一统全球 第四部 中华帝国 第79章 有线电报

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现在中国科学院的研究员们在理论研究及实验能力上都已大大超出我所能指导的范围,大多数时候,我都只能向他们说些科技发明的名字和大概的用途描述。比如电报,我就只能告诉他们那是一种通过控制电流的强弱变化来传输信息的东西,再多的我就讲不出来了。一方面这方面的专业知识我在前世也没有学过,另一方面是到这时空也都二十几年了,很多东西都已经忘得差不多了,只知道名字和它的大概用途。

郭儒铭,洛阳师范大学物理学院副院长,帝元前25年(公元175年)3月17日出生在洛阳市永宁县的一名工匠家庭中,父亲郭宏是远近闻名的泥瓦匠。郭儒铭从小喜欢动脑动手做实验,在没有看见外人放风筝的情况下就自己做出了第一只风筝,名动四乡。

郭儒铭从小在外公宋云的教导下读书识字,于帝元前10年考入永宁高中高二年级念第一批新式教育。学校的老师在文学修养上还不能比得过外公,但在其他科目上却比他外公要强得多,而且他们平易近人,可以与学生一起讨论学习,经过一段时间的过渡后,郭儒铭慢慢适应了学校的新型教育方式,于帝元前8年以洛阳市高考第七名的突出成绩考入洛阳师范大学物理系,开始系统学习物理学。

郭儒铭的老师是朱启明,从大二开始跟着朱启明学习电学有关知识,第二年,老师就发明了化学电源,得到了皇帝的当面嘉奖,让郭儒铭认识到了皇帝对科技发明的重视程度。他废寝忘食地投入到有关电学的实验中去,在帝元前5年发现了著名的郭儒铭定理(法拉第电磁感应定理),同样得到了皇帝的当面嘉奖。凭着这项重大发现,郭儒铭毕业后到洛阳大学继续进修物理学研究生,取得了物理学硕士学位,然后回到洛阳师范大学担任物理学副教授讲授物理专业课。一年后被评为教授职称,并担任了物理学院副院长的职务,又被当时的大汉科学院选为院士。

自两年前皇上说了这个电报的构想后,科学院电学研究室的研究员们就开始全力研究,但想遍了千百十种办法,还是没有研究出皇上描述的有线电报。有人已经开始怀疑到底有没有皇上描述的这样东西的存在。

但郭儒铭却没有动摇信心,他相信皇上说的话一定是正确的,皇上说有,那这种东西就一定有。

中华帝国成立后,大汉科学院改名中国科学院,郭儒铭作为一名有重大贡献的物理学家,他可以随时使用科学院物理研究所的所有实验器材,并且手下有3名进修研究生的学生,郭儒铭是他们的导师。

今天是帝元2年2月7日,学校刚刚开学不久,但郭儒铭仍然没有放弃有线电报的研究,趁今天是星期天他又回到研究院,带着一名学生康宜进入实验室,里面已经有几名研究员在做实验。

郭儒铭与同事们打了个招呼,带着康宜来到一张实验桌前,上面摆着一些电学仪器,郭儒铭吩咐康宜把一些要用到的仪器摆放好,郭儒铭把电池与一个铜线圈及一个电阻连了起来。这个线圈是上个星期郭儒铭做电磁实验时突然发现饶起来的通电铜线圈吸附铁屑的能力比直导线大,因此他在家里用木棒饶了一个铜线圈,今天拿来做实验。

郭儒铭把线圈通了电,然后把木棒的一端靠近康宜撒在桌子上的一个瓷盘里的铁屑,只见这些铁屑一下子飞了起来被吸附在木棒前端,证明这个通电线圈确实有磁铁的功能。于是郭儒铭把它叫做电磁铁,康宜在边上把实验过程和现象记录了下来,这是科学院的研究员们在长期的实验工作中得出的经验。

随后郭儒铭和康宜用各种导线做了实验,发现在相同电流的条件下,铜丝和银丝做的电磁铁的吸引力要大得多,然后用铜丝做实验,改变电流的大小,发现电流越大,电磁铁的吸附力就越大。

郭儒铭得出这些结论后兴奋不已,在科学上的每一个小发现那都有可能导致一次大的发明,所以郭儒铭对这些实验结论非常重视,反复做了多次实验,并且亲自记录了实验现象。在吃午饭的时候,康宜提出下午不用铁屑,用铁块来实验一下。郭儒铭也同意了,他也想看看电磁铁的吸引力到底能有多大。

回到实验室,他们找了很多铁块铁片放到桌子上,一块一块的实验。他们先用的是电池,从最大的那块大概有200克重的铁块开始,显然这块铁块太重了,电磁铁即使靠在它身上也吸它不起来。然后他们开始一步一步的捡轻一点的铁块实验,到那块大概40克重的铁块的时候成功了,铁块被吸到了电磁铁上。他们又把再小一点的铁块和铁片实验了个遍,郭儒铭发现只要线路开关合上,铁片就被吸到磁铁上,如果断开关,铁片就掉下去。这本来就是一个正常现象,断电了铁片当然要落下去,但郭儒铭却似乎得到了一点灵感。但不管怎么做都没有把脑海中那灵光一现的灵感再找出来,今天的实验算不得很成功。

郭儒铭知道自己肯定已经接近一个重要发现或发明了,回家去后他躺在床上细细的回忆实验过程,突然想起皇上说的电报,如果在带电磁铁下面放一张纸,那么铁片被吸上来后就会在纸上打下一个印迹,郭儒铭马上起来把他的想法记录在自己的随身笔记本上。

第二天是星期一,但郭儒铭因为电报快要成功了,必须马上实验自己的想发,于是他先到学校请了一星期的假,然后带着三个学生回到科学院实验室。郭儒铭亲自动手,把电磁铁通了电后,在下面放了一张纸靠近瓷盘后,郭儒铭放在里面的那块10克重的铁块一下飞起来打在纸片上。断了电,把纸片拿下来,上面果然有一个明显的印迹。于是他们又一次次的做,郭儒铭做了又让三个学生做,反正是要把这个实验烂熟于心。

得到这个发现,郭儒铭就开始想这个发现对电报有什么作用。显然,用纸片、电磁铁和铁片能记录一个印迹,但要把它转化成有用的信息却还是没有一点头绪。康宜是三个学生中脑袋最灵活的,他把纸片慢慢的移动,电磁铁的电流也时断时续,然后就在纸片上得到了一连串的印迹。郭儒铭看到这儿又想起,如果把铁片涂上墨水,那么可以在纸上留下明显的标记。最后得到的就是一些有墨水点的纸条,但对于如何把它转化成对电报有用的东西就又没了进展。

三天之后,帝元2年2月19日,是郭儒铭值得一生纪念的日子,在这一天,他对电报的实验有的突破性进展,最终导致了电报的发明。郭儒铭的三个学生今天没有和他一起,他们在师范大学兼职老师,讲课去了。郭儒铭在实验室一次次的做着这个铁块打点的实验,有一次他把一块小铁片吸上来后突然想到,如果把铁片的一端固定,用电磁铁去吸引另一端,看能不能把铁片吸弯后打在纸片上。

他一个人显然不好操作电源开关、电磁铁、纸片和铁片,他想了个办法,找了个支架,把铁片固定在离桌面10厘米的空中,然后又把电磁铁固定在铁片一端的下面。电磁铁是铜线饶在木棒上做的,直径大概有9厘米的样子,磁铁圆柱顶端就离铁片有1厘米的距离。郭儒铭在它们之间放了一张长纸条,铁片没固定的那一端也涂上墨水,打开电源开关,铁片果然弹了一下,涂有墨水的那一端在纸条上打下了一个墨点,因为还没有断开电源,所以铁片就继续弹上弹下的在纸条上打点。郭儒铭试着拉着纸条的一端缓缓抽出,他惊喜的发现自己得到了一张墨点分布均匀的纸条。他看着这张纸条想到如果把电源的开关进行有效的控制,那么纸条上打下的点是不是可以发生变化。

他想到就做,这次他一手拉纸条,一手控制开关,铁片就时不时的弹一下,打在纸条上的墨点也不均匀了。郭儒铭却从中看到了一个有用的信息:如果控制开关也有一定的规律的话,他们打在纸条上的墨点也应该有一定的规律。

郭儒铭做了一天的实验,最终通过控制开关和纸条,得到了一张突破瓶颈的纸条:在这张纸条上,第一个墨点和第二个墨点相隔距离非常长,大概有5厘米的距离;第三个墨点却和第二个相隔很短,只有不到3厘米的距离;第四个墨点和第三个墨点又相隔了5厘米……一直下去,这些墨点放远了后看起来就是由一个点和两个点组成的一张密码图。

这些点的距离是通过控制电源开关的闭和时间来控制的,开关闭和时间间隔短,打下来的墨点距离就短,开关闭和相隔时间长,打下来的墨点距离就远。郭儒铭选定了两个开关闭和的间隔时间,所以就得到了一个墨点和两个墨点的密码图。最这个发明,郭儒铭研究了两天,想到如果把这两个点分别表示成数字1和2,那么整张纸条就是有数字1和2组成的密码,如果能把1和2的组合表示成汉字,那不是就可以翻译成词语和句子了吗?

郭儒铭剪了许多长度相同的纸条,按他拉出纸条的速度,这个长度的纸条可以打十多个数字,郭儒铭把每个汉字用1和2表示成不同的编码,那用打点器打出来的密码纸条就可以表示一个汉字了。一张纸条可以打一个数,表示一个汉字,这个实验做成功,已经是3月8日了,他已经初步掌握了电报的原理;用他发明的打点器通过打点来控制数字1和2的排序,然后再把不同排序的数按他编写的密码本翻译成汉字,就可以组成文章了。

郭儒铭最后把铁片变的了铁针,通过打洞来表示数字,然后把铁针、电池、电磁铁组合成一个机器,就成了世界上第一台原始的电报机。他用这台电报机打出了一篇文章,然后拿到他的老师朱启明那儿给老师看,朱启明高度赞扬了他的发明,他们一起对这台电报机进行了改进,直到4月初,才完成了一台能清晰地打出电报的电报机。

4月16日,郭儒铭带着他的发明来皇宫见我,我对这台电报机给予了高度重视,因为它与我印象中的电报机原理一模一样,都是靠打点来打出数字,然后才翻译成文字,所以才有一个什么莫尔斯密码的东西。但这个电报机只能自己发报自己打报,并不能把信息传到远方,于是郭儒铭同拨给他的手下想办法研究出了能把电报发到远方的发报机和接收机,这样就可以通过电线来把信息传到远处了。

帝元2年7月3日,一个值得纪念的日子,在中国科学院里实验场的两头,郭儒铭拉了一跟电线,在两边分别连上一台发报机和一台接收机,然后开始发报。东边一头的发报员是郭儒铭,而皇帝和其他科学院来观看这项重大发明的研究员们则站在西边的接收机旁边等着电报员把接受来的电报翻译出来。过了大概十分钟的时间,这边电报机响了起来,电报机里面的纸条一张张地滑了出来,上面有一个个的针眼,电报员按顺序把六张纸条放好,然后根据郭儒铭编制的汉字密码本一个个地把汉字找了出来,最后世界上第一封真正意义上的电报翻译出来了:中华帝国万岁!整个实验场的人都发出了兴奋的呼声!

帝元2年9月23日,在洛阳市皇城与新城之间,中国科学院的科学家们架设了世界上第一条电报线,当天进行了第一次远距离电报实验,从新城翻译好后拿过来的电报显示完全与发出去的文章一样,中华帝国发明了第一个能传送大量信息的通信工具,让两地间的信息流通速度大大降低。

从10月份开始,科学家们开始在全国架设电报线,这项工作直到帝元4年才全部完成,从此,中国的通信领域从以前的人力传送转入到电报传送,虽然只有少部分政府部门能使用,但这加强了中央同各地方政府的联系,使中央对全国的控制得到了进一步的加强。

(这篇文章是我自己想的,如果有不符合事实的地方,请大家原谅!)

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