【12.12】看不见的竞争：到底谁发明了无线电？

今天是2022年12月12日

这是馒头说第 503 篇文章

有些我们生活中的东西

是“日用而不知”的

比如无线电

无线电其实彻底改变了人类生活

而它被发明的前前后后

也有很多幕后故事

【今日由头】

1901年12月12日

人类第一次实现无线电越洋传送

1

1901年12月12日，加拿大纽芬兰岛的圣约翰斯港。

一群聚在一座小山上的人，似乎正在焦急地等待着什么。

中午12点的时候，人群中间一台类似电话的仪器，忽然发出了“滴答”声。

大家顿时骚动了起来，每个人脸上都露出了兴奋和期待的神情。

一个30岁不到的年轻人立刻拎起了话筒，周围立刻变得十分安静，只有阴冷寒风的呼啸声。

“是信号！三点短码！是信号！你们来听听！”

那位年轻人兴奋地挥舞着手臂，叫出了声。

他身边所有人都兴奋了起来，有的互相握手，有的相互拥抱，还有的激动地跳了起来。

因为那简单的三声信号，是来自3000多公里外的英国利泽德半岛上的波尔杜。

换句话说：有人在波尔杜发出的这三声信号，在神奇地飘洋过海后，完整地被纽芬兰岛的另一群人接收到了。

放到现在，这可能是一条连孩子都不会觉得有什么稀奇的新闻。

但在100多年前，这是超出当时几乎所有人认知的一件大事。

由此，1901年的12月12日，也成为了人类文明进程中一个重要的日子：

远距离的无线电发报，终于被证明是可能的。

而人类能走到这一步，并不容易。

2

如果有人要追溯无线电的发展史，那至少要先回到1831年。

1831年，英国物理学家法拉第发现，当导线在磁场中切割磁力线运动，或者把一根磁铁插入由导线绕成的铁圈中时，导线或线圈中就产生了电流——通俗点说，这就是后来初中生都知道的“电磁感应”现象。

法拉第在1832年曾预言过世界上有一种叫“电磁波”的存在，但这个预言手稿在他死后63年才被发现。真正做出系统性描述和论证的，是他的晚辈麦克斯韦。这位伟大的天才通过三篇论文和一本著名的《论电和磁》，创立了完善统一的电磁场理论，将人类的科技认知带到了一个新的台阶。

英国物理学家麦克斯韦是经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一，被认为是对物理学最有影响的物理学家之一。他创立的电磁学堪称是为人类打开了现代文明之门。

但麦克斯韦对“电磁波”的论证还仅限于理论，真正从实验中发现电磁波存在的人，是德国人赫兹——没错，但凡人名就是物理单位名称的人，一定做出过非凡的贡献。

1888年，赫兹通过实验第一次成功证明了“电磁波”的存在，并且证明电磁波可以像光一样被反射、折射和偏振。

赫兹的发现震动了当时整个物理学界，几乎所有的物理学家都被这种看不见摸不着的“电磁波”给迷住了，而工程师们则更兴奋于“电磁波”的实用性——赫兹的一位工程师好友胡布尔立刻就提出一种假设：能否用电磁波来进行通信？

赫兹觉得这种设想是异想天开。他做实验证明电磁波的存在只是为了证明麦克斯韦理论的伟大，并没有想过这种电磁波会应用到实际生活中，事实上他觉得这也是不可能的——他觉得至少需要有欧洲大陆那么大的反射器才行。

海因里希·鲁道夫·赫兹，德国物理学家。他于1888年首先证实了电磁波的存在，所以现在频率的国际单位制单位“赫兹”就是以他的名字命名的。

但不是所有人都这么想。

法国物理学家布兰利首先改进了赫兹的电磁波接收装置，他把自己制作的装置命名为“无线电导体”。英国皇家学会教授洛奇进一步改进了这个装置，把它称之为“金属屑检波器”，并且使用这个装置把电磁波的探测距离增加到了40米，还成功激发了电铃。

1894年，坎特伯雷学院的一个大四学生进一步改进了布兰利的检波器，使它接收电磁波信号的灵敏度大大提升，并且轻松实现了几十米范围内的电磁波收发。这个天才的大四学生叫卢瑟福，他后来获得了1908年的诺贝尔化学奖，但不是因为电磁波，而是关于元素衰变和放射化学。很多人认为，如果卢瑟福后来没有改变研究方向的话，最先发明无线电的多半是他——当然，他为人类文明开辟了原子核物理时代，光这一点就足以名垂青史。

除了当时科学文化的中心欧洲，美洲大陆的科学家们也加入了这场竞争。尽管当时美国的科技水平还无法赶上欧洲，但他们拥有伟大的电气工程师尼古拉·特斯拉。

尼古拉·特斯拉

特斯拉在1893年前后就开始对无线电传传输产生了浓厚的兴趣，并在圣路易斯公开做出了展示，之后还详细描述了无线电传输的基本原理并基于此做出了实验装置。特斯拉还曾雄心壮志地试图让无线电横跨大西洋——但因为经费欠缺，这场实验失败了。

从布兰利到洛奇到卢瑟福再到特斯拉，欧美两块大陆上的科学家们前仆后继地一层层揭开遮罩在“无线电”脸上的神秘面纱，谁都知道离她的真容已经很近了，但谁都不知道最后一层面纱究竟何时能揭开。

1896年，一个俄国人站了出来，宣布这一时刻到了。

3

这个俄国人，叫亚历山大·斯捷潘诺维奇·波波夫。

1859年，波波夫出生在俄国乌拉尔的一个矿区小镇上，家境相当普通。波波夫的父亲是一名牧师，一直希望儿子长大后成为一名神父，为此把他送进了学费全免的神学院。但波波夫从小对物理和数学非常感兴趣，最终拒绝了神甫的职位，考进了彼得堡大学数学物理系。

在大学期间，波波夫一度痴迷于研制炸药，但在毕业后去了海军水雷学校当教员。这所水雷学校拥有全俄国数一数二的精密电学仪器，这也让波波夫在教学任务之外，开始研究电磁学。

1888年，赫兹发现电磁波的消息同样也传到了俄国，兴奋的波波夫在第二年就成功复制了赫兹的实验，并且同样提出了自己的目标：要用电磁波进行无线电通信。

5年之后，波波夫独立研制出了一台无线电接收机，这台接收机要比英国洛夫教授研制的那台灵敏得多。在实验过程中，波波夫还发明了全世界第一根天线。

一开始，波波夫那台设备的终端使用的是电铃，但很快就用一台电报机作为取代——一台完整意义上的无线电发报机就这样诞生了。

亚历山大·斯捷潘诺维奇·波波夫

1895年5月7日，在彼得堡的俄国物理化学年会上，波波夫宣读了他的论文《金属屑同电振荡的关系》，并且当场演示了他发明的无线电接收机，实现了在60米距离内的无线电信号传输。这场展示立刻引起了轰动。

1896年3月24日，在俄国物理化学协会的年会上，波波夫和助手雷布金当着1000多名嘉宾的面，进行了一次更为著名的展示：

雷布金在250米外的化学院用发射机进行发报，而波波夫在物理学会议大厅负责接报。整个大厅鸦雀无声，那边发来的摩尔斯电码声音清晰可闻，协会主席彼得洛夫教授亲自拿着电码本和粉笔站在黑板前，将每一个电报码译成拉丁字母，最后在黑板上出现了一个人的名字：

“海因里希·赫兹”。

全场掌声雷动——波波夫通过全世界第一封有明确内容的电报向赫兹致敬，而所有人也都记住了波波夫的名字。

大受鼓舞的波波夫随即向政府申请1000卢布的研究经费，用来建设无线电报实验室。但在当时识字率还不到10%、依旧还残存农奴制余味的俄国，政府认为这笔经费简直荒谬绝伦，完全是“不切实际的幻想”。

一位俄国海军的将军认为这项研究对俄国舰队在海上作战的通讯将会有极大的帮助，为此他为波波夫据理力争，终于还是申请下了一笔经费——300卢布。

波波夫和他的团队拿着菲薄的300卢布，开始了艰难地进一步探索。

而科学发明这个东西，从不会耐心停下脚步来等待某一个人蹲下系鞋带。

这一回，轮到一个意大利人登场了。

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