劉晨
人類用光通信的歷史大概可分為3個(gè)階段:古代光通信、近代光通信和現(xiàn)代光通信。
其中,古代光通信的方式主要有以下4種:
1.建烽火臺(tái)——用烽燧傳遞信息。
2.建燈塔——用火光或燈光傳遞信息。
3.發(fā)旗語(yǔ)——用旗子傳遞信息。
4.亮交通信號(hào)燈、發(fā)信號(hào)彈——另一種形式的用燈光或火光傳遞信息。
首先,我們來(lái)看第一種方式。
什么是烽火臺(tái)?烽火臺(tái),是用于點(diǎn)放烽燧、傳遞重要信息的高臺(tái),是古代重要的軍事防御設(shè)施。當(dāng)時(shí),烽火臺(tái)的守軍發(fā)現(xiàn)敵人入侵,就以煙或火向后方報(bào)警,夜里點(diǎn)的火叫烽,白天放的煙叫燧。相鄰烽火臺(tái)的守軍相繼點(diǎn)放烽燧,軍情逐漸被傳到遠(yuǎn)處,后方將領(lǐng)便可以及時(shí)調(diào)兵遣將、抵御敵人。關(guān)于烽火臺(tái),還有一個(gè)故事。
相傳西周的周幽王為了博愛(ài)妃褒姒一笑,以烽火戲弄諸侯,諸侯不再信任周幽王,后來(lái)周幽王失去了王位。
烽燧傳遞信息速度比較快,在我國(guó)古代用得較為普遍,山東煙臺(tái)等地的地名就與烽燧通信有關(guān)。
公元前約150年,希臘小郝國(guó)之間時(shí)有戰(zhàn)事,烽燧通信得到進(jìn)一步發(fā)展。希臘人在高地筑墻,在墻背面兩邊各安置5個(gè)火把插座,傳令官通過(guò)改變所燃火把的數(shù)量和位置來(lái)傳遞不同的軍事信息。
18世紀(jì)末,法國(guó)工程師查佩發(fā)明了支架通信方法,其通信原理類似于烽燧通信的原理。在從巴黎至里爾的路上,他主持建造了16座信號(hào)塔,每座塔的頂部有一根木柱,木柱上又有一根水平橫桿。人們可以操作木柱和橫桿形成192種構(gòu)型,每種構(gòu)型代表著特定的意思。附近信號(hào)塔上的人用望遠(yuǎn)鏡看到后,把相同的信息傳遞給下一個(gè)信號(hào)塔上的人。在約230千米的距離內(nèi),人們僅用2分鐘便可完成信息傳遞。
然后,我們來(lái)看第二種方式。
燈塔是建在海岸、港口等航道關(guān)鍵位置的裝有強(qiáng)光源的高塔,作用是引導(dǎo)船只航行。早期的燈塔用火作為光源,如今的燈塔能發(fā)出不同顏色的燈光以及不同類型的定光或閃光。
公元前200多年,人類歷史上出現(xiàn)了第一座燈塔。這座燈塔相當(dāng)于現(xiàn)代40層樓那么高,位于埃及亞歷山大城邊的法洛斯島上,被人們稱為亞歷山大燈塔。白天,如有陽(yáng)光,塔上的人用大鏡子反射陽(yáng)光,引導(dǎo)船只航行;晚上,塔上的人則用 引導(dǎo)船只航行。
這座燈塔的設(shè)計(jì)者是希臘建筑師索斯查圖斯。修建燈塔的直接原因是,公元前280年秋天的一個(gè)夜晚,一艘皇家船只在駛?cè)雭啔v山大港時(shí)不幸因?yàn)樽采辖甘翛](méi),船上人員無(wú)一生還。所以,當(dāng)時(shí)的埃及國(guó)王立即下令在亞歷山大港的人口處修建燈塔,避免類似的悲劇發(fā)生。
接著,我們來(lái)看第三種方式。
旗語(yǔ)是人們用旗子傳遞的信息,一般在航海、軍事和一些野外作業(yè)(如爆破、勘測(cè))領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用,不同的旗子、不同的揮旗動(dòng)作表達(dá)著不同的意思。
通信兵有時(shí)單手執(zhí)旗,有時(shí)雙手各執(zhí)一旗。其中,通信兵發(fā)雙旗式旗語(yǔ)時(shí),每只手可指7種方向,除了發(fā)送待機(jī)信號(hào),不會(huì)讓兩旗重疊。旗語(yǔ)必須在白天使用,且通信兵必須站在較高、四周較開(kāi)闊、對(duì)方及自己視線不被遮擋的地方。發(fā)送信號(hào)時(shí),通信兵會(huì)面向正前方,伸展手臂,盡量擴(kuò)大揮動(dòng)旗子的范圍,便于對(duì)方獲取信息。
最后,我們來(lái)看第四種方式。
1868年12月10日,交通信號(hào)燈在英國(guó)倫敦被用于指揮交通。燈柱高7米,上有一盞紅、綠兩色的燈——煤氣交通信號(hào)燈。在燈下,一名手持長(zhǎng)桿的警察牽動(dòng)皮帶改變燈的顏色。后來(lái),交通信號(hào)燈在城市被廣泛使用……
信號(hào)彈是一種能產(chǎn)生有顏色的光或煙的彈藥,被用于發(fā)布信號(hào)或通信。中國(guó)人發(fā)明了火藥,最早的火槍、火箭、火炮都是中國(guó)人制造的,古代就有類似今天的煙花的火藥信號(hào)彈。