 就在雷德菲尔德和埃斯皮他们吵架的这个时期,出现了一个划时代的发明,这东西就是电报。现在公认电报的发明者是莫尔斯,他本来是个画家,后来对电磁学感兴趣,而且还得到了普林斯顿大学的教授亨利的帮助。毕竟莫尔斯是学艺术的,对电磁理论了解不够深入。

约瑟夫·亨利
约瑟夫·亨利是一个非常了不起的人。他独立发现了电磁感应现象,时间比法拉第还要早一点,但是他并没有发表自己的成果。所以提到电磁感应现象的时候,我们通常只会想起法拉第。而且亨利曾经发明过一只电动门铃,这跟现在我们用的电子门铃是不一样的。如果你按下电钮,电路接通了。就会驱动电磁铁去敲响铃铛。你想啊,这东西如果电线拉得足够长的话,这不就成了电报了嘛。所以亨利是非常支持莫尔斯研究电报的。而且他经常提出非常有价值的意见,比如说他告诉莫尔斯啊,最近出了一个新版本的电池,这个电池用起来应该效果会好很多,莫尔斯经过测试,发现这种电池的电压的确比较高,动力比较强,这样的话,电报的传输距离就会变得更远。
继电器中继示意图
亨利还介绍了一个朋友给莫尔斯,这个人叫伦纳德·盖尔,他是继电器的发明者,所谓继电器就是用电磁铁来控制开关,可以实现弱电控制强电。如果没有继电器,电报是很难实用化的。因为电线拉得太长,信号就会变得非常弱,根本无法驱动电磁铁。电报本质上就是用电流驱动电磁铁,利用磁力来记录信号。如果隔一段距离就安装一台继电器,用弱电流去控制更强的电流,那么就可以一站一站的接力,让信号传的更远,这个装置才是莫尔斯成功的关键。
摩尔斯电码 这种装置实际上都是很简单的,鼓捣来鼓捣去,都是电磁铁的各种应用。亨利能想到,别人照样也能想到。英国的惠斯通也发明了继电器,惠斯通还发明了指针式的电报机。所以英国人用的电报机版本和美国人用的不太一样。当然美国人的电报系统更加优越,这倒不是因为他们的电磁装置更好。而是因为莫尔斯的助手发明了莫尔斯电码。莫尔斯电码这个东西简单高效,而且传输不容易出错。直到现在很多业余无线电爱好者还是喜欢用莫尔斯电码来交流。这说明莫尔斯电码已经超越了时代。1843年,莫尔斯终于收到了政府的一笔拨款,大概是3万美元。让他在华盛顿和巴尔的摩之间设一条实验线。这条线用了一年就建成了。这条线建成以后,莫尔斯进行了公开演示,引起了轰动。而且巧的是,他公开演示的这一天恰好是民主共和党开大会。 在美国,不管是哪个党派,他们开大会主要就是围绕着大选展开的,头等大事就是提名总统候选人。辉格党体提名的是克莱。莫尔斯用电报把这个消息从巴尔德摩发到了华盛顿。这是世界上第1条用电报传输的政治新闻。民主共和党这边提名的是波尔克,这位是爆冷拿到了提名,这个消息还是用电报发送到华盛顿的。这一下新闻界立刻就嗅到了这个新发明的新用途。反正日后搞新闻媒体是肯定离不开电报啊,这东西传递消息太快了。不仅是新闻界在动脑筋,电报这个东西可以说是激发了很多人的兴趣。他们的奇思妙想甚至出乎莫尔斯的意料。巴尔德摩的一位绅士与华盛顿的另外一位绅士进行了一场远距离象棋比赛,整个比赛都是通过电报进行的。他们一共下了7局棋,一共走了了666步,一步都没传错。
1837年的火车站,车厢是敞开式的
电报的出现使得消息的传递速度超过了人的移动速度。有一名罪犯在伦敦抢劫,他登上了去外地的列车,结果他刚到站,就被警察给抓了。因为伦敦的警察通过电报,把这个人详细外貌发到了下一站。这火车还没到,消息已经到了,警察正在下一站等着呢。看来这个抢劫犯是孤陋寡闻啊,人不学习要落后。这家伙对最前沿的科学技术是一点都不了解。他打死都想不通,为什么消息传递的速度会超过火车。同样电报传递消息的速度也远远超过了风的速度,所以有人就开始设想啊,如果一场风暴在加勒比海上开始生成,那么利用电报就可以通知整个美国东海岸,让他们提前做好准备。电报传递消息,那可比风暴移动的速度要快。第一个想到这个点子的恰恰就是雷德菲尔德。1846年9月他给美国科学院期刊写了一篇文章,其中就提到了这个设想。也就是说通过电报线路来组织一个气象观测网络的条件已经逐渐成熟了。想当年蒲福还是个小伙子的时候,就跟着姐夫埃奇沃思起鼓捣信标机,如今已经过去几十年了,快速传递信息的理想终于实现了。在英语之中信标机实际上和电报是同一个词,西方还是把信标机和电报都算作是一脉相承的东西了。当时蒲福已经是70岁的老头了,但是他还在海军部门任职,老头还是挺忙的,找他的人还挺多。老头最近正在研究有关澳大利亚大堡礁的资料。正好星期天有个人要来拜访,大家可以一起聊聊,来拜访他的这个人就是菲茨罗伊,澳大利亚和新西兰就数他最熟悉了,因为他当了好几年新西兰总督。
菲茨罗伊
我们现在都知道。菲茨罗伊当年是贝格尔号的船长。达尔文就是搭乘他的船,完成了那次环球航行之旅。也就是说他俩在一条船上一块儿绕着地球转了一圈,回来以后达尔文成了一个优秀的地质学家,一个优秀的博物学家。菲茨罗伊绘制了南美洲沿岸最详细的地图,他成了一位测绘专家,也成为了一名优秀的地理学家,而且他还成了英国皇家地理学会的成员。环球航行回来以后,菲茨罗伊干了很多事儿。先是成为海军里面负责灯塔的部门主管。后来结了婚成了家。又步入政界,成为英国议会的议员。本来像他这样的人应该在政界有良好的前景,但是这个家伙脾气实在是太臭,经常跟人吵架,所以后来就成了坐冷板凳的后座议员。英国实行的是议会制和美国的总统制不是一码事。英国的首相和内阁成员实际上都是下院的议员。哪个政党在议会中占了多数,哪个政党就可以组阁。一般来讲,执政党的党魁就是首相。在内阁里面有官职的这些议员们,通常都坐在比较靠前的位置上,反对党的领袖反对党的影子内阁成员通常也坐在比较靠前的位置上。其他的就是后座议员,他们没什么实权,影响力也比坐在前边的那些大佬们要差得多。
英国议会下院 尽管菲茨罗伊在伦敦只混到一个后座议员的地位,但好歹生活在伦敦还是比较舒服的,但是后来菲茨罗伊又被派到新西兰去当总督。当年新西兰可不是现在的样子,生活条件当然比不上伦敦,菲茨罗伊还很纠结了一阵儿,后来还是决定去新西兰当总督。所以菲茨罗伊不得不又一次踏上了开往南太平洋的航船。这次可不是他一个人出门,他还带着老婆孩子。这一次他只是乘客,他不是船长。本来一路上还是挺顺利的,船已经开过了麦哲伦海峡都已经到了太平洋这边了,找个港口下了锚。船长就睡觉去了。菲茨罗伊带着两支甘油气压计,他看着气压计的读数一个劲的往下掉,夜里肯定不会风平浪静。费斯罗伊顿时觉得脊梁沟发凉。这艘船的缆绳根本就没系结实,而且抛下的锚也是最轻的,而且船上的帆都没收拾利落。夜里要是刮起大风,这船肯定是完蛋了。菲茨罗伊可是开着贝格尔号在海上转悠了5年,他天天详细记录航海日志,天天看气压表。他已经积累了非常充足的经验,如果气压表的读数一个劲往下掉,也就是说气压越来越低,那夜里是十有八九要刮大风。当时所有的船员都没当回事儿。夜空晴朗,大月亮在天上挂着,你跟我说夜里要刮台风,谁信呢?菲茨罗伊当然不敢掉以轻心,他不敢冒险,因为自己老婆孩子都在下边睡着呢。他亲自动手,又抛了一只锚。算是稍微安心了一点,就这样他还是睡不着。到夜里2:00,天气突然发生变化,从西边传来狂风的咆哮声。海面上出现了一堵水墙,照着船就拍过来了。这艘船差一点就被扔进礁石堆里拍碎了。好在菲茨罗伊多下的那只锚起了点作用,他们才算是捡回了一条命。 后来菲茨罗伊到了新西兰,当了好几年的总督。因为他主张让当地的毛利人享有和英国移民同样的土地使用权,这样呢,就可以化解种族矛盾,结果就遭到了英国殖民部的强烈反对,到1845年他就被召回国了。所以1845年,他才有机会和蒲福见一面,聊聊他在海外的见闻。那时候达尔文和菲茨罗伊的关系还不错,所以达尔文也曾经邀请菲茨罗伊去自己家里做客。要是菲茨罗伊真的去了达尔文的家的话,那应该是过得相当舒服的。不像在伦敦,伦敦的夏天非常炎热。当时伦敦的人口从100万人增加到了200万人,成为世界上人口最多的城市。那个曾经给云彩作出分类的霍华德提出了一个观点,那就是随着城市规模的不断扩大。这些城市都会形成自己独特的小气候。霍华德认为伦敦的人口太多,大量的工厂烟囱在向外不断散发出热量,普通人家的厨房也会散发出热量,这点热量加起来的话,足以使整个伦敦地区的温度提高将近1摄氏度。所以菲特罗伊恰好就是在这种大热天拜访了蒲福。那是7月26号的事情。到了7月31号,天气突然发生了变化。暴风雨铺天盖地向伦敦城袭来,伦敦好久都没有下这么大的雨了。而且当天是电闪雷鸣不断。一艘在泰晤士河上的船被闪电击中,差点要了船长的命。还有一道闪电击中了位于伦敦市的一栋建筑物。电流从烟囱传进屋里,结果屋里有一个女仆被雷电击倒在地。在伦敦的南部有一群割草的工人。没处躲藏,结果就被闪电击中了,死了4个人。
1845年伦敦地图 因为这场雨来得太快,而且降雨量太大,伦敦城就成了一片汪洋,水流就在街道上横冲直撞。暴风雨的第1波攻击还没过去,第2波攻击就到了。伦敦开始下起冰雹,个个恨不得都有鸡蛋那么大。这场暴风雨持续了能有两三个钟头,一直到下午6:00,才有人敢于走出家门,而当时的街上已经是一塌糊涂了。这场突如其来的暴风雨当然也就成了英国报纸的头版头条消息。当时伦敦的议会大厦刚刚建成没多久。有7000块玻璃被鸡蛋大的冰雹给砸坏了。就连国王居住的白金汉宫也不能幸免,天窗上的玻璃被冰雹给砸碎了,所以大雨顺着这天窗就灌进了屋子里,一个小时之内屋子里就积了一尺深的水,差点儿把白金汉宫收藏的很多名画给泡了。当时没有电视,也没有网络视频。所以大家要想直接了解到这场灾难造成了什么样的后果,就只能靠报纸。《伦敦新闻画报》就脱颖而出,因为这张报纸印有很多关于新闻的绘画作品,比较容易让人身临其境。
《伦敦新闻画报》1842年创刊
当然,《伦敦新闻画报》上的那些插画可不是乱画的。他们有一个气象学顾问,这个人就是来自格林威治天文台的格莱舍,那时候他才30多岁。当时格林威治天文台的台长就是艾里,他也是剑桥大学的卢卡斯数学讲座教授。这个格莱舍曾经醉心于观察各种气象学现象,比如说水蒸气的凝结。不过他后来成了剑桥大学天文台的计算员,他和艾里早就认识。他所要做的工作就是用数学计算天上的各种天体的轨道。1835年艾里到格林威治天文台担任皇家天文学家的时候,就把格莱舍从剑桥大学给挖到了格林威治天文台。
詹姆斯·格莱舍
艾里让格莱舍担任磁力与气象部的主管。因为格林威治天文台的地位,所以这个职位实际上成了英国政府的气象学家。在艾里的支持之下,格莱舍也开始组建自己的气象观测网络。但是格莱舍对当时的气象学研究是不太满意的。在他看来当时的气象学研究科学化程度不够,对数据的统计和分析根本就不到位。当时的科学界发生了几件大事。科学界开始把天文观测中使用到的那些测量方法用到了社会统计调查之中。1841年英国搞了第1次全国人口普查,到了10年之后,他们又搞了第2次。第2次的规模要比第1次还要大,所以统计学实际上就成为生活中不可或缺的一部分。你总要有办法去处理那些误差吧,你统计的数据准还是不准呢?测量出来的结果是不是符合预期呢?人们提出了一个新的概念,叫做“标准差”。我们曾经提到过,很多人和组织都在组建自己的气象统计观察网络。这些数据到底准还是不准?每个气象观察网络的成员们到底是不是认真负责?数据到底真的是他们测量出来的,还是随手胡写的,你怎么知道?不查不知道,一查吓一跳,有的雨量计被塞在了烟囱的罩子底下,根本淋不到雨,这东西怎么测雨量呢?那么从各地汇集起来的这些数据里面,到底有多少是真的?曾经有人研究了730份气象观测记录,发现669份的结果都是一样的。这到底是谁抄谁的?还有一件引起轰动的大事,那就是海王星被发现了。海王星并不是被天文学家从望远镜里观察到的,而是勒维耶和亚当斯从笔尖底下算出来的,这是经典力学的一个伟大高光时刻。牛顿的运动定律和万有引力定律,竟然有如此之大的威力。既然行星的轨道是可以计算的,是可以预测的,天气能算出来吗?我们下回再说。
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