莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)

名言

作出重大發(fā)明創(chuàng)造的年輕人，大多是敢于向千年不變的戒規(guī)、定律挑戰(zhàn)的人，他們做出了大師們認(rèn)為不可能的事情來(lái)，讓世人大吃一驚。

——費(fèi)爾馬

故事

１８３２年１月１日這一天一艘從法國(guó)北部的勒阿弗爾港駛向紐約的游船正在大海上正常航行著，這艘船名叫“薩麗號(hào)”，當(dāng)時(shí)的游船上滿載了旅客。當(dāng)“薩麗號(hào)”郵船慢慢駛出英吉利海峽，進(jìn)入廣大的大西洋時(shí)。意外發(fā)生了，走在途中的這艘船遭遇到了前所未有的風(fēng)暴襲擊。風(fēng)浪中“薩麗號(hào)”不斷地在波峰浪谷中顛簸，乘坐這艘船的許多人都開(kāi)始出現(xiàn)了暈船的癥狀，其中就包括正乘坐這艘船的美國(guó)著名畫家莫爾斯，他也覺(jué)得自己十分難受，甚至想要嘔吐。

坐在船艙中感到不適的莫爾斯決定出去走動(dòng)一下，也許能好受些。于是他來(lái)到船長(zhǎng)室，他看到這時(shí)的船長(zhǎng)正坐在椅子上觀望著天氣，便走過(guò)去與之攀談。他們談?wù)撝@場(chǎng)風(fēng)暴。莫爾斯詢問(wèn)船長(zhǎng)，是否他們每次遇到風(fēng)暴，他們就一點(diǎn)辦法都沒(méi)有了呢？怎樣能使船不受到影響呢？

船長(zhǎng)的回答竟然是“毫無(wú)辦法”。他告訴莫爾斯，每次他們遇到這種情況就只能聽(tīng)天由命了，他們能做的只有等待了，就算是大智大勇的哥倫布還是對(duì)大自然的戲弄沒(méi)有任何辦法，他又能怎么樣呢？莫爾斯聽(tīng)著船長(zhǎng)講述著哥倫布航海的故事，看著那肆虐的大海，內(nèi)心之中開(kāi)始感覺(jué)得到有些悲哀。的確，在這無(wú)邊無(wú)際的大海之中，一艘船和一個(gè)人又怎么會(huì)敵得過(guò)龐大的大自然。在這次旅途中，莫爾斯意外地結(jié)識(shí)了一位來(lái)自波士頓城的醫(yī)生杰克遜，同時(shí)他也是一位電學(xué)博士。在兩人的閑聊的過(guò)程中，話題逐漸由暴風(fēng)雨轉(zhuǎn)到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象上。作為畫家的莫爾斯并不了解什么叫電磁感應(yīng)，但是，他在和杰克遜的談話中也逐漸地了解到了他想要知道的答案。談話中杰克遜首先從自己的旅行口袋中取出一塊馬蹄形的鐵塊以及一些電池等工具。接著他用最為通俗的語(yǔ)言對(duì)莫爾斯說(shuō)道：“這就叫電磁鐵。在沒(méi)有電的情況下，它沒(méi)有磁性；通電后，它就有了磁性?！?/p>

莫爾斯看到杰克遜的解釋感到十分的新奇，仿佛看見(jiàn)了一個(gè)奇妙無(wú)比的新天地。于是，他接下來(lái)向杰克遜請(qǐng)教了許多有關(guān)電的基礎(chǔ)知識(shí)。從此以后，莫爾斯開(kāi)始對(duì)電來(lái)了興趣。突然有一天夜里，莫爾斯突然想到，既然電的傳遞速度是那么的快，并且能夠在一瞬間就可以傳到千里之外，加上電磁鐵在有電和沒(méi)電時(shí)能作出不同的反應(yīng)。利用它的這種特性不就一定可以傳遞信息了嘛。這時(shí)他又聯(lián)想起船長(zhǎng)所講過(guò)的哥倫布的故事。于是他便想到，要是能夠利用電的這種特性來(lái)傳遞信息的話，說(shuō)不定可以拯救很多條生命呢！這是多么有意義的事情?。∮谑?，４１歲的莫爾斯決定放棄自己已經(jīng)有所成就的繪畫事業(yè)，轉(zhuǎn)而投身到電力事業(yè)中。

于是他便如饑似渴地開(kāi)始了學(xué)習(xí)，原本供他作畫的畫室也被變成了一個(gè)正正經(jīng)經(jīng)的電學(xué)試驗(yàn)室，畫室的每個(gè)角落里都堆滿了電池、電線以及各種工具。很快，聰明的莫爾斯就掌握了電磁的所有基本知識(shí)。莫爾斯每天都在自己的那間畫室里，不斷地進(jìn)行著研究，他也不知道自己到底畫過(guò)多少?gòu)堅(jiān)O(shè)計(jì)草圖，做過(guò)多少次實(shí)驗(yàn)。他只是知道每一次的失敗之后他都會(huì)繼續(xù)下一次實(shí)驗(yàn)，他從來(lái)就沒(méi)有想放棄過(guò)。但是三年的埋頭研究，并沒(méi)有令莫爾斯得到他想要的答案，可是此刻的他已經(jīng)將自己的積蓄也全部用完了，這時(shí)的他每天都生活在極度的貧困中。無(wú)奈之下，莫爾斯為了維持自己的生活，在１８３６年又重新拿起了畫筆，擔(dān)任了紐約大學(xué)藝術(shù)及設(shè)計(jì)教授。但是在課余時(shí)間的他仍然沒(méi)有放棄從事電報(bào)發(fā)明的工作的想法，每每有時(shí)間就會(huì)進(jìn)行自己的研究。

在歷經(jīng)了三年的失敗后，莫爾斯開(kāi)始反思自己。他發(fā)現(xiàn)在他之前的科學(xué)家們總是為了表達(dá)２６個(gè)字母而設(shè)計(jì)了極為復(fù)雜的設(shè)備，這種設(shè)備制作起來(lái)并不容易。因此他想把２６個(gè)字母的信息傳遞方法簡(jiǎn)單化，只有這樣電報(bào)機(jī)的結(jié)構(gòu)才會(huì)更簡(jiǎn)單一些，也許這樣就能作出這種機(jī)器了。莫爾斯一直在思索著可以用什么符號(hào)代替２６個(gè)英文字母。他不停地在紙上畫著許多符號(hào)：點(diǎn)、橫線、曲線、正方形、三角形各式各樣。最后，他作出決定，他打算采用點(diǎn)、橫線和空白三種符號(hào)來(lái)共同承擔(dān)起發(fā)報(bào)機(jī)的信息傳遞任務(wù)。

隨后他便為每一個(gè)英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字都設(shè)計(jì)出了一個(gè)相應(yīng)的代表符號(hào)，這些代表符號(hào)由不同的點(diǎn)、橫線和空白組成。這就是被后人們稱為是“電信史上最早的編碼”，人們也稱它為“莫爾斯電碼”。

電碼的研究成功給莫爾斯很大的鼓勵(lì)，終于成功地在１８３７年９月４日制造出了一臺(tái)電報(bào)機(jī)。１８４４年５月２４日，年過(guò)半百的莫爾斯在華盛頓國(guó)會(huì)大廈聯(lián)邦最高法院會(huì)議廳里，成功地向巴爾的摩發(fā)出了寫有“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”的人類歷史上的第一份電報(bào)。電報(bào)的發(fā)明，揭開(kāi)了電信史上新的一頁(yè)。

解讀

莫爾斯的電報(bào)機(jī)后來(lái)又經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，傳送的信息更加準(zhǔn)確、快速，并很快被世界各國(guó)采用。電訊技術(shù)的發(fā)展，大大促進(jìn)了資本主義的發(fā)展，使其更快地進(jìn)入了第二次科技革命時(shí)期。

自然而然的，科技革命又為人類創(chuàng)造了極其強(qiáng)大的物質(zhì)財(cái)富，使人類變得更加強(qiáng)大。

蘭米爾改造電燈

名言

真理的大海，讓未發(fā)現(xiàn)的一切事物躺臥在我的眼前，任我去探尋。

——牛頓

故事

大概在１９０９年的時(shí)候即炭絲電燈誕生３０年后，一種新型的電燈出現(xiàn)了。這種電燈就是由美國(guó)通用電器公司的庫(kù)里基發(fā)明的。庫(kù)里基發(fā)明的電燈是在愛(ài)迪生發(fā)明的炭絲電燈的基礎(chǔ)上研究出來(lái)的，他成功地以鎢絲做燈絲的電燈替換了制作復(fù)雜的炭絲。這種電燈與炭絲電燈相比，顯然有了明顯的進(jìn)步，但由于通電后鎢絲極易變脆，所以它的使用壽命也受到了極大的影響。

這一年的夏天，美國(guó)通用電器公司來(lái)了一位叫做蘭米爾的化學(xué)家，他是應(yīng)邀來(lái)這里進(jìn)行工作的。這位化學(xué)家造詣?lì)H深，而且擁有廣泛的興趣。蘭米爾剛進(jìn)入公司時(shí)，公司研究實(shí)驗(yàn)室主任惠特尼博士并沒(méi)有立即分配蘭米爾做什么工作，而是建議他花幾天時(shí)間到各個(gè)實(shí)驗(yàn)室先熟悉一下環(huán)境，同時(shí)看看是否有他自己所能感興趣的課題。于是，蘭米爾第二天便在公司的各個(gè)實(shí)驗(yàn)室里穿梭著。

這時(shí)候蘭米爾突然來(lái)到了研究鎢絲電燈的實(shí)驗(yàn)室。據(jù)他了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在攻克延長(zhǎng)鎢絲壽命的難關(guān)的課題。而這個(gè)問(wèn)題無(wú)疑勾起了蘭米爾的極大興趣。他走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室并詢問(wèn)科研人員他們正在采取什么辦法來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，研究人員告訴他，他們目前最佳的方案是把玻璃內(nèi)的氣體全部抽出。這種所謂的“真空燈泡”的研究更加激起起了蘭米爾的濃厚興趣。他最終決定自己要加入了這個(gè)課題的研究。

就這樣蘭米爾一頭就扎進(jìn)了怎樣能夠讓鎢絲更加“長(zhǎng)壽”的研究中。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)后，他認(rèn)為鎢絲之所以會(huì)變脆是因?yàn)殒u絲內(nèi)的氣體雜質(zhì)所引起的。所以他大膽地向惠特尼建議在高真空的條件下加熱各種燈絲樣品，以測(cè)定各種情況下所產(chǎn)生的氣體量。聽(tīng)過(guò)蘭米爾的解釋后惠特尼感覺(jué)他的新見(jiàn)解有一定的道理，所以最終他同意了蘭米爾專門從事這項(xiàng)研究，并給他配了幾名助手。

又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究，蘭爾米徹底地證實(shí)了自己的想法的正確性。他在對(duì)處于非真空條件下的燈泡玻璃進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間加熱，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)燈泡玻璃的表面會(huì)慢慢釋放水蒸氣，而且這些水蒸氣與燈泡內(nèi)的鎢絲發(fā)生了嚴(yán)重的化學(xué)反應(yīng)，并且產(chǎn)生了氫氣。另外，在燈泡接頭的地方，還有一些材料也會(huì)釋放出一些氣體。而鎢絲之所以這樣短命，罪魁禍?zhǔn)拙褪沁@類氣體，也就是說(shuō)這種化學(xué)作用，使得鎢絲變脆、燈泡玻璃壁變黑的。

疾病的癥結(jié)被找到，剩下的就是該如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題了。接下來(lái)，除了蘭米爾之外的其他人都認(rèn)為如果想要解決這一問(wèn)題，最直接也是最有效的辦法應(yīng)該是進(jìn)一步的提高燈泡的真空度。的確在歷史上愛(ài)迪生等人，都曾為了提高燈絲的壽命，而在燈泡的真空度上大做文章，最重要的是他們的確取得了一定的成績(jī)。因而大家會(huì)自然而然地想到這個(gè)做法。但蘭米爾卻不同意大家的意見(jiàn)，他建議采用與抽真空相反的方法，即充氣的方法，把各種不同的氣體分別充入燈泡，他想看看各種不同的氣體跟鎢絲“相處”到底會(huì)發(fā)生怎么樣的反應(yīng)。他認(rèn)為這就好像是把自己的手伸到燈泡里，親自“觸摸”一下鎢絲似的。

大家聽(tīng)了蘭米爾的想法后，紛紛表態(tài)，他們大部分人都認(rèn)為蘭米爾的想法是錯(cuò)誤的，是根本行不通的，因?yàn)榍叭烁緵](méi)有人嘗試過(guò)。面對(duì)眾人的不同看法，蘭米爾最終還是以誠(chéng)意和道理說(shuō)服了大家。

接下來(lái)蘭米爾分別把氫氣、氮?dú)狻⒀鯕?、水蒸氣、二氧化碳等氣體充入燈泡，并采用不同的溫度、壓力等外界條件進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，蘭米爾欣喜地發(fā)現(xiàn)，在高溫下，氫原子從鎢絲上擴(kuò)散，擴(kuò)散的氫原子將重新結(jié)合在一起，從而劇烈地增強(qiáng)了氣體的導(dǎo)熱作用。這就是為什么燈泡會(huì)熱得受不了的原因了。

蘭米爾在燈泡里充入水蒸氣后，他發(fā)現(xiàn)水蒸氣分子與熱鎢絲接觸后會(huì)產(chǎn)生鎢的氧化合物，這種氧化物便附在了燈泡壁上，從而使得燈泡變黑。這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的成功證明了燈泡的變黑確實(shí)是鎢絲蒸發(fā)所致。

最后，蘭米爾在高溫下給燈泡充入氮?dú)夂?，奇跡發(fā)生了。這時(shí)的氮?dú)獠⒉浑x解，而許多蒸發(fā)出的鎢原子在撞擊到氮分子后又返回到了鎢絲上。很顯然，氮?dú)鈱?duì)鎢絲有保護(hù)作用，也就是說(shuō)，氮?dú)饽苁规u絲壽命延長(zhǎng)。直到１９３１年，蘭米爾經(jīng)過(guò)了４年的苦苦研究，終于發(fā)明出了功率大、壽命長(zhǎng)、效率高的良好充氣燈泡。后來(lái)，蘭米爾又把小直徑燈絲圈成螺旋形，這樣他又減少了熱傳導(dǎo)損失，并且發(fā)明了以氖氣代替氮?dú)舛瞥傻男」β食錃鉄襞?。１９３２年，蘭米爾獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。而其發(fā)明的充氣電燈至今依然被人們所使用，更重要的是他推動(dòng)了歷史的進(jìn)程，它是世界上一項(xiàng)偉大的發(fā)明。

解讀

電燈是發(fā)明家愛(ài)迪生發(fā)明創(chuàng)造的，但是自從電燈誕生之后，它并不是完美無(wú)缺的。故事中的主人公蘭米爾就做起了改造電燈的工作。

改造后的電燈，功率大、壽命長(zhǎng)、效率高，他改造后的充氣燈至今依然被人們所使用。他的這一發(fā)明創(chuàng)造，不但創(chuàng)造了極大地創(chuàng)造了物質(zhì)財(cái)富，而且使人們過(guò)上了方便舒適的生活。