)成的“盔甲”,使用銅絲和鐵絲的總長度足夠抵達(dá)月球,重量超過4000噸,當(dāng)時(shí)世界上沒有任何船只敢承載這條“萬里長纓”。美、英兩國政府分別派出5200噸的“尼亞加拉”號軍艦和3100噸的“阿伽農(nóng)”號軍艦各裝一半電纜,駛出愛爾蘭向紐芬蘭進(jìn)發(fā),但電纜僅鋪設(shè)了410千米,便突然斷裂,首次鋪設(shè)出師不利。
1858年6月,菲爾德重整旗鼓,讓兩船在北緯52°、西經(jīng)33.8°的大洋中點(diǎn)會合并接好電纜,再“背道而馳”同時(shí)鋪設(shè),直至返回各自港灣。意想不到的是海上出現(xiàn)特大風(fēng)暴,“阿伽農(nóng)”號幾乎沉沒,從會合點(diǎn)分開僅兩天后電纜便再次斷裂丟失。菲爾德遭受了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但他不顧眾人反對,冒著破產(chǎn)的危險(xiǎn),再次組織第三次出征。功夫不負(fù)有心人,終于在1858年8月4日大功告成。8月16日,英國女王維多利亞通過海底電纜向美國總統(tǒng)布坎南發(fā)去祝賀。此時(shí),紐約鳴響禮炮,燃放焰火,全城張燈結(jié)彩,一片歡騰。然而,好景不長,幾周后,大西洋電纜信號便日漸微弱以致完全中斷。頓時(shí),世界輿論一片嘩然,菲爾德一夜之間從大家敬仰的英雄變成了人人喊打的“騙子”,令他痛苦不堪。
后來,雖然美國內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā)、世界經(jīng)濟(jì)蕭條、公司瀕臨倒閉,但菲爾德一天也沒有放棄為鋪設(shè)大西洋電纜奔忙。1865年7月30日,排水量超過“尼亞加拉”號4倍的“大東方”號巨輪獨(dú)自裝載4400千米電纜從愛爾蘭起航,開始新一輪壯行。然而在距紐芬蘭只有960千米的地方,電纜由于質(zhì)量問題再次斷裂,兩星期的“大海撈針”一無所獲,使這次出征功敗垂成。
1866年7月13日,“大東方”號裝載著經(jīng)過改良后的電纜再次發(fā)起沖擊,這次終于獲得成功!電纜鋪設(shè)成功不久,又捕撈到了一年前丟失的電纜,使大西洋電纜成為雙線,傳輸速度比原來提高了50倍。在最后成功的時(shí)刻,菲爾德鉆進(jìn)船艙里號啕大哭。是啊,13年的艱辛努力,先后30多次跨越大西洋,面對一次又一次的挫折、失敗、打擊,承受著巨大的經(jīng)濟(jì)損失和被人誤解的痛苦,菲爾德終于成功了!他把災(zāi)難和坎坷化為成功動力的故事感動了世界,因此獲得“大西洋電纜之父”的稱號。
如今,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們不必再為制造電纜發(fā)愁,也不必為摸不清海底地形而苦惱??茖W(xué)家利用海洋科考船上的聲吶設(shè)備,便可探測到船體周圍9000米內(nèi)的海底地貌,將探測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過船上的計(jì)算機(jī)處理后,記在膠帶上。最后,可繪成清晰準(zhǔn)確的海底地貌圖。利用這些設(shè)備和資料,在海底鋪設(shè)電纜輕而易舉。
此外,激光技術(shù)的發(fā)展、光導(dǎo)纖維的出現(xiàn),大大提高了通訊的速度和效果。利用光導(dǎo)纖維傳遞的光信號,不僅可以傳遞聲音,還能傳遞圖像,不管相隔多遠(yuǎn),我們都能在熒光屏上清楚地看到對方?,F(xiàn)在6400多千米的海底光纜已穿過大西洋,可同時(shí)供近10萬人在大西洋兩岸打電話。
同學(xué)們,當(dāng)你與大洋彼岸的親朋好友互致問候時(shí),可千萬不要忘記有多少科學(xué)家為此付出了心血和汗水呀!