他辍学搞发明被人视为技工,年仅20岁便造出第一个获得诺奖的工程发明

想必大多数人有过这种感受:

每当《我心永恒》的前奏响起时,《泰坦尼克号》留下的震撼与感动全都附在了旋律之上。

经过20年岁月的洗礼,它已成为了几代人心中不可替代的经典,俨然成了一种记忆的符号。

重温这段历史,不难发现当年的泰坦尼克号也与无线电通信的发展息息相关,甚至可以称得上是一座里程碑。

正是利用当时先进的无线电技术向附近的船只发出求救信号,才拯救了泰坦尼克号三分之一的幸运者。

而它用的这项无线电技术正是一位叫马可尼的发明家。

在那个没人能解释清楚无线电是什么、有什么用的年代,他率先改进了这项技术并推广并普及。

除此之外,他还开拓了传真、雷达、超短波、定向天线等这些看似现代才有的产物。

而今,随着技术的进步,人类的生活也就开始与空气中某种看不见摸不着的无线电形影不离。

我们难以想象没有无线电技术的生活将会是多么的糟糕。

手机打不出电话,网络无法连接,地铁会停运,飞机不能起飞等所有用得到它的都会失控。

然而不曾想到,就是这位人人都知道的无线电发明家马可尼,仅20岁就造出了世界上第一台无线电发报机

当初上学上得一塌糊涂、索性休学在家的少年,也一举成为了第一个以工程奖贡献获得诺贝尔物理奖的发明家。

1874年马可尼出生在意大利的波轮那。虽说出生在一个贵族家庭里,马可尼的求学之路却并没有其他人来得好。

“富二代”的他在学校始终是跟不上节奏的“差等生”一流,基本很难对付课堂上的听讲。

除此之外,他不太地道的意大利口音也老是被同学嘲笑。

所以,他越发落下了不愿与人交流的习惯,情愿呆在家里看父亲藏着的“天书”,经常还会学着书上做各种实验,倒也不失为一种乐趣。

因为日益孤僻的个性和毫无起色的学习成绩,那时的马可尼没少挨父亲的打骂。

不过多亏了母亲的百般袒护,他才一再逃脱父亲的魔爪,但他也不得不面临着升学失败的辛酸。

尽管当时他母亲认识的一名叫里奇的物理学教授,但他也并不能走捷径将马可尼送回学校,只得让他去大学里的图书馆里自学

所以正规学校就上得一塌糊涂的马可尼,也从16岁开始再没受过正规的教育。

只能是凭借一些社会关系,他才得以获得一些简单粗浅的科学研究。

而获得了进入图书馆资格的马可尼也真切地明白了上学的可贵,他每日沉浸图书馆里各种神奇的知识海洋中。

一次偶然,马可尼在里奇赠予他的《电学杂志》里,接触到了赫兹著名的电火花实验。

那一刻,他的注意力就完全被这奇妙的实验现象抓住了,恨不得立马亲手做一遍。

他鼓起勇气从里奇教授那里借来相关的实验仪器,一丝不苟地重复着赫兹实验的每一个步骤,不放过任何的细节。

利用书里看到的知识,马可尼深知这一实验意味着赫兹发现了前人未曾发现的电磁波现象。

原来,我们可以通过纯电学的方法,能在空气中产生全然类似于光的电磁波

尽管它看不见摸不着,但它却能真切地发挥着它的威力。

正如在实验中,当接通再切断振荡器上高压感应线圈的电源时,数米之外的检波器上的两个小铜球之间就迸发出了耀眼的火花。

而当振动器和检波器没有任何导线连接。

当时电磁波的发现轰动一时,丝毫不亚于今天的引力波。

但电磁波的发现者赫兹也和大多数人的想法一样,这不过是物理现象的花拳绣腿罢了。

他还洋洋洒洒地说道:“我认为无线电磁波没有任何实际用途”。

年仅16岁的马可尼并没理会那么多,反倒是因为这个实验想起了他多年来的一个困扰。

原来,从小就跟着母亲去旅行的他,发现途中船只老是会遇到意想不到的麻烦,偏偏又无法和陆地或其他船只联系,有没有什么办法让船只和陆地通信联系

在那个通信必须依赖导线的时代,如此宽广的大海总不能每一处都铺电缆。

但在他反复操作赫兹的实验时,产生了一个离奇的想法:既然能在几米外测出电磁波,那么只要有足够灵敏的检波器,也一定能在更远的地方测出电磁波。

那是否能用这个电磁波传递一种有规律信号,使得按在远处接收器上的电铃响起来呢?

他为这个设想感到激动不已,但周围的人却觉得小小年纪的他竟成了想入非非的妄想狂。

家境殷实的他丝毫不理会这些,反倒是在自家的阁楼上建起了小小的实验室。

他一边记下自己的想法并准备实验,一边大量阅读资料。

从麦克斯韦、布冉利、洛奇等大师的研究成果,甚至一些名不见经传的文章,他都千方百计地找来了。

他试图站在巨人的肩膀上干自己的一番大事业,但奈何不了实验设备简陋,加上经验不足等屡遭失败。

因此,父亲也常常嘲笑他是个不切实际的空想家,白忙活了那么长的时间。

但在20岁的时候,他便迎来了一次转机。

他深入研究了其他前辈早期成果,并在赫兹无线电发射器的基础上进行改良,设计出了一台简陋的收发报装置。

当他在楼上调整好装置的发射器,并有节奏地按动着电键时,放置在楼下的检波器上的电铃也传来了有节奏的铃声。

这让他欣喜不已的同时也深受鼓舞,并马不停蹄开始研究怎样才能增加无线电收发信号的距离。

期间,他给振荡器上的线圈连上高架天线,并在线路上增设收发报按钮来接通或者中断电流,使电波强度增强数倍。

自此,在一次次的失败实验下电波传输的距离也越来越远。他大胆地将天线架设在户外,在不断的改良下通信距离从0.3、1.2扩充到3.7公里。

为了实验继续下去,他信心满满地写信向意大利政府申请专利。

不料却被泼了一桶凉水,他寄出去的信石沉大海,杳无音信。

无奈之下,他和母亲决定带着装备的机器前往英国。

不得不说,马可尼真是来对了地方,没过多久他便获得了英国政府的全面支持。

马可尼在英国申请的无线电信号传输专利

不光是无线电信号传输专利申请下来了,还进行了跨海实验,将距离扩大到了将近15公里

正是这一跨海实验将马可尼的名声一炮打响。

在1897年7月,他开始研究无线电的商业应用,并且在伦敦成立了无线电报通信公司。

雄厚资金的支持下,他也不断刷新着无线通讯的记录,从15公里,到45公里,再到106公里,很快便超越了同时代的其他发明家如波波夫。

开尔文勋爵

但开启世界上第一份收费的商用无线电报的那一刻缺失由开尔文勋爵拍下。

更加耐人寻味的是,这位爵士正好是长途有线通信的奠基人。这无疑是对马可尼的最佳赞赏。

在20世纪的开端,仅27岁的马可尼再次创造新的奇迹。扩大胜利“S”信号顺利越过大西洋,足足穿越了近3千公里到达另一头。

马可尼也因这三声滴答声而享誉全球。

然而,正如爱迪生发明电灯引起煤气大王的忌妒一样,他这一次的成功也成了有线电报大佬的眼中钉。

但他却并不以为然,而是继续研究改良方案,不断推广无线电的使用。

正如马可尼所愿,开始装备在轮船上的这项技术,也挽救了将近1700人的生命。

马可尼也凭借无线电领域的突出成就接连获得了大大小小的奖项。

在1909年,他也是第一个以工程学贡献获得了诺贝尔奖。

然而盛誉之下,马可尼也颇受争议。有人试图否认马可尼的伟大发明,认为他只不过是改进了别人的技术而已。

一场没有硝烟的专利争夺战也随之而来。多少年来,前后多少人竟称他们首先发明了无线电,结果也让专利的界定扑朔迷离。

无线电专利争夺的三大热门:左上为特斯拉,中上为波波夫,左下为马可尼

在这些人中不乏有洛奇、普平、爱迪生、费先登、斯拉比、布朗、汤姆孙和斯图恩等这些国际名家。

但不可否认的是,马可尼是第一个说明并且用赫兹波成功地传送简明易懂的信号的人。

马可尼的一生,也就是无线电发家史。马可尼21岁到英国的时候,无线电事业还处在摇篮时代;

当他满载荣誉离开人间的时候,无线电已然成了遍布全球的一项伟大事业。

正如一家著名杂志在他逝世的时候评论的那样:“多少人只是满足于证明无线电实用的可能,他却让无线电真正用于实际了。这确实是伟大的!”

尽管如此,有些人还是忍不住冷嘲热讽道,科学纯技术层面上的贡献是可以忽略不计的,毕竟用的原理是别人打下的根基。

可在任何领域,即便再伟大的理论,若是没有一个聪明的技术人员加以利用的话,一切的都是纸上谈兵。

*参考资料

朱玉明. 无线电的发明者——伽利尔摩·马可尼[J]. 青苹果,2012,(Z1):90-91. 

温睿刚. 无线电之父马可尼[J]. 物理教学探讨,2009,(15):61. 

松鹰. 马可尼和波波夫[J]. 自然辩证法通讯,1981,(03):64-75.

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