前面說過,電在自然界廣泛存在救恨,并不是人類的發(fā)明贸辈,但和火一樣,它的規(guī)律最終還被人類掌握了肠槽,并成為第二次工業(yè)革命的代表性應用擎淤。除了傳遞能源,人類還依靠它建成了今天的通訊網絡秸仙。
美國人薩繆爾·莫爾斯因為電報被載入了人類歷史嘴拢。但莫爾斯并不是電報的發(fā)明人,比他早100年寂纪,歐洲的科學家就發(fā)現可以用電流的特性傳遞信號席吴。1753年赌结,一名英國人提出過使用靜電來拍發(fā)電報,他的想法很像遠距離的打字機孝冒,使用26條電線分別代表26個英文字母柬姚,接收方給各電線接上紙條。發(fā)報方按文本順序給電線加靜電庄涡,當靜電傳導到接收方量承,紙條會因靜電而運動,接受者把每個運動紙條代表的字母記錄下來穴店,最后連在一起形成單詞或句子撕捍。這種方式看似很美,但由于效率低泣洞,并沒有得到廣泛的應用忧风。
莫爾斯既不是物理學家,也不是工程師球凰,而是一位畫家狮腿,他四十多歲才投入電報研究。莫爾斯制作的電報更像遠距離的電鈴弟蚀,他的偉大之處并非電報機本身蚤霞,而是莫爾斯電碼(Morse Code)。莫爾斯只用一根電線义钉,通過時通時斷的發(fā)出信號昧绣,制造出點(.)、劃(-)捶闸、停頓的信息夜畴,并以它們的不同排列組合來表達不同的英文字母、數字和標點符號删壮,最后連在一起形成句子贪绘。
用今天的觀點看,莫爾斯電碼是一種早期的數字化通信形式央碟。在此之前税灌,人們一般使用可視化的文字直接傳遞信息。文字可以直觀的表述語言亿虽、容易學習和識別菱涤,但對書寫載體依賴很強,早期人類嘗試過把它刻在石頭上洛勉,寫在羊皮或竹簡上粘秆,直到中國漢代以后才逐漸普及紙張。但就傳輸而言收毫,無論是利用驛站體系飛馬傳書攻走,還是用信鴿殷勘,其形式都是要把文字寫到信紙上,然后再利用交通工具把信帶到遠方昔搂,信息傳遞的速度取決于交通工具的速度玲销。而電流的傳播速度是光速,這意味著可以把信息以光速進行傳播巩趁。但文字怎樣才能“塞”進電線呢痒玩?莫爾斯的方法是根據電流的特性把文字轉換成的編碼,傳到接收方再通過解碼還原成文字议慰。
1843年美國國會接受了莫爾斯的方法,撥款建造了華盛頓一巴爾的摩之間的四十英里的實驗性電報線奴曙,1844年5月24日别凹,莫爾斯用一連串的點、劃洽糟,滴滴答答的發(fā)出電文:“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡奥啤!”坤溃,歷史上第一份長途電報通訊就此產生了拍霜。1851年起,莫爾斯電報系統應用到鐵路線上薪介。1866年祠饺,首條海底電纜橫越英吉利海峽。到20世紀初汁政,海底電纜已經橫越太平洋道偷。把整個世界連在了一起。
電報是人類對電最早的應用之一记劈,它打開了人類通向信息文明的大門勺鸦。從此以后,各種編碼逐漸替代過去寫在紙上的文字目木,成為人類存儲和傳播信息的新工具换途。
很快,人們發(fā)現刽射,除了電線军拟,空中的電磁波也能傳遞信息。在發(fā)報端柄冲,電流通過天線以電磁波的形式輻射到空中吻谋;在接收端,空中的電磁波被天線接收现横,這就是無線電報漓拾。當時正處在第二次工業(yè)革命的高潮期阁最,很多科學家都在技術突破上各顯神通,所以關于誰是無線電的發(fā)明人至今還存在爭議骇两。比較有名的是意大利人馬可尼速种,他在1899年成功地進行了英國至法國之間的信息傳送。三年后低千,無線電穿越了大西洋配阵。無線電報的發(fā)明使移動通訊變得可能。
在20世紀初示血,人類已經可以把即時信息傳送到世界各個角落棋傍,并且費用和距離幾乎沒關系。電報成為郵政部門的新業(yè)務难审,一般人只要到電報局付款瘫拣,便能拍發(fā)電報到遠方的另一個城市,當另一端的電報局收到電報以后告喊,會有專人把印好的電報派送到目的地麸拄。而隨著電報的普及,各地亦出現了使用專門透過電報傳送新聞的機構黔姜,比如1851年在倫敦成立的路透社拢切,是最早的通訊社之一。
在軍事領域秆吵,從美國南北戰(zhàn)爭開始淮椰,電報就已經成為軍事指揮和截獲敵方情報的重要工具,到了第二次世界大戰(zhàn)帮毁,以電報為核心的情報戰(zhàn)更是成為重要戰(zhàn)場实苞。1943年,美軍情報部門截聽了日軍將領山本五十六出行的電文烈疚,遂派遣18架戰(zhàn)斗機將山本座機擊落黔牵,山本五十六陣亡。
在傳輸內容上爷肝,除了文字猾浦,聲音和圖像的傳輸很快也獲得了突破。因為聲音本來就是有頻率的灯抛,只要能把聲音頻率轉化成電流頻率金赦,甚至都不用像文字那樣編碼了。1876年对嚼,美國人貝爾最早申請到電話專利夹抗。他的樣機是在一個圓筒的底部蒙上一張薄膜,膜的中央連接一根炭桿纵竖,當人對著它講話時漠烧,薄膜受到振動杏愤,與炭桿連接的電阻發(fā)生變化,隨之電流也發(fā)生變化已脓;接收時珊楼,因電流變化,也就能還原出變化的聲波度液,由此便實現了聲音的傳送厕宗。兩年后,貝爾成立了電話公司,并實現了波士頓和紐約之間相距300公里的長途電話試驗堕担。從此,電話很快在北美各大城市盛行起來,并且迅速地風靡全球已慢。當然,貝爾同樣不是唯一發(fā)明電話的人霹购,一個名叫格雷的人就曾與貝爾展開過關于電話專利權的法律訴訟蛇受。他們在同一天申報了專利,但格雷比貝爾晚了兩個小時左右厕鹃,最終敗訴。
“既然馬可尼能夠遠距離發(fā)射和接收無線電報乍丈,那么發(fā)射聲音剂碴、圖像也應該是可能的∏嶙ǎ”在20世紀初忆矛,這句話吸引著大量科學家和科技公司投入到廣播、電視和無線電話的研發(fā)工作中请垛。1906年圣誕節(jié)前夜催训,美國的費森登和亞歷山德遜在紐約附近設立了一個廣播站,并進行了有史以來第一次廣播宗收。1920年世界上第一座領有執(zhí)照的電臺在美國匹茲堡正式開播漫拭。廣播作為一種新興的媒體,迅速為世界人民所喜愛混稽,以至于僅僅比匹茲堡的電臺晚兩年采驻,落后的中國也有了第一座廣播電臺。
就在廣播塔在各個城市立起的時候匈勋,蘇格蘭人貝爾德已經開始研究用電子信號傳送圖像了礼旅。他的方法是把拍攝到的畫面分解成一個個小點,這些小點或明或暗洽洁,依次被轉化成電波發(fā)送出去痘系,接收方再還原出或明或暗的小點,這些小點再拼成畫面饿自。1925年汰翠,貝爾德在倫敦的一次實驗中傳輸了一個木偶的圖像龄坪,這被看作是電視誕生的標志。后來奴璃,電視技術被廣播公司采用悉默,到1939年鹅龄,英國已經有大約2萬個家庭擁有電視機夕晓。在美國,僅從1949年到1951年喊衫,電視機的數目從1百萬臺升至1千多萬臺雳旅。電視被世人公認為是二十世紀最為重要的發(fā)明之一跟磨,它像一扇窗口,擴展了人們眼中的世界攒盈。
在20世紀抵拘,電視、廣播型豁、以及被電話僵蛛、電報注入活力的報紙雜志,共同演繹了輝煌的大眾傳媒時代迎变。但這也只是信息革命黎明時分天上的一絲霞光而已充尉。這些技術實現了電子信息的傳輸、顯示衣形,甚至存儲驼侠,但尚未觸及信息技術的核心——智能處理。比如:那時候谆吴,發(fā)電報總是需要專業(yè)的發(fā)報員倒源,這些人要把枯燥的編碼背下來才能收發(fā)電報。雖然后來人們改進出所謂的“自動電報機”句狼,但只是提高了發(fā)報過程中的效率笋熬,發(fā)送之前的編碼和接收之后的解碼還是依靠人的大腦。世界迫切需要能自動編碼和甚至參與處理計算工作的機器大腦鲜锚。這種可以替代人類大腦工作的機器就是電腦突诬,我們在下一章詳細講解。