现在，全班人已无法设想没有移动通信和互联网的全国将会怎样。追忆史乘，这是一代代科学家、工程师和企业家共同勉力的收获。许多科学家已出色历史，而家当的创立离不开“浮夸事业的筹办者或机合者”——这便是企业家（entrepreneur）首先的兴味。本文紧要说述跨大西洋通信创办的传奇故事（无线通信将在下一篇著作介绍），致意永不消逝的科学家和企业家灵魂。

　　从十八世纪六十年头起，由英国提议的财富革命极大地推动了科学技术的希望和财产的堆积。随着电磁学的起色和有线电报本事的利用，到了十九世纪中期，有线电报线途已在欧亚以及北美大陆遍布开来，极大进步了不异资本。从欧洲到北美大陆的商船频仍往复于大西洋器材两岸之间，那时单程航行仍然需要10天安排，两岸及时通信卓殊需要，跨大西洋通信往还商机繁盛。

　　1854年1月，弗雷德里克·牛顿·吉斯本（Frederick Newton Gisborne）在英属纽芬兰岛敷设到美国的电报电缆，因血本亏空公司停业后，到纽约探索赞同。全部人找到了美国年轻的巨富豪塞勒斯·韦斯特·菲尔德（Cyrus West Field），发起筹资在纽芬兰岛的圣约翰斯和美国纽约之间建设一条电报线途。但格式广大的菲尔德觉得，仅仅为了减弱整天的通信时长而投资这个项目有点不划算。要是敷设一条从爱尔兰到纽芬兰的电缆，那萎缩的通信岁月就不但是几天了——这根电缆就把欧洲和北美大陆连在全面，工程将意旨超卓。赶过大西洋电报通信的构想就如此被提了出来。

　　菲尔德原是在造纸行业发财致富的，在电报行业是个一概的新手。最先，全班人对这项工程所涉及的科学工夫简直一无所知，这也正是全部人的幸运之处。到底上，正是缘故他陌生，才没有死亡这个浩瀚的构想——在别人眼里这险些便是天方夜谭，是不能够竣工的劳动。

　　这个前所未有的国际配关大项目，除了涉及政治、经济、军事、寒暄等诸多因素除外，还面临许多科学、技艺、工艺和原料坚苦。那时，地面电报业仍旧匹面崭露头角，欧洲和美国如故策画了几条较短的海底电缆。【注：1851年，布雷特（John Watkins Brett）在英祯祥海峡铺设了第一条海底电缆，把英国和欧洲大陆团结在齐备。】此中列入运营最长的海底电缆长度仅177千米，深度不越过550米。而铺设跨越大西洋的电缆长度要逾越3200千米，最深达4750米。跨大西洋电缆的长间隔对通讯提出了少少稀奇的挑战，专程是出处传输理论和电缆布置仍处于争议之中。这种难度就譬喻1957年有人看到苏联发射了第一颗人造地球卫星，就要结构部队到月球探险相同。

　　摩尔斯电码的发现者和美国陆上电报线路修设的先驱塞缪尔·摩尔斯（Samuel Morse）早在1843年就设想过电报线途穿过大西洋的事。当菲尔德包罗他们的眼光时，我豪情地拥护了这个设想。当然摩尔斯已在电报业鼎鼎大名，但他们实在是画家出身，电学理论常识并不牢固。菲尔德还写信收罗了美国海洋学家、水兵军官马修·方丹·莫里（Matthew Fontaine Maury）的见解，莫里认为从纽芬兰岛到爱尔兰岛两地之间的海底高原地形异常妥善敷设海底电缆，并为他们供应了具体的海洋测绘数据。这对菲尔德来谈是助纣为虐！

　　1854年，志在必得的菲尔德叙服此外四位富豪合伙到场了由企业家、投资者和工程师组成的所谓“电缆内阁”（Cable Cabinet）。这5个人信念筹集150万美元投入到这项伟大的事务中，这在其时是一笔惊人的巨款（早年联邦政府的总开支略高于5800万美元），但事后证实这个金额还远远亏损。谁们从吉斯本手里接受了纽芬兰电报公司，承担了它5万美元的债务，并扶植了“纽约—纽芬兰—伦敦电报公司”。纽芬兰议会进展这个工程可以推动纽芬兰的经济开展，所以很速为我们发布了特许牌照，给与公司在纽芬兰岛上50年电报线年，这些投资者确立了美国电报公司，并劈脸收购其他们公司实行整关。1856年10月，菲尔德在伦敦组建了大西洋电报公司（Atlantic Telegraph Company，简称ATC）。1857年，公司在英国取得融资并得到美英两国政府的支持后，起源铺设第一条横跨大西洋的电报电缆。

　　1895年5月美国有名肖像画家丹尼尔·亨廷顿Daniel Huntington为纽约州商会绘制的着作《大西洋电缆的策画者》（右二为Cyrus W. Field），画布尺寸为87英寸乘108¼英寸。图片来源：纽约州立博物馆珍惜。

　　菲尔德的拘泥决断和焕发扩展力是他们得胜的主旨成分，但急忙开工成了通盘工程的最大过错。其时电学工程师和理论大师们对这空前未有的工程各执己见，无法竣工共识。本应该先履历可行性考查后再施工，然则公司董事们举办裁夺要紧看的是年光和快度。

　　道理海水是导电的，当电报缆线浸入海水中，其电容会添加20倍驾驭，暗号传输速度会光显普及，导致通信延时。以摩尔斯、英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）和公司的初任首席电气技师爱德华·怀特豪斯（Edward Whitehouse）为代表的一派以为，海底电缆的导线应尽可以细，以限制信号的担搁。而电缆越粗，就须要更多的电量来填满。这一点和水管犹如，水管必须注满，水才华从另一端流出来。

　　另一派睡觉方案以威廉·汤姆森（William Thomson）为代表。资历对瞬时电流的搜求，所有人得出“平方定律”，即暗号贻误量与电缆长度的平方成反比。汤姆森提议使用由最纯的铜制成大直径缆芯，以升高电阻。我的眼光取得了首席工程师查尔斯·布莱特（Charles Bright）的附和。但这种电缆陈设布置比摩尔斯—法拉第的安置要沉得多（金属缆芯和古塔胶绝缘体每海里的重量都应当抵达392磅），资本也更高，大西洋电报公司并没有选取这个安排。结尾成型电缆的铜芯每海里仅浸107磅，远没有达到汤姆森和布莱特乞请的392磅。汤姆森对电缆进行局部测验后，尤其忌惮：缆芯用铜的纯度远远亏欠，导电才力很不平衡，有些局部的导电才气是其全部人节制的两倍。

　　完成的电缆直径只有人的食指那么粗，缆芯由7根铜线组成，铜芯外包裹三层古塔胶。在胶层外，运用沥青、柏油、亚麻籽油和蜡油的同化物渗出的麻布围绕，表面将18股钢绞线根铁丝）盘绕成慎密的螺旋状，这种电缆可以承受几千牛顿的拉力。汤姆森永远查究了电缆的受力题目，建立了一套海底电缆的应力理论，在《Engineer》杂志上宣告了相闭论文。

　　1857年，大西洋电报公司在英国得到融资并获得美英两国政府的附和后，劈头铺设第一条横跨大西洋的电报电缆。电缆两端的爱尔兰和纽芬兰相隔约3200千米，是欧美大陆的最短距离。那时天下上还没有任何船只可能运载2500吨重的海底电缆在大西洋的风云中远程飞行，以是只能雇佣两艘船各载一部分电缆在某个地点接关（第一次从爱尔兰向纽芬兰敷设的铺排贫困后，改为两船在大洋主题点纠合，接合电缆后再向相反标的敷设）。英国皇家战舰阿伽门农号和美国军舰尼亚加拉号各自运载一半的电缆实行敷设就业。痛苦的是，工程曲折了两次，电缆在船只运输途中猝然断裂而损失。1858年8月4日，第三次测验究竟告捷。

　　1858年8月16日，维多利亚女王用摩尔斯电码向美国头领詹姆斯·布坎南（James Buchanan）发送了一条音书，即使快度很慢——98个词的贺电发了16个半小时——但这一获胜让纽约人全城欢庆。不过，电缆的灯号日渐软弱乃至总共停滞，在三个星期后就彻底不通了。成绩，菲尔德一夜之间从“强者”沦为“骗子”，还差点倒关。

　　为了观察这个雄伟项目贫困的由来，英国经济委员会和大西洋电报公司各任命了4名委员组成“考查委员会”。此中包罗电学专家查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）和威廉·库克（William Cooke），两人早在1837年就获取了英国的电报技艺专利。这份驰名而浓厚的汇报，深远证据了荆棘的起源，人们从中摄取的教授使海底电报技艺甚至电子工程技术有了奔跑的进展。

　　报告指出其中一个遑急的出处是在勘测电流和电阻这些根蒂量时欠缺统一的单位，乃至这些术语还没有程序化。1861年，英国科学鼓动协会（British Association for the Advancementof Science）据汤姆森、布莱特等人的提议创建了一个电学标准委员会（Committee of Electrical Standards of the British Association），为电学单位制订统一标准。多年以来，汤姆森在1893年芝加哥召开的国际电学大会上，提出了采用伏特、安培、法拉和欧姆等动作电学的底子单位，这些国际法式获得正式体验并被相沿至今。

　　1900岁首英国WJ乔治公司临蓐的镜式检流计。图片出处：清华大学科学博物馆藏品。

　　另一个教授是敷设之前应对电缆做总共的实验，检测电缆的导电性和所有绝缘性。观察请示的结论感觉，公司在1857年临蓐和敷设电缆过于急促，这严重归因于菲尔德。冲动和干劲儿是全班人的益处，也是他动作企业家的纰漏。

　　怀特豪斯的一意孤行，也是繁难的直接根源之一。所有人拆掉了汤姆森周详灵动的镜式检流计，安装了我自己出现况且申请专利的继电器。全班人还顽强选拔能产生几千伏电压的宏大感到线圈，而弃世行使可以出现更为适度电压的可以用镜式检流计勘测的电池。“访问委员会”认为，3200千米海缆的昌盛阻抗使灯号严沉衰减和停留，怀特豪斯提高电压跨越了电缆的承袭范围，烧坏了电缆。怀特豪斯在听证会上激烈地为本身辩白，大家还举证叙菲尔德不给他做演习的韶华。

　　面对大众的思疑、谩骂和离间，菲尔德没有被倾覆。1865年我们从头筹集本钱，连续为本身的理想立志。此时，有线电报的研究加倍成熟，比如汤姆森发明的镜式检流计能经过导线上小镜片的细微转变（光学夸张）读出衰减1000倍的信号，统辖了先前海缆中信号严沉衰减的问题。公司遵照汤姆森等人的见识，转换了更粗的电缆提高缆芯的阻抗。其它，寰宇第一巨轮“大东方号”（Great Eastern）号还是建成，而且正好闲置。占有了新的电报本事、电缆工艺和这艘排水量两万两千吨的巨轮，之前无比繁难的事件变得简单了许多。7月23日，“大东方号”出航，开端了菲尔德的又一次测验，但在离北美又有两天航程的工夫电缆倏忽断裂，这第四次测试再次艰难。

　　1866年7月27日，荣幸终于驾临，“大东方号”得胜告竣了从爱尔兰瓦伦提亚（Valentia）到纽芬兰哈茨康坦特（Heart’s Content）的铺设。新电缆本能更佳，简直提供了超过大西洋的即时通讯。自后，此前丧失的电缆被捞起，又从头敷设使大西洋电缆成为双线倍。由于敷设大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封汤姆森为爵士。1892年，为赞扬我们在电缆工程和电报本事方面的卓异进贡和科学成效，维多利亚女王亲身加冕我为第一代开尔文男爵（First Baron Kelvin），即开尔文勋爵（Lord Kelvin）。

　　1867年，菲尔德得回了美国国会发表的金牌，并在巴黎举行的国际博览会上得回了特等奖，以称誉他对敷设跨大西洋电缆的进贡。

　　“新旧天下团结成了一个联合的全国……地球近似在用一颗心脏跳动”，奥地利作家斯蒂芬·茨威格（Stefan Zweig）在其《人类群星闪光时》一书中，把大西洋电缆敷设看作是教化人类文明过程的14个刹时之一，并高度赏赐了企业家菲尔德九死无悔的牢固意志。

　　1858年大西洋电报电缆的灯号传输快度是每小时几个单词，1866年则达到了每分钟6-8个单词。到19世纪末，英国、法国、德国和美国将我据有的电缆衔接，组成电报通信密集，天下因而变得更“小”了。

　　人们对通信的祈望是无终点的，随着通信技能的跳级换代，传输速度更快容量更大的光纤滋长并缓缓代替了电缆。在通信史乘上再有一项症结的技术开展——无线电通信，也是科学家与企业家合力的巨大收获，全部人将在下一篇陈说。

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