老钱:美国往事——电报之父:山缪尔•莫尔斯(Samule Finley Morse)
二 零零九年四月二十七日,Google的Logo是–x— — –x –xx xx这是Google的莫尔斯码。为了纪念电报机和莫尔斯码的发明者山缪尔•莫尔斯(Samule Finley Breese Morse)诞辰二百十 八周年,Google在莫尔斯生日这一天,把Google的莫尔斯码作成了它的Logo。莫尔斯码是一种早期的数字通信编码,它不同于现代只用0和1的二 进制代码,改进后的莫尔斯码有点、划、停顿三种形式。这些代码的不同组合代表不同的英文字母、数字和标点,于是英文就可以用莫尔斯码来代替了。故名思意莫 尔斯码的发明人就是莫尔斯,数字通讯的始祖。
十九世纪莫尔斯发明的电报,掀起了长程通信的革命。此前,古代中国、埃及和希腊在两地之间利 用鼓声或烟雾这样的视觉或听觉信号来交换信息。这些方式受天气条件和距离的限制,并且需要接收两地间视线不受影响。十九世纪初,两项电学发明为电报的发明 提供了前提。第一项是,意大利物理学家亚历山德罗•伏打(Alessandro Volta)于一八零零年,发明的电池,可以用来蓄电并使其能在可控环境 下使用。第二项是,丹麦物理学家汉斯•克里斯蒂安•奥斯特(Hans Christian Oersted)于一八二零年,发现的电流磁效应。此后,很多 人都想利用电来改进长程通信系统,最终,英国的威廉•库克爵士(Sir William Cooke)和查尔斯•惠斯通爵士(Sir Charles Wheatsone),以及美国的山缪尔•莫尔斯和阿尔弗雷德•威尔(Alfred Vail)发明了电报系统。
一七九一年四月二十七 日,山缪尔•莫尔斯生于马塞诸塞(Massachusetts)州的查尔斯镇(Chaelestown),父亲是是美国地理学家和基督教公理会牧师加迪亚 •莫尔斯(Jedidia Morse),母亲是伊丽莎白•安•布里斯(Elizabeth Ann Finley Breese)。加迪亚是一位加尔文 主义牧师,联邦党人。他严格遵守清教徒的安息日传统,同时也支持强大的联邦政府。他认为只有教育能把加尔文主义的美德、教义灌输给他的儿子和他人。山缪尔 在耶鲁学院(Yale College)修过宗教哲学和数学,还上过电学课。一八一零年,莫尔斯从耶鲁毕业。
一八一九年九月二十九日,莫 尔斯在新罕布什尔(New Hampshire)州康科德(Concord)市娶了卢克雷蒂亚•毕麒麟•沃克(Lucretia Pickering Walker)为妻,她在第四个孩子出生不久,于一八二五年去世。莫尔斯和第二任妻子莎拉•伊丽莎白•格里斯沃尔德(Sarah Wlizabeth Griswold),于一八四八年八月在纽约州尤蒂卡(Utica)市结婚,他们有四个孩子。
一八二四年,莫尔斯在纽约努力想成为一名画 家,但他的画作“国会大厅”展出失败。不过在一次去华盛顿出差时,他被指定为拉法耶特画一幅肖像,这是莫尔斯最好的画作之一,它属于纽约市政府,直到现在 还挂在纽约市政厅。但他画完拉法耶特的肖像回到纽约时,他的妻子因病去世了。对莫尔斯来说,这是天大的打击,他觉得他将以孤身一人和三个没有母亲的孩子度 过一生。
莫尔斯用狂热的工作让自己从伤痛中慢慢恢复。回到纽约后的这段时期,是莫尔斯绘画的丰收时期。他还有很多朋友帮助他从丧妻的痛苦 中走了出来。其中小说家詹姆斯•库珀(James Fenimore Cooper)对他的帮助最大。在朋友的帮助下,他们于一八二六年,成立了美国国家 设计学院。莫尔斯被选为第一任院长,他在这个位置上做了十六年。一八三五年,莫尔斯又成了纽约大学的绘画教授。
除了法耶特的肖像和“国会 大厅”外,莫尔斯在欧洲带回来的那幅未完成的“卢浮宫画廊”也是他最有名的画作之一。“卢浮宫画廊”是一幅巨画(74inx108in)。画中,有三十八 幅卢浮宫的名画。莫尔斯希望此画能唤起美国大众对欧洲艺术的兴趣。该画受到了批评家和画家的好评,但美国一般大众对此画反应冷淡,他们好像沉浸在积攒财富 和亲近大自然的活动中。“卢浮宫画廊”最后以一千二百美元卖给了库珀城(Coopertown)的乔治•克拉克(George Clark)。这幅杰作几 经转手后,最后成了赛拉库斯大学(Syracuse University)的收藏品。一九八二年,著名美国本土绘画收藏家丹尼尔•特拉(Daniel JTerra)以三百二十万美元从赛拉库斯大学购得该画,条件是必须公开展出,并不能卖到外国去。该画现在被永久存放在芝加哥的特拉美国艺术博物馆。
卢浮宫画廊 (莫尔斯,1831年-1833年)
莫尔斯一直想给国会大厦的圆顶画一幅壁画。但他从来没有过机会。五十五岁时,他彻底放弃了艺术,全心投入到了电报事业中去了。莫尔斯从来没有想到,在他放弃艺术梦想的一百年后,纽约的大都会博物馆为他办了一个个人画展,展出了他最好的六十幅画。
国会大厅
一八二九年,三十八岁的莫尔斯在朋友的资助下来到了法国、意大利、和瑞士研修油画技术。三年后,他带着尚未完成的“卢浮宫画廊”登上了从一艘从法国北部的勒阿弗尔港驶向纽约的邮船“萨丽号”(Sully)。
此行改变了世界。
一 八三二年十月一日,为了躲避风浪,经过五天的等待,“萨丽号”,驶出了英吉利海峡,进入了大西洋。途中,“萨丽号”中的旅客们高谈阔论着时事和哲学。虽然 没有正规的科学训练,但莫尔斯很快就被有关电磁学的话题吸引住了。在法国,莫尔斯就就见过了奇珀的壁板信号(Chappe semaphore telegraph),很受震动。他对朋友说:“壁板信号系统比邮政系统好,但它还不够快,用闪电的话更好。”船上的乘客中有一位来自波士顿的电学博士杰 克逊(Charles Thomas Jackson)。他经常加入莫尔斯的谈话,并告诉莫尔斯,金属导线可以实时传播信号。杰克逊还向莫尔斯介绍了电磁 感应现象。杰克逊还从旅行袋中取出了一块马蹄形的铁块以及电池。他说:“这是电磁铁。在没有电的情况下,它没有磁性;通电后,就有了磁性。”莫尔斯一路向 杰克逊学习了许多电磁学基础知识。莫尔斯被电磁学迷住了。旅途中,他构思了很多电报机的草图。莫尔斯下船之前对船长说:“用不了多久,我就会发明电磁电 报。”
莫尔斯的两个兄弟在纽约里克特街码头(Rector Street Dock)接莫尔斯回了家。到家后,莫尔斯就沉浸在了发明电报的工作中。
从 这以后,莫尔斯走上了发明电报的道路。没有电磁学知识,他便如饥似渴地学习。遇到一些不懂的问题,他就向物理学家亨利(Joseph Henry)请教。 他的画室也成了电学试验室。画架、画笔、画布被堆在角落,电池、电线以及各种工具成了画室的“主角”。很快,莫尔斯就掌握了电磁学基本知识。
莫 尔斯知道,早就有人想用电来传递信息了。一七五三年,当时人类关于电的知识只是处在静电感应时代,一位叫摩立孙的物理家,曾做过这样的实验:架设二十六根 导线,每根导线代表一个字母。当导线通电时,导线的另一端,相应的纸条就被吸引,并记下该字母。但无法解决电源的问题,摩立孙的实验就未能进一步深入。
三 年过去了,莫尔斯画了无数张设计草图,做过无数次实验,但每次都以失败告终。积蓄也全部用完了,生活十分艰苦。他想到,在他之前的发明家,是为了表达二十 六个字母而设计了极复杂的设备,这种复杂的设备制作起来很困难。他意识到,必须简化二十六个字母的传递方法,这样的电报机才会实用。
最早 与莫尔斯合作研究的是纽约大学的化学教授列奥那德•盖尔(Leonard D Gale)。盖尔很快就掌握了物理学家亨利的研究结果。莫尔斯只用了一个电 池组,盖尔建议他用二十个电池组,盖尔还建议莫尔斯多绕几圈电磁线圈。一八三六年,莫尔斯和盖尔发明了继电器,这是电报系统最关键的组件。最后,他们用一 个一百圈的电磁线圈和二十个电池组(39V)的电池系统,做成了莫尔斯的第一个电报系统。
必须用一种简洁的方法来表示二十六个英文字母。 莫尔斯想到的不是二进制的0和1,画家莫尔斯想到的是:点、直线、曲线、三角形等。最后,在阿尔弗雷德•威尔(Alfred Vail)的帮助下,他们构 思了一个方案,通过点、划和停顿组合成二十六个字母和十个数字,让每个字符和标点彼此独立地编码发送出去。他们达成协议,把这种标识不同符号的方案放进了 莫尔斯的专利中。即我们熟知的美式莫尔斯码,是为通讯史上最成功的编码。
一八三七年十月三日,莫尔斯向专利局递交了最初的电报专利。其中,维尔有25%的发明权,盖尔也有一部分发明权。莫尔斯还在欧洲好几个国家取得了电报的专利权。
莫尔斯发明的电报机
莫 尔斯码可以用一种音调平稳时断时续的连续无线电波来传送。也可以用电脉冲来传递,机械或视觉信号也可以用来传递莫尔斯码。通常,任何一种能把书面字符用可 变长度的信号来表示的编码方式都可以被称为莫尔斯码。今天还在使用的国际莫尔斯码只用到点和划。商业代码精心设计了五个字符组成一组的代码,做为单词。这 些五个字符构成的简语可以用莫尔斯码发送。现在仍然在业余无线电爱好者中使用的有Q简语和Z简语。作为一种信息编码标准,莫尔斯码比其他编码的生命长的 多。莫尔斯码在海事通讯中被作为国际标准一直使用到一九九九年。一九九七年,当法国海军停止使用莫尔斯码时,发送的最后一条消息是:“请所有人注意,这是 我们在永远沉寂之前的最后一声呐喊”!
莫尔斯码中,最有名的是海上救援信号SOS(×××―――×××)。一九零五年四月一日,德国政府 把SOS的莫尔斯码设为海上救援信号。第二年,的十一月三日,SOS又被指定为国际通用的海上救援信号。一九零八年七月一日,SOS作为国际海上救援信 号,正式生效。一九零九年八月,美国轮船“阿拉普豪伊”号由于尾轴断裂,无法航行,就向邻近海岸和过往船发出了SOS信号。这是第一次使用SOS信号。一 九一二年,著名的泰坦尼克(Titanic)号游轮首航遇险时,发出过当时刚通过并准备使用的新的海上求救信号SOS,结果没人理睬。泰坦尼克号沉没 后,SOS才被广泛接受和使用。
今天,国际莫尔斯电码依然被使用着,尽管只有业余无线电爱好者在使用。二零零三年,国际电信联盟(ITU)仍在管理着世界各地的莫尔斯码使用者取得业余无线电执照的工作。一些国家保留着一些波段为使用莫尔斯码的业余无线电爱好者使用。
莫尔斯码只需要一个平稳的不变调的无线电信号,因此发报设备比其它方式要简单,只需要很窄的频宽。它还能在高噪声、低信号的环境中使用。可以帮助两个不同母语、在通讯时会遇到巨大困难的发报者之间进行沟通。
一 九九一年之前,为了获得美国FCC颁发的高频波段的业余无线电证书,必须通过每分钟五个单词的莫尔斯码发送和接收测试。一九九九年之前,要达到每分钟二十 个单词的熟练水平才能获得最高级别的业余无线电证书。熟练的业余爱好者和军事报务员能接收每分钟四十个单词以上的莫尔斯码。
有了莫尔斯 码,莫尔斯就着手研制电报机了。当时他极为贫困,但他坚持进行研制工作。一八三七年九月四日,莫尔斯造出了一台电报机,由一个电键和一组电池组成。按下电 键,就有电流通过。按键的时间短代表点,按键的时间长代表线。但收报机则复杂一些,由电磁铁及附件组成。电流通过时,电磁铁产生磁性,并由磁性控制一枝 笔,在一张纸上记录下点或线。该发报机的有效工作距离只有五百米。后来,莫尔斯对这台发报机进行了改进。
一八四三年,莫尔斯向国会申请三 万元的资助,在华盛顿与巴尔的摩两个城市之间,架设一条长约四十英里的电报线。同年三月,国会经过激烈辩论,批准了资助莫尔斯的三万美元。第二天上午,专 利局长的女儿安妮•艾尔斯华斯(Annie Ellsworth)来到了莫尔斯的住处,对他说:“我来这里是祝贺你的。”“祝贺我什么?”莫尔斯问道。安 妮说:“国会批准了给你的资助。”莫尔斯和安妮的爸爸是大学同学。莫尔斯很高兴地说:“你是第一个来通知我这个好消息的,你可以选一条消息第一个通过电报 线转播。”安妮说:“那就说‘上帝创造了如此的奇迹!’(What hath God wrought!)吧”。一年后,莫尔斯建成了世界上第一条两个城 市间的电报线。
一八四四年五月二十四日,莫尔斯在华盛顿国会大厦中,用他倾注了十余年心血研制成的发报机向四十英里外的巴尔的摩发出了人 类历史上的第一份电报就是安妮要求的那句话:“上帝创造了如此的奇迹!”一百二十年后,人类的第一次通讯卫星通话,也是以“上帝创造了如此的奇迹”开始 的。
一九三二年五月十四日,美国邮电电报公司向它的所有的站点发出了下面的电文:
纽约,一九三二年五月十四日
这份电报是为了纪念一百年前,山缪尔•莫尔斯教授发明的电报。上帝创造了如此的奇迹!
斯格维尔(Scovill)
莫尔斯的电报系统经过许多改进,被迅速推广应用。此后,两地间的信息传递除了书信之外,又多了一种全新的、快速的传播途径。
康奈尔大学的创始人以斯拉•康奈尔(Ezra Cornell)发明了绝缘电缆大大方便了电报线的铺设。由著名发明家托马斯•爱迪生(Thomas Edison)发明的四路并联电报机可以使四条信息在同一条电报线上同时传送,大大提高了发报效率。
不 久,由康奈尔参与建立的西联电讯公司在一八六一年,架设了第一条跨洲电报线,使其成为全美第一大电报公司。电报系统也随之风靡世界;十九世纪后半叶,欧洲 出现了众多的电报系统;一八六六年第一条永久性的跨洋电报电缆在大西洋底成功完成铺设;到一九四零年共有四十条这样的电报线穿越大西洋。电报极大地改变了 战争形式及新闻传播和发行模式。
一八五八年,欧洲一些国家联合起来发给了莫尔斯一笔四十万法郎的奖金。在莫尔斯垂暮之年,纽约市民在纽约中央公园为他塑了雕像。
电 报的发明和其他一些重要的发明一样,也引起过一场发明权之争。莫尔斯申请完电报专利后,他收到了杰克逊的来信,称“我必须主张并维护这项发明中属于我的那 分荣誉。”但这只是一厢情愿,莫尔斯在回信中坚决回绝了杰克逊的要求:“我不仅否认你曾提供的资料,也不承认我的发明从你那里获得任何启发。”不过他还是 希望,事情能私了。
当时,莫尔斯向国会申请资金的文件,引起了物理学家亨利的注意。早在莫尔斯踏上邮轮之前,亨利就已解决了有关电报的技术问题。但他对发明毫无兴趣,也没有提出电报的设计方案。同事们建议他申请专利,他未予理会。
亨 利得知莫尔斯为发明电报付出了巨大心血。在莫尔斯的请求下,亨利帮助莫尔斯解决了不少技术难题。莫尔斯更需要的是政府资助。莫尔斯再次向亨利求助。尽管在 给莫尔斯的信里,亨利认为“严谨而基本的科学原则决定了你的电报属于次要的实用性申请”,但他认为这项发明应该获得政府支持,“如果方法得当,会取得圆满 成功”。莫尔斯最终得到了国会的资助,顺利地完成了电报的发明,荣耀和财富此后一直围绕着莫尔斯。一八四七年夏,他有了自己的房子,接回了自己的孩子,迎 娶了新妻子。但他失去了亨利这个朋友。
一八四五年,莫尔斯的合作者和朋友威尔出版了《美国电磁电报》(The American Electron Magnetic Telegragh)一书,记述了美国电磁电报的发展史。亨利发现,除了那封给莫尔斯的信,书中对他在电报发明和改 进的贡献只字未提。他认为这与莫尔斯有关,并告诉旁人自己才是电报的真正发明者。莫尔斯对此很不满。但他很知道自己不能当众回击,在公开场合总保持着谦逊 与得体的亨利很受公众景仰。而莫尔斯正在申请延长自己的专利。但他在给威尔的信里,称亨利的工作“毫无价值”。
九年后,专利延长得到批 准。莫尔斯发表了九十六页的长文《驳亨利教授证言中的有害推论》,称自己“并不蒙恩”于亨利。这让身为史密森学会会长的亨利,大为恼火,称莫尔斯为“电报 员”、“傻瓜”和“胆小鬼”。但他不知道,一八四六年,他担任会长不久,莫尔斯曾在《纽约观察者》杂志上匿名发表文章,充满对学会和新会长的溢美之词。莫 尔斯到死也没提起亨利在电报史上的贡献。一场功名之争,让两个好朋友,形同陌路。
尽管,发明的道路漫长,事后又有很多麻烦。但是,电报的发明,开始了用电作为信息载体的历史。通过对电报、无线电通信的深入研究,开启了人类通信历史上的第一次巨大飞跃。
莫尔斯除了把精力放在电报发明上,还是一位社会活动家。一八三六年,莫尔斯以本土党的身份参加了纽约市市长的竞选,但只获得了一千四百九十六张票。未能当选。
莫 尔斯一直致力于联合新教各个教派反对天主教。希望制止天主教对公共部门的控制,也希望修订和加强《移民法》来限制天主教移民。在这件事上,他曾写道:“为 了让大船不沉没,我们必须尽快堵住这个流着污泥浊水的漏洞。”一次到罗马访问,他拒绝向罗马教皇脱帽以示抗议。一位瑞士近卫军士兵怒气冲冲地跑了过来,把 帽子从他的头上打翻在地。
莫尔斯还是《纽约观察家》(New York Observer)杂志的专栏作家,他哥哥西德尼(Sidney Morse)是该报主编,他用文字来提醒民众要警觉天主教的威胁,并提倡为反对天主教而战。这些文章被各大报纸广泛转载。他始终认为奥地利政府和天主教 救助组织对那些移民美国的天主教徒的援助,是为了控制美国。他在《国外反对美国自由的阴谋》一书中写道:“当然,美国的新教教徒,自由民有足够的洞察力去 发觉那些外国异教徒在他们眼皮底下搞破坏,他们会明白天主教会无论过去还是现在,都一直是最邪恶的体制化的政治阴谋家和独裁者,他们利用‘宗教’这一神圣 的幌子来保护自己不受攻击。人们最终会明白一个真相:天主教会是一个政教合一的组织,这种关系完全有别于现存于我国的其他宗教,有别于其他形式的宗教信 仰。”
莫尔斯还从法国学到了最初的照相术。回到纽约后,他开了美国第一家照相馆,他的学生中有一位叫马修•布雷迪(Mathew Brady),后来成了美国内战中最有名的摄影师。
尽管,莫尔斯是一位有影响的美国的画家。但莫尔斯造福后人最大的成是他发明的电报机和莫尔斯码,从此,人类的远程通讯方式完全脱离了视觉和听觉媒介。
莫尔斯于一八七二年四月二日死在位于纽约市家中,享年八十岁,遗体被安葬在纽约市布鲁克林区(Brooklyn)的绿荫公墓(Green-wood Cemetery)。
纵 观历史,一些关键时刻总有人会出来起到关键作用。有意思的是,这些人并不一定是最有资格起这种作用的人。莫尔斯被人称为电报之父,但他并不是对电报贡献最 大的人。他既不是科学家和机械师,也不是商人。但是,当那些合格的发明人正在思考那些不切实际的想法时,是莫尔斯给这个世界带来了长程通讯的革命——电 报。莫尔斯有一个所有其他人都不具备的素质——对发明电报的狂热。莫尔斯在电报带来巨大利益之前,他很穷,很固执,也很不理智。莫尔斯还经历了痛苦的发明 权之争。在所有这一切之中,尽管他并不是最有资格发明电报的人,但是只有莫尔斯站了出来,只有他冒着失去一切的危险,发明了这一项统治了人类通讯一百多年 的电报系统。