【引子】

1844年5月24日，一位53歲的職業(yè)畫家用他親手制作的簡(jiǎn)易電報(bào)機(jī)發(fā)出了人類歷史上的第一條電報(bào)：

“What hath God wrought！”（上帝創(chuàng)造了如此的奇跡！）

電文從美國(guó)華盛頓國(guó)會(huì)大廈通過(guò)有線電纜發(fā)到巴爾的摩。發(fā)報(bào)人是畫家塞繆爾·莫爾斯，收?qǐng)?bào)人是他的助手阿爾弗萊德·維爾。

【畫家】

畫家發(fā)明了電報(bào)？

是的。但故事頗為奇幻，得從頭講起。

莫爾斯于1791年4月27日出生于美國(guó)波士頓市郊的查爾斯敦。他是家中的長(zhǎng)子，他的父親杰迪狄亞·莫爾斯是一位地理學(xué)家，在學(xué)術(shù)上頗有建樹，被譽(yù)為美國(guó)“地理學(xué)之父”，其編寫的地理教科書是美國(guó)當(dāng)時(shí)的一套標(biāo)準(zhǔn)地理教材。

莫爾斯從小對(duì)藝術(shù)懷有濃厚興趣，尤其喜歡繪畫和雕刻。1799年，8歲的莫爾斯進(jìn)入了Phillips Academy藝術(shù)學(xué)校讀書。1805年，14歲的他考進(jìn)了耶魯學(xué)院（耶魯大學(xué)前身），成為一名少年大學(xué)生。大學(xué)期間他主修宗教哲學(xué)、數(shù)學(xué)和科學(xué)（化學(xué)和物理），并學(xué)習(xí)語(yǔ)言（法語(yǔ)、希臘語(yǔ)、德語(yǔ)）和地理，還特別選修了一門電學(xué)課程。1810年，19歲的他作為國(guó)家榮譽(yù)學(xué)生協(xié)會(huì)的Phi-Beta-Kappa優(yōu)等生從耶魯大學(xué)畢業(yè)。

大學(xué)時(shí)期的莫爾斯已有了不少高水平的畫作，有時(shí)還以賣畫來(lái)賺取助學(xué)金。莫爾斯這個(gè)時(shí)期的代表作是Landing of the Pilgrims（《朝圣者的登陸》），描繪的是1620年英格蘭一批清教徒乘“五月花號(hào)”船來(lái)到北美Plymouth移民登陸的情景，這幅名畫今天保存在華盛頓美國(guó)國(guó)家藝術(shù)博物館。

莫爾斯的這幅油畫引起了詩(shī)人、藝術(shù)家華盛頓·奧爾斯頓的關(guān)注。奧爾斯頓提議讓莫爾斯和他一道去英格蘭拜訪著名藝術(shù)家本杰明·韋斯特。莫爾斯很高興地答允了，還帶上父親同行。三人駕駛Libya號(hào)帆船于1811年7月15日出航，并順利抵達(dá)倫敦。

在倫敦，莫爾斯進(jìn)入皇家藝術(shù)科學(xué)院學(xué)習(xí)，并得到韋斯特的指導(dǎo)。1812年，他的雕塑油畫Dying Hercul（《垂死的大力士》）在倫敦的Adelphi藝術(shù)協(xié)會(huì)展覽中獲得了金獎(jiǎng)。他的另一幅名畫是Judgment of Jupiter（《天神的審判》）。這兩幅名畫至今陳列在耶魯大學(xué)的藝術(shù)走廊上。

1815年8月21日，莫爾斯結(jié)束了英國(guó)游學(xué)回到美國(guó)。從此，他認(rèn)定了自己將會(huì)畢生走在繪畫的道路上。的確，后來(lái)他在繪畫事業(yè)上成果累累，1835年成為紐約大學(xué)的繪畫與雕塑教授，也曾擔(dān)任過(guò)美國(guó)美術(shù)協(xié)會(huì)主席。他最負(fù)盛名的作品是Gallery of the Louvre（《盧浮宮畫廊》）。

【電報(bào)】

1832年10月，莫爾斯第二次游學(xué)歐洲回國(guó)。返程中他結(jié)識(shí)了來(lái)自波士頓的年輕物理學(xué)家查爾斯·杰克遜。閑聊時(shí)，杰克遜講述了本杰明·富蘭克林的一個(gè)有趣實(shí)驗(yàn)，在一條導(dǎo)線的一端接入電流可以讓另一端打個(gè)火花，而這個(gè)過(guò)程并不需要時(shí)間。這個(gè)有點(diǎn)神奇的事讓莫爾斯找回了多年前在耶魯大學(xué)修讀電學(xué)時(shí)的興趣，并產(chǎn)生用電傳方式發(fā)送信息的奇想。

1837年7月25日，在被譽(yù)為“鐵路之父”的土木工程師羅伯特·史蒂芬生協(xié)助下，英國(guó)發(fā)明家威廉·庫(kù)克和科學(xué)家查爾斯·惠斯通聯(lián)手，在英國(guó)Camden Town和倫敦之間架設(shè)了第一條電報(bào)通訊電纜?？墒牵麄冇龅搅穗姵靥踔С植涣诉h(yuǎn)距離通訊的問(wèn)題，一籌莫展。

差不多同時(shí)，在大西洋彼岸的美國(guó)，充滿好奇心的畫家莫爾斯嘗試使用繼電器來(lái)解決同樣的問(wèn)題而獲得成功。莫爾斯的成功得益于化學(xué)家倫納德·蓋爾，特別是電磁物理學(xué)家約瑟夫·亨利的協(xié)助和指導(dǎo)。

解決了電源繼電支持問(wèn)題后，莫爾斯馬上琢磨更為關(guān)鍵的字母通訊技術(shù)問(wèn)題，他考慮簡(jiǎn)單地通過(guò)一根導(dǎo)線來(lái)傳遞26種不同的信號(hào)。

這時(shí)，他的聰明助手、機(jī)械師維爾出場(chǎng)了。維爾提出了一個(gè)天才方案：用電流的有無(wú)和時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)表示不同信號(hào)，把一個(gè)單位的電流作為“點(diǎn)”（dot），把三個(gè)單位的電流作為“劃”（dash），然后通過(guò)點(diǎn)與劃的不同組合來(lái)表示不同的字母和數(shù)字。

想法不錯(cuò)，但是還得有一套表達(dá)規(guī)則才行。兩人開(kāi)動(dòng)腦筋，一套規(guī)則就制定出來(lái)了：每個(gè)字母中，點(diǎn)和劃的間隔為一個(gè)單位;每?jī)蓚€(gè)字母前后的間隔為三個(gè)單位;每?jī)蓚€(gè)單詞的時(shí)間間隔為七個(gè)單位，一個(gè)完美的組合就產(chǎn)生了。這就是歷史上的第一個(gè)編碼，稱為“莫爾斯碼”。后來(lái)國(guó)際上通用的莫爾斯碼其實(shí)是經(jīng)過(guò)德國(guó)工程師弗里德里?！じ窨擞?848年改進(jìn)的。1865年，巴黎國(guó)際電報(bào)大會(huì)專家們對(duì)其做了少量修改，最后由國(guó)際電信聯(lián)盟正式審定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)莫爾斯碼。今天，這個(gè)碼最廣為人知的應(yīng)用就是危難時(shí)求救的SOS信號(hào)：··· — — — ···（嘀嘀嘀嗒嗒嗒嘀嘀嘀）。

1837年，莫爾斯又有了一項(xiàng)關(guān)鍵的進(jìn)展。他通過(guò)電源、導(dǎo)線、繼電器和線圈等元件，設(shè)計(jì)制作了他的第一臺(tái)電報(bào)機(jī)。1838年1月6日，莫爾斯在新澤西州Morristown的Speedwell鋼鐵廠里第一次成功地演示了他的長(zhǎng)距離電報(bào)實(shí)驗(yàn)。在其后幾年里，莫爾斯一再改進(jìn)他的電報(bào)機(jī)，讓它更為簡(jiǎn)單實(shí)用。

1843年，美國(guó)國(guó)會(huì)批給莫爾斯3萬(wàn)美元用以在華盛頓和巴爾的摩之間架設(shè)一條電纜做電報(bào)實(shí)驗(yàn)。此舉開(kāi)創(chuàng)了美國(guó)歷史上由政府撥款資助私人進(jìn)行科學(xué)研究的先河。

終于，莫爾斯成功了！

1844年5月24日，在華盛頓國(guó)會(huì)大廈里，一批科學(xué)家和政府要員見(jiàn)證了莫爾斯用他親手制作的電報(bào)機(jī)發(fā)出了人類歷史上的第一條完整電報(bào)：What hath God wrought！

電文由莫爾斯從位于國(guó)會(huì)大廈地下層的最高法院法庭發(fā)出，維爾在巴爾的摩的Mount Clare Station接收。盡管當(dāng)時(shí)的電報(bào)機(jī)每分鐘只能發(fā)送33個(gè)字母，但電報(bào)技術(shù)已經(jīng)有了一個(gè)成功的開(kāi)端。

第一條電纜的成功鋪設(shè)立即就開(kāi)啟了電報(bào)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)。1845年，美國(guó)第一公共電報(bào)局成立。隨后幾年，電報(bào)電纜迅速遍布全國(guó)。到1850年，電纜的總長(zhǎng)度達(dá)到了19312.128 千米。

【后記】

中老年時(shí)期的莫爾斯熱心介入社會(huì)和政治活動(dòng)，并于1836年和1841年兩度參加紐約市長(zhǎng)的競(jìng)選，不過(guò)都沒(méi)有成功。之后，他逐漸放棄了繪畫和政治，全力以赴去維持和推進(jìn)他的電報(bào)事業(yè)。

1872年4月2日，畫家暨發(fā)明家塞繆爾·莫爾斯在紐約逝世，享年81歲，被安葬在紐約布魯克林的Green-Wood 墳場(chǎng)。他給世人留下了一句至理名言：“科學(xué)與藝術(shù)并不對(duì)立?！?（轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“集智俱樂(lè)部”）

陳關(guān)榮

香港城市大學(xué)電機(jī)工程系講座教授，IEEE? Life Fellow，歐洲科學(xué)院院士，發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士，集智科學(xué)家