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在人类历史上，如何以最快捷的方式传递最多的信息一直是人们孜孜以求的目标，从最早的烽火狼烟、飞鸽传书、驿马邮递到后来电报、电话，再到现在的网络，人类通信的手段越来越多，越来越先进，那么从最初的依靠视觉和听觉的烽火狼烟等方式，是怎么转换到用电讯号和电磁波的方式的呢，这其中就要说到本文的主角，英国物理学家惠斯通了。  查尔斯·惠斯通 查尔斯·惠斯通于1802年出生在英国格洛斯特郡的巴恩伍德，他的父亲是一个长笛老师。惠斯通小时候去了格洛斯特附近的一所乡村学校学习，后来又去了伦敦的几所院校。其中有一所学校在肯宁顿，学校的校长卡斯特莱茵夫人对惠斯通的聪明才智感到很震惊。但是作为一个男孩，惠斯通非常的害羞和敏感，他最喜欢做的事情就是躲到阁楼里面安静地搞自己的研究，而不是出去跟别人聚会。惠斯通在14,5岁的时候，跟随他当乐器制造商的叔叔当了一个手工艺者，但是很明显的，惠斯通更喜欢书本知识，而不是手工艺或者商业。后来没过多久，他的父亲又把他接回了家。惠斯通回家之后，总是喜欢呆在旧书摊上。有一天他发现了一本讲述伏打电池的书，惠斯通非常喜欢，想都没想就把它买了下来，但是书本是法语写成的，惠斯通不懂法语，只好省吃俭用了很长一段时间，才攒够了钱买了一本字典，通过字典，惠斯通开始阅读这本书。然后在他哥哥的帮助之下，惠斯通在家里自己制造电池，并且很快，他成功了。  美丽的格洛斯特 1834年，惠斯通做了一项伟大的实验--测量电线中的电流速度。惠斯通将电线切断，留下一个可以跳过火花的间隙，然后将电线的两端连接到充满电的莱顿瓶的两极，由此产生了三个电火花，电线的两端各有一个，还有就是电线的切断处。他在观测表上安装了一个小镜子，使它能够快速旋转，将三个火花的光反射出来。如果电线中是同一瞬间产生火花的，那么它们被反射的光会出现在同一条直线上，但是中间切断处的火花还是会比两端的火花滞后，就是因为两端的火花是在同一瞬间产生的，而电从两端到中间是需要一段时间的。通过测量出这个滞后量（将镜子反射的两端的火花时间和中间切断处的火花时间相比较即可得知），然后将它与电线长度的一半进行比较，惠斯通就得到了电的速度。他计算的结果是每秒288000英里，比我们现在知道的光的速度29万千米/秒要快，不过这已经是一个了不起的成就了。后来傅科继承了惠斯通的方法，首次真正地测量了光的速度。  惠斯通发明的立体镜 两年后，惠斯通又以另外一项发明而名垂青史，那就是现代电报机（不过还是有线电报，无线电报还要过很久才由另一位物理学家发明出来）。当时惠斯通宣布电报是可以为世界作出重大贡献的一个手段，所以他建议在泰晤士河上铺设一条试验线路，还要在伦敦和伯明翰之间的铁路线上修建另一条试验线路。正当惠斯通准备实施这些计划的时候，有个人来到了他家跟他会面，这次会面也正式促成了第一台现代电报机的诞生。那个人就是威廉·库克先生。库克是马德拉斯军队中的一名军官，原来曾经搞过医学研究，当时正好休假在家。1836年，他偶然看到一款试验型电报机展示，立刻意识到这是个巨大的商机。他放弃医学研究，把所有的精力都投入到电报的研究工作中去了。1837年，他发明了三针电报，但是库克觉得自己的专业知识很是缺乏，于是他向法拉第和罗杰特（当时的皇家学会秘书）求助，罗杰特把他介绍给了惠斯顿。  威廉·库克 两人会面后，一拍即合，依靠着库克的活动能力和惠斯通的智慧，很快便制造出了一款五针电报机。这是历史上第一款具备一定实用价值的电报机。它的工作原理是通过闭合由电池与双向开关构成的回路，利用线圈的电磁效应来控制磁针的偏转方向。五针电报机，意思就是有五根磁针，这五根针排列在一个菱形刻度盘的中心线上。刻度盘上画有字母。发报者可以控制其中任意两根磁针的偏转，通过排列组合来指向特定字母。这是一个相当巧妙的设想，可惜的是由于几何学上的限制，这个机器只能传送20个字母，J、C、Q、U、X、Z是没法表示的。第一次电报试验设在了伦敦火车站，长度是2.4公里，从休斯敦站一直连接到卡姆登镇。在众多社会名流注视之下，库克成功地给惠斯通发去了一封电报，5分钟后得到了对方回复。虽然试验大获成功，但遗憾的是这一次试验并没有引起铁路当局的太大兴趣，只当它是个小玩具。惠斯通因此有点心灰意冷，好在库克颇具商人头脑，一直多方游说，不肯放弃。到了1839年，他们终于得到许可和一位爵士的慷慨投资，从帕丁顿修了一条电报线路到西德雷顿，在1941年又延伸到了斯劳站，全长大约25公里。1845年，这条线路在一次抓捕一个逃犯的过程中立下了大功，在伦敦城引起了轰动，各大报纸纷纷以黑体字标题渲染这一次案件的告破："科学的胜利"、"神奇的远程通信仪器揪出了凶手"。原本就快黯然退场的五针电报靠着这次凶杀案，戏剧性地扭转了局面，引起公众的极大关注。 五针电报机 惠斯通后来一直致力于电报机的研发，在海底电缆、自动拍发等领域都作出了巨大贡献。1859年，他还曾受邀为大西洋海底电缆的技术顾问。他与库克合作注册的电报机专利，给他带来的收益有30多万英镑。 在测量电阻及其它电学实验时，经常会用到一种叫惠斯通电桥的电路，但实际上它不是惠斯通发明的，而是在1833年由英国发明家克里斯蒂发明的。只不过惠斯通是第一个用它来测量电阻的，所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。  惠斯通电桥原理图 1875年，惠斯通在巴黎去世，享年73岁。 预告一下，下期人物：马格努斯 |
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