【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！）

電文從美國華盛頓國會(huì)大廈通過有線電纜發(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“地理學(xué)之父”，其編寫的地理教科書是美國當(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)語言（法語、希臘語、德語）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國家藝術(shù)博物館。

莫爾斯的這幅油畫引起了詩人、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)束了英國游學(xué)回到美國。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)任過美國美術(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。返程中他結(jié)識(shí)了來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，英國發(fā)明家威廉·庫克和科學(xué)家查爾斯·惠斯通聯(lián)手，在英國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)距離通訊的問題，一籌莫展。

差不多同時(shí)，在大西洋彼岸的美國，充滿好奇心的畫家莫爾斯嘗試使用繼電器來解決同樣的問題而獲得成功。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題后，莫爾斯馬上琢磨更為關(guān)鍵的字母通訊技術(shù)問題，他考慮簡(jiǎn)單地通過一根導(dǎo)線來傳遞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：用電流的有無和時(shí)間的長(zhǎng)短來表示不同信號(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），然后通過點(diǎn)與劃的不同組合來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。兩人開動(dòng)腦筋，一套規(guī)則就制定出來了：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”。后來國際上通用的莫爾斯碼其實(shí)是經(jīng)過德國工程師弗里德里?！じ窨擞?848年改進(jìn)的。1865年，巴黎國際電報(bào)大會(huì)專家們對(duì)其做了少量修改，最后由國際電信聯(lián)盟正式審定為國際標(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，美國國會(huì)批給莫爾斯3萬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)。此舉開創(chuàng)了美國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，在華盛頓國會(huì)大廈里，一批科學(xué)家和政府要員見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)成功的開端。

第一條電纜的成功鋪設(shè)立即就開啟了電報(bào)的商業(yè)運(yùn)營。1845年，美國第一公共電報(bào)局成立。隨后幾年，電報(bào)電纜迅速遍布全國。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，不過都沒有成功。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)展中國家科學(xué)院院士，集智科學(xué)家