通讯电缆

电报问世后，人们都为有了这一方便而灵巧的通信工具而欢欣鼓舞。起初的电报线是架设在空中的裸体金属导线，日子一长，问题来了：裸体导线不能铺得太长，因为太长了电阻增大，电力不够，无法保证电报质量。裸体导线容易招来雷电，电报线被雷电击断，收、发报机受损，工作人员和顾客遭雷击的事，时有所闻。

科学家们动脑筋寻找着理想的传递电报的方法。

人们首先想到了铁路路轨，这长长的铁路轨无疑是很好的传导媒体。可是经过多次试验后，科学家们发现，路轨无法代替电报线。因为铁轨电阻太大，最主要的问题是电流在铁轨上流过时，一接触地面，电流就散失完了，用铁路路轨作导线的设想很快宣布告吹了。

人们又想到了用玻璃管装导线，由玻璃来起绝缘作用。这无疑是一个好办法，因为这样一来不仅不会漏电，也不怕潮湿和雷击了。可是几次试验下来，人们发现这一个办法还是不行。因为软玻璃管还未诞生，塑料、尼龙等软性物也没有出现，而当时只有硬玻璃。又脆又硬的玻璃管在短的线路上还可勉强凑合，线路一长，就不行了。

怎样防止导线漏电，怎样避免导线遭雷击，怎样架设又长又重的电线……一连串具体的现实问题困扰着科学家和工程技术人员。

19世纪40年代，德国人西门子和哈尔斯克从不断的试验中看出要解决电报线问题，关键还在于要有大量价格便宜的绝缘导线。

要制造绝缘导线就要有绝缘材料，到哪里去找绝缘材料呢？各国科学家都在努力。西门子和哈尔斯克经过反复试验，直到1849年初，从好多物品中终于找到了一种叫古塔波的胶作为绝缘材料。古塔波胶柔软有韧性，不会腐烂，不易折断，最重要的是它有良好的绝缘性能。

有了绝缘材料，可是如果用手工缠绕太麻烦了。他们动脑筋又设计了一种机器，把电线裹在古塔波胶中，从而大大提高了工作效率。

他们把裹在古塔波胶中的导线埋在地下，既可防止断裂又可起到保护作用。1849年4月1日，第一条地下电报电缆线在凡尔纳、西门子领导下诞生了。它始于柏林，经哈雷、埃尔富特、卡塞尔和吉森，到达法兰克福，以后又从那里向各地伸展出去。

世界上第一条通信电缆诞生了，这对电报事业的发展起到了很大的推动作用，但是接下来的艰巨任务又接踵而至，电报电缆如何跨洋过海沟通洲与洲之间的联系呢？

1850年夏天，法国渔民在英吉利海峡捕鱼时，意外地捞到了一条又粗又长的怪东西。围着看的渔民说：“这家伙从没见过，准是怪物！”“大概是海蛇的内脏！”人们都同意了这个判断。

没有多久，一个勇敢的渔民，大胆地用斧子和钳子剖开了这条海蛇内脏。“哟，这家伙不是生物！”当他剥掉了黑洞洞的外衣后，大家才发现里面竟是闪着金属光芒的铜线。几个见识较广的渔民不约而同的说：“这是海底电缆啊！”

原来这是第一条较长的海底电缆，它几天前刚由“哥利亚”号轮船从英国多佛敷设到法国来，接通没多久便被渔民弄断了。高兴了几天的隔海电报通信也就成了哑巴。一直到1851年，在采用了较好的保护后电缆才铺设成功，通信也恢复了。

电报通信在欧美传播开后，英美法等国的国内电报通信发展相当地快。但是，电报的通信需要导线，虽然法国英国之间是通了，可是地中海和黑海沿岸的国家之间，欧洲与美洲国家之间，由于隔着大洋，仍不能进行电报通信。美国记者在伦敦采访到的消息，要在二周后通过邮船才能送到，新闻成了旧闻。征服大海，跨过大洋，已成了人们急切的呼声。在科学家努力下，1854年地中海和黑海的海底电缆铺设成功了，地中海和黑海各国建立了电报联系。可是大西洋依然把欧洲和美洲隔在两岸。

要铺设一条跨越大西洋的海底通信电缆，谈何容易啊！首先是资金问题，因为要铺设一条通往美国的电缆，是一项需要几百万投资的工程，这几百万块钱是否会永远沉没在大海里，谁也没有把握。当然最大的困难还是科学技术水平上的问题，当时有人甚至还提出数学上的证据说明铺设横跨大西洋的电缆是不可能的。

尽管如此，1857年还是有两艘电缆铺设船“二尼亚加拉”号和“阿加门农”号出航，出资建造的是美国百万富翁赛勒斯·韦斯特·菲尔德，以及他的兄弟和四位公司经纪人。当时许多人嘲笑他们，警告他们，经过一番努力铺设船行动了，但是看来提出警告的人是有一定道理的，试验失败了，并且报废了一大段电缆。

但他们没有泄气。次年，英国物理学家威廉·汤姆生参加了铺设工作。两艘船第二次出航。这次他们对铺线作了改进，从线路中央开始敷设，每条船装一条电缆，以相反方向行驶。但是由于线路实在太长，海底落差也大，再加上各种海流的影响，铺设的难度比预料的大得多了。但是在汤姆生和全体船员及工程技术人员努力下电缆终于铺设成功了，大西洋两岸的电报机终于用电缆接通了。两岸互相拍发了热情洋溢的贺电，接着又发了336封电报。

谁知海底通信电缆只使用了一个月，就出现了严重的故障，信号变得模糊不清。又过了半个月，电缆完全损坏了。由于在建造过程中，电缆公司的耗资达数十万英磅，但未能取得商业上的利益，不少股东打起了退堂鼓。他们牢骚满腹地说：“把钱扔到大西洋中，只有傻瓜才会再干！”大西洋电报公司的股票一夜之间也一落千丈，投机商人趁机以异常低廉的价格抢购了所有的股票。在电缆刚建立时曾经身价百倍，几天前还被新闻界誉为“民族英雄”的赛勒斯·韦斯特·菲尔德霎时变成了“20世纪最大的骗子手！”汤姆生当然也遭到冷嘲热讽。

汤姆生埋头试验，寻找着失败的原因。

根据反复分析，他发现第一条大西洋海底电缆碰到的一个关键问题是：电缆终端的电信号太弱，用现有的电报终端是无法接收的。为了研制出高灵敏度的电报机，这一年的冬天，汤姆生和他的助手几乎都泡在格拉斯哥实验室里，试验各种方案，但都失败了。

第二年初，一个春光温煦的日子，对弱信号放大问题一筹莫展的汤姆生，为了轻松一下头脑，特意邀请了赫尔姆霍茨（1821～1894年）等五六位好朋友，到海滨去玩。比汤姆生年长3岁的赫尔姆霍茨，是德国有名的物理学家。但他却十分推崇汤姆生，曾经谦虚地说：“当我站在他身旁时，常觉得自己像一只木鸡。”(www.daowen.com)

来到海滨，汤姆生租了一条游艇，大家争先恐后地上了船。正要启锚时，一位朋友发觉汤姆生“失踪”了。

“威廉，你在哪里？”朋友们呼喊开了。喊了一阵，还是不见汤姆生的影子。大家只好坐下来聊天，等候着他。

赫尔姆霍茨很着急地在甲板上来回踱步，四处搜寻。突然，他发现汤姆生钻在船舱下面，正低着头在随身携带的小本本上画着什么。有点生气的赫尔姆霍茨，真想凑到汤姆生的耳朵边大喝一声，再揍他一拳，但是他没有这样去惊动朋友。只见他从衣服口袋里掏出镜子，对着太阳，把阳光反射到汤姆生的脸上，不时地晃动。

汤姆生由于眼睛受到强光的刺激，中断了设计新电报机的思路，抬头看了一眼站在甲板上哈哈大笑的赫尔姆霍茨。汤姆生在领悟到自己得罪了朋友，正想赔不是的时候，突然呆住了。他两眼直愣愣地看着赫尔姆霍茨手中的镜子，兴冲冲地大声喊道：“有啦，有啦！我的赫尔姆霍茨！”说完，他扔下朋友，飞快地跑回了实验室。

朋友们感到大惑不解，游兴也随之烟消云散，他们跟着到实验室。

“赫尔姆霍茨今天可帮了我的大忙了！”汤母生十分高兴地对追赶而来的朋友们说。

“威廉，你说什么呀？”赫尔姆霍茨愣住了，惊奇地问道。

“这些天，我一直在为弱电信号放大的问题发愁，”汤姆生喜形于色的回答说，“是你使我找到解决难题的办法。”接着他拿出一面镜子，对着阳光微微地晃动，镜子只转动一丁点儿，远处的亮斑却移过了很大的一段距离。“这不就是一种放大吗！”

过了不久，汤姆生根据这个原理，移动某点位置上的电信号，使其在传导到一定距离处时，得到相应扩大，从而发明了镜式电流计电报机，并获得了专利。

这是一种灵敏度很高的电报机，它的发明和使用，使长途电缆通信最终有可能得到实现，汤姆生增加了取胜的信心。

汤姆生做了大量的试验取得了充分的数据，在总经理的支持下，汤姆生的铺设大西洋海底通信电缆建议被采纳了。

经过7年准备，1865年，第二条电缆要铺设了。汤姆生异常兴奋，虽然他5年前因滑冰不慎左腿骨折，成了跛子，但仍然参加远航，亲自指挥施工。6月的一天，“伟大的东方人”号巨轮装载电缆，徐徐开动，开头电缆沉放顺利，施工人员满怀着胜利的希望。但是，当船航行到大西洋中部时，发生了意想不到的事故：电缆突然折断，坠入近4000米深的海底。沉放失败了，当汤姆生和参加施工的人员怀着沉重的心情被迫返航时，一个个眼含泪花，心如刀绞。

看到惨重的损失，有人表示惋惜，也有人幸灾乐祸，各种风言风语，不断刮进汤姆生的耳朵。他吃饭不香，睡觉不甜，经常拄着拐杖来到海边，凝望着白浪滔天的大海，陷入回忆和沉思。

“教授，您在想什么？”一个夕阳刚落山的傍晚，来到海边散步的总经理亲切地问汤姆生。

“海底电缆！”汤姆生依然凝视着被霞光染成红色的大海，深沉地回答说。

“是呀，我们已经付出了几十万英磅和九年时间的代价！”总经理感慨万分的说。

“总经理先生，”汤姆生回过头，情绪激动地说，“只要再造出一条电缆，我保证能够成功！”

“再造一条就能成功，您有把握？”总经理急切的追问。“有！”汤姆生斩钉截铁地回答说，“我相信大西洋阻挡不住人类的进步！”总经理看着倔强、自信的汤姆生教授，微笑着点点头，并再一次激起了建造海底电缆的勇气。

回到公司，总经理作出决定：立即着手建造第三条电缆再次远航。这是汤姆生主持的第四次沉放，这一次沉放，吸取了前三次的经验教训，自始至终进展顺利。经过通报试验，效果非常令人满意。大西洋终于被征服了！

汤姆生晚年时说过：“有两个字最能代表我50年内在科学进步上的奋斗，这就是‘失败’”。汤姆生勤奋实践，开辟永久性的大西洋海底通信的伟大业绩，正是在吃尽失败的苦头以后取得的。