電磁波的發現和使用

一

麥克斯韋創立電磁理論之后，1888年，在柏林有一位叫赫茲的青年實驗物理學家完成了這項工作。

當時，許多人雖嘆服麥克斯韋對電磁波的完美描述，可就是找不到它。26歲的赫茲卻另有絕招。他將兩個金屬小球調到一定的位置，中間隔一小段空隙，然后給它們通電。頓時，兩個本來不相連的小球間發出了吱吱的響聲，并且有藍色的電火花一閃一閃地跳過——不用說，小球間產生了電場。

按照麥克斯韋的方式，電場再激發磁場，磁場再激發電場，連續擴散開去，便有電磁波傳遞。到底有沒有呢?最好有個裝置能夠接收它。

他在離金屬球4米遠的地方放了一個有缺口的銅環，如果電磁波能夠飛到那里，那么銅環的缺口間也應有電火花跳過，他將這些都布置好后，這邊一按鍵，果然那圓環缺口上藍光閃閃——這說明發射球和接收環之間有電磁波。

既然有波，就應該有波長、頻率和速度。于是他又想親自量量它的波長。其實這也很簡單，他將那銅環接收器向圓球發射器靠近，火花時亮時無，最亮便是波峰或波谷，不亮時便是零值。他求出了波長，接著又算出速度為每秒30萬千米，正好等于光速，也有如光一樣的反射、折射性。麥克斯韋的理論徹底得到了證實，從法拉第到麥克斯韋再到赫茲，兩位實驗物理學家與一位理論物理學家巧妙的配合終于完成了這個偉大的發現。

赫茲發現電磁波就如當年牛頓發現了萬有引力。然而天妒英才，1894年1月，年僅37歲的赫茲猝然謝世，這讓當時的歐洲物理學界非常悲哀。在他死去的第二天，意大利帕多瓦大學門口貼出了這樣一張訃告：

“波恩大學赫茲教授不幸于昨日去世，物理學界的一顆明星突然殞落，這是全歐洲的損失……為了表達對這位世界偉人的沉痛悼念，茲定于明天上午在本校禮堂舉行隆重的追悼會。”

在這張訃告下邊，有的人瞥一眼便匆匆離去，有的人讀后一聲嘆息，唯有一個小伙子卻像雙腳被釘住一樣，他兩眼瞪著訃告，嘴唇微張，半天不言不語，臉色既哀傷又含沉思，神情悲痛卻又顯激動。他在這里大約站了一個多小時，遲遲不肯離去。他就是馬可尼。

二

馬可尼出生在意大利帕多瓦城的一個富有的家庭中，是典型的“書錐”、“書鉤”——他的眼睛就像錐子，讀書時處處要問個為什么，非得把那本書錐穿再鉤出點什么才肯罷休，思維越訓練越敏捷，碰到問題一針見血，又能舉一反三。

即便是見到一張訃告也要從中鉤出一點學問——他想這位赫茲教授發現的電波既然德國有，意大利也有，為什么不可以利用這些無聲無形的波傳遞信號，傳遞人們的意志，讓死波變活?如果真能做到這一步，赫茲的功績不是更加與日月同久了嗎?我們紀念死者，就是要發揚他的成果，為活人多辦點好事。

他這樣癡癡地想著，回到家里，就對父親說：“我似乎有這樣一種感覺——這些電波會在不遠的將來帶給人類以全新的和強有力的通信手段。”

想到就做，馬可尼立即到處收集資料，又在他父親的別墅里架天線，埋地線，白天試，晚上調，而且居然改進了檢波器，制成了發射機和接收機，終于在其住地與17千米外的山間，實現了第一次通信聯系。他欣喜若狂，立即向意大利郵電部寫信要求資助，愿將自己的發明貢獻給祖國的通訊事業。哪知他這封信卻石沉大海，馬可尼一氣之下轉而向英國申請專利。

1896年，在倫敦港，一個青年手提著一只大箱子正要下船，海關檢查人員見這人衣帽不整，神色不定，便一把拉住他，問他箱子里是什么。這青年正是馬可尼，他初來倫敦，不免慌張，結結巴巴地說這是一臺發報機。

當時哪有什么無線電發報機?海關人員更沒聽說過這個玩藝兒，把箱子翻來倒去，又將馬可尼上下打量一通，這時旁邊又一個海關人員說：“怕是一個炸彈PE?”那檢查員聞聽不禁大驚，忙雙手舉起箱子“撲通”一聲扔到海里，還推了馬可尼一把：“去，去，去!還不趕快滾下船去!”

馬克尼初出家門就受到如此受欺凌，他舉目無親，原想來找專利局的，現在手中沒有了東西，誰認得他這個叫化子?他只知郵電局是管通信的，便忍氣吞聲下船朝倫敦的郵電部大樓找去。

郵電部總工程師善利斯是一個十分和藹可親又頗愛才的老頭。他一聽說來訪者就是馬可尼，立即離開椅子將這個可憐的小伙子摟在懷里——原來他早從英國《電氣雜志》上看到了馬可尼的專利申請，并一直在尋找此人，無奈沒有地址，一直沒有找到，如今終于得見，自然欣喜不已。

馬可尼幾天來憋了一肚子委屈，現在突遇知音，淚水不覺撲撲簌簌地掉落，說那只寶貝箱子已沉在海里。善利斯大笑道：“孩子，有你在，就有了一切。這座大樓里的設備都供你使用，還愁再造不出那只箱子?”馬可尼聞聽，不敢相信自己的耳朵，又問了一遍方相信這是真的，不覺喜上眉梢。

馬可尼有了如此強大的后盾，自然如虎添翼，沒過幾天，便再次制造出了收發報設備，在郵電部大樓頂上與相距近3000米外的銀行大樓實現了通訊聯系。

過了幾天，又趕上當地一場傳統的游艇比賽，出發點在港口，終點在15千米外的海面上。過去，因為通訊的限制，比賽結果總是必須等幾個小時后才能送回，岸邊一般的觀眾常常等得不耐煩，不等比賽結束就已散去，而那些對賽艇押了賭注的人又都一個個像熱鍋上的螞蟻。

今天，為了試試這套新的通信設備，也為了向人們宣傳一下無線電報，善利斯一大早就布置了兩艘綠色的郵船，他在終點發報，馬可尼在起點接收。

當發令槍一響，碼頭上笛鳴鼓響，人聲鼎沸，游艇劃破碧綠的海面，拖著一股白浪，轉個彎很快在人們視野里消失了。這時狂熱的碼頭也暫時冷了下來，然而，人們的神經剛剛松弛了一會兒，馬可尼突然舉起雙手連蹦帶跳地喊道：“瑪麗號第一!瑪麗號贏了!”

這時，那些向這艘船押了賭注的人都半信半疑地看著這個意大利人，而那些押了其他船的人卻恨得直咬牙，罵他造謠，一時起了糾紛。

正哄鬧間，海面上報信的快艇已經折回，證實是瑪麗號奪魁。此時，人們方才相信那個“嘀嘀嗒嗒”的鐵盒子真有千里眼和順風耳的威力。狂歡的勝利者涌上那艘郵船，一起將馬可尼抬了起來，那個鐵盒子被你爭我奪地傳來傳去，船小人多，馬可尼擔心把鐵盒子又擠落到海里，忙喊著：“放下!放下!落水了!”

“海邊的人還怕落水么?”瘋狂的人們還以為是他怕落水，索性把他扔到了水里。大家好一陣狂跳大笑，盡興而散。

三

1898年，無線電波跨越了英吉利海峽，并正式用于商業。1901年2月，馬可尼在英屬牙買加的康沃爾建成了一座170米高的電波發射塔，然后他帶領助手肯普和佩基來到利物浦港，準備乘船橫渡大西洋到紐芬蘭去接收康沃爾電臺發出的信號。這時已是寒冬季節，朔風起，海浪翻，甲板上薄冰覆蓋，連站立都很困難。馬可尼的父親來勸他不要冒險：“孩子，不是我拖你的后腿。電波能飛過45千米的英吉利海峽。可是絕不會飛過大西洋的，再強的電波也會在空氣中慢慢消失。”

馬可尼的老師也幫著老人勸自己的學生：“你若想讓電波飛過大西洋，就得先在大西洋上懸一面像歐洲那么大鏡子，你要知道電波和光一樣只能走直線，而地球表面是弧形的，除非高空有一面大鏡子反射，電波才能射到大西洋彼岸去。這一點，就是赫茲教授生前也是這樣認為的啊!”

馬可尼說：“事情總是干出來的，過去誰能相信磁能變成電呢?法拉第一試，麥克斯韋再一總結，不就既有道理又成事實了嗎?干成干不成，我今天就要親自去試試，哪怕失敗了也能為后人提供一點實驗數據。”說罷便登上“撒丁號”破浪遠去了。

幾個月后，馬可尼帶著兩名助手來到紐芬蘭面對大西洋的一座小山，在一座鐘樓內安好收報機，又在山上放起一面特大的六邊形風箏，上面帶著電線，升到400米的高空，這是他想出來的升高天線的妙法。

一切安置停當，馬可尼便將聽筒貼在耳朵上靜靜地捕捉著那神秘的信號。窗戶外，助手佩基操縱著風箏，萬里藍天沒有一絲云彩；室內，肯普站在他旁邊，瞪著一雙大眼，緊緊地盯著桌子上的收報機。突然，耳朵里傳來“嘀嘀嘀”三聲，他覺得是自己心臟的跳動，再屏息細聽，又是三聲，他忙將耳機扣在肯普的耳朵上說：“快聽，這是不是信號?”肯普雙手按住耳機，有那么幾秒。突然大聲喊道：“三個短碼，是他們發來的，我們勝利了!”

馬可尼的電波一下子就飛出了3700千米，在大西洋的上空第一次建起了通信的橋梁。世界各國的報紙都用頭條發了這條驚人的消息。

1909年，馬可尼因此而獲得了諾貝爾獎。