电子科学发明家-第14节

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　　镜子只要在手里稍微移动一点，远处的光点就会大幅度地跳动，这不就是一　

　　种放大嘛！根据这个原理，不久以后，汤姆生就发明了镜式电流计电报机，　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②　

　　并且取得了专利。这种装置，高斯　（1777－1855）和韦伯　（1804－1891）　

　　也设计过，但是都没有达到实用水平。汤姆生发明的这种电报机，灵敏度很　

　　高，给长距离电缆通信提供了实用的终端设备。　

　　　　　　　万事俱备，只缺东风。汤姆生期待着第二次出征。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　劈浪向前　



　　　　　　　1858年春夏之交，大西洋海底电缆沉放工程再次开始了。华特霍斯又拒　

　　绝出海。汤姆生从大局出发，还是承担了代理电气工程师的工作。他没有职　

　　务，没有薪金，责任却很大。　

　　　　　　　　“亚加墨娜”号海船载着电缆从北美出发，东渡大西洋。汤姆生负责实　

　　验室的工作。不料，海船驶进大西洋的第二天，海上突然起了暴风。汤姆生　

　　他们不顾危险，一面沉放电缆，一面劈浪向前。大风大浪持续了整整一个星　

　　期。近二千公里的电缆绕在甲板上，足有两百多吨重，船在风浪中颠簸得很　

　　厉害，没有多久，电缆就把甲板撞穿一个大洞，海水浸进下面的电气实验室。　

　　电缆也绞在一起，不能顺利沉放。后来，幸亏风浪平息了，船员们才腾出手　

　　来把船抢修好。“亚加墨娜”号在海上搏斗了一个多月，终于在八月三日驶　

　　进爱尔兰。当时汤姆生高兴的心情，就象他父亲当年得知他选上教授的心情　

　　一样，几乎到了发狂的程度。八月五日上午，电缆着陆。下午三点五十五分，　

　　汤姆生拍发出从欧洲到美洲的第一份电报。五分钟以后，美洲一端清晰地收　

　　到了信号。茫茫的大西洋终于被征服了！消息传开以后，大西洋两岸的人们　

　　都感到欢欣鼓舞。　

　　　　　　　汤姆生为大西洋海底电缆的制造和铺设建立了特大的功勋，受到人们热　

　　烈赞扬。他在海上表现出的坚定和沉着，更是赢得了很多人的尊敬。但是，　

　　他所有的工作都是义务的，没有报酬。就连电流计式电报机，也是他自己花　

　　钱研制的。而且，他在“亚加墨娜”号尽管是电气总指挥，但是大功告成以　

　　后，登陆上岸，他的“将印”就被华特霍斯收回去了。　



①　高斯，德国著名数学家、物理学家和天文学家，在不少科学领域里有重大贡献。　

②　韦伯，德国物理学家，曾经同高斯合作，建立了电磁学中的高斯单位制。　


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　　　　　狂妄自大的华特霍斯擅自决定把汤姆生的电流式电报机取下来，换上了　

他自己设计的终端机。可是他设计的装置，根本收不到弱电信号，整整一个　

星期，第一条大西洋海底电缆连一条消息都没有传递过。这个事故，使公司　

董事和英美两国舆论界大为惊异。经过调查，才知道是华特霍斯的装置引起　

的。公司责成他换上了汤姆生的终端装置。八月十三日，大西洋海底电缆终　

于正式通报。但是，由于华特霍斯只换了一部份装置，英国女王一封不到一　

百字的电报，竟用了十六个多小时才传到纽芬兰岛，而对方拍回来的电报却　

只用了六十多分钟，因为美洲终端一直采用汤姆生的装置。　

　　　　　在铁的事实面前，华特霍斯被撤了职。汤姆生正式成为公司的电气工程　

师。汤姆生为人宽宏大量。他虽然取得了胜利，却并没有全盘否定前任的工　

作，还说华特霍斯在使公众相信大西洋海底电缆可能铺成这方面，是有贡献　

的。　

　　　　　科学的道路总是不平坦的。第一条大西洋海底电缆使用一个月以后，发　

生了严重的故障，信号变得模糊不清。又过了两个星期，电缆完全损坏，刚　

建立的横跨大西洋的通信中断了。公众反映十分强烈，出现了各种各样的批　

评。汤姆生他们经过一番努力，发现是电缆的制造不合要求，绝缘层抗腐蚀　

性能太差，电缆在海水里浸泡一段时间以后就开始漏电，有的地方甚至完全　

断裂了。　

　　　　　大西洋海底电缆公司在第一条电缆的建造中，耗费了几十万英镑，最后　

还没有取得商业上的胜利，不少股东想打退堂鼓。汤姆生竭力宣传说，第一　

条海底电缆虽然寿命不长，但是证明了长距离海底通信是完全可能实现的。　

总经理费尔特也主张干下去。这位只比汤姆生大五岁的美籍负责人，在整个　

工程中起了中流砥柱的作用。由于公司内部意见分歧，加上资金困难，建造　

海底电缆的事情耽误了很久。后来，在政府的鼓励下，才开始制造第二条大　

西洋海底电缆。　

　　　　　1865年初，经过改进的第二条大西洋海底电缆制造出来了，汤姆生为它　

花费了不少心血。公司也吸取了第一次的教训，在制造过程中有关技术问题　

都先通过实验，证明可行以后再投入生产。当年六月，开始铺设第二条大西　

洋海底电缆。五年以前，汤姆生滑冰摔断左腿，成了瘸子。他行动不便，还　

是参加了远航，领导施工。这次沉放电缆的“大东”号海船，是一艘二万二　

千多吨的巨轮，有六根主桅杆，三个大烟囱，船身高大雄伟，比上次的“亚　

加墨娜”号壮观得多。俗话说，好事多磨。人们对这次沉放寄托了很大希望，　

想不到“大东”号航行到大西洋中部的时候，电缆又意外折断，坠进了四千　

米的深渊。不但沉放没有成功，连老本也赔上了。几年的心血付诸东流，汤　

姆生和同事们异常痛心。他们乘着空船返航的时候，每人脸上都挂着晶莹的　

泪花。　

　　　　　这次挫折损失惨重，公司当年就暂停了工作。同业们有的幸灾乐祸，有　

的表示惋惜。　

　　　　　有一天傍晚，总经理费尔特到海边去散步。他远远望见汤姆生拄着拐杖，　

面对着大海，夕阳映照着他的全身，象一尊古铜色的雕塑。　

　　　　　　“教授，您在想什么？”总经理走近汤姆生的身边，亲切地问。　

　　　　　　“海底电缆！”电气工程师凝视着大海。　

　　　　　　“是呀，我们已经付出了九年的代价，”费尔特感慨地说。　

　　　　　汤姆生转过脸来，情绪激动地回答说：“费尔特先生，只要再造出一条　


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电缆，我保证能够成功！”　

　　　　　　“您有把握吗？”　

　　　　　　“我相信大西洋阻挡不住人类的进步！”　

　　　　　汤姆生的精神感动了费尔特。公司鼓足了勇气，决定制造第三条海底电　

缆。　

　　　　　大家又开始了紧张的奋战。　

　　　　　第二年春天，第三条海底电缆终于制成了。　

　　　　　1866年四月，“大东”号再次启航，汤姆生还是担任电气工程师，主持　

第四次沉放。有志者事竟成，这次沉放完全成功。六月中旬，海底电缆的终　

端在爱尔兰登陆，很快就同美洲进行了通报，效果很好。永久性的大西洋海　

底电缆终于完成了，全部工程整整进行了十年！　

　　　　　公司受到这次成功的鼓舞，几个月以后就派“大东”号第三次出航，顺　

着第三次沉放电缆的路线，去寻找丢失的电缆。总经理费尔特和汤姆生两人　

亲自上船指挥。经过一个多月的紧张搜索，他们在大西洋中部把断裂的电缆　

打捞上来，然后再接上一段新电缆，一直延长到北美的纽芬兰岛。公司因祸　

得福，有了两条完善的横贯大西洋的海底电缆。大西洋海底电缆铺设成功，　

建立了全球性的远距离通信。它和电报的发明一样，是人类通信史上一座新　

的里程碑。汤姆生因为开辟大西洋海底通信的功绩，获得了很高的荣誉。就　

在1866年，他被英国政府封做爵士，1892年又被授给“开尔文勋爵”这个　

封号。以后，人们就称他“开尔文”。　

　　　　　一百多年过去了。今天，海底电缆仍旧是国际通信的一种重要手段。据　

统计，目前英美两国之间每年的通话量达到二千万次，其中有一半以上是通　

过海底电缆传送的。从这里，也可以看出开尔文当年工作的重大意义。根据　

最近外国的报导，1979年在英美之间铺设了一条最新的大西洋海底电缆，预　

计在1983年投入使用，耗资一亿英镑，由欧美十八个国家分担。这条电缆铺　

成以后，可以同时通四千路电话，还可以在欧美、加拿大之间进行计算机数　

据和电报信息的传送。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　他的伟大所在　



　　　　　开尔文在科学上的贡献是多方面的。三十岁以前，他就成了电磁理论的　

开路先锋和热力学的奠基人之一。尽管他没有登上理论的顶峰，却为麦克斯　

韦和赫兹开辟了道路。他是一名尖兵，一位伟大的科学向导。　

　　　　　在应用工程的很多互不相关的领域里，也能够看到他智慧的结晶。他当　

了五十多年教授，其实是当了五十多年工程师。他不善于教课，有人曾经这　

样描述过：“在他讲课的时候，学生实在没有办法听下去。有时，他想把声　

音提高一点，结果，反而发出了听不清的单音来。”他主持的格拉斯哥大学　

物理系，实际上成了应用工程系。他的很多工程发明，都是在这里的实验室　

里试制出来的。　

　　　　　大西洋海底电缆铺设成功以后，开尔文继续替海底通信研究新装置。他　

的后半生一直和大海联系在一起。1867年，他制成了海底电报自动记录器（又　

称做虹吸印码器）。这台新发明的记录器利用虹吸原理，用一根很细的虹吸　

玻璃管，把静电墨水吸到转动的纸筒上。虹吸管装在一个悬在强磁极间的线　

圈上。线圈接通电缆，信号电流通过电缆进入线圈的时候，虹吸管一端就发　


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生扭转，在纸筒上划出信号波纹来。这样，大西洋彼岸发来的电信号就可以　

自动记录下来了。在试制过程中，他还发明了圈转电流计等精密测量仪。　

　　　　　开尔文的发明专利使他有了很多收入，他渐渐成了富翁。但是他把大量　

的金钱都用在新的研究上。1870年，开尔文的弱不禁风的妻子害病死去。他　

们结婚十八年以来，感情很好，可惜她没有能够同汤姆生共享天年。妻子去　

世以后，开尔文买了一艘游艇，把全部精力放在航海研究上。他热爱大海，　

喜欢乘风破浪地航行。过去几次横渡大西洋的情景，给他留下了难忘的印象。　

开尔文以前在“大东”号上航行的时候，很留心罗盘常常受到铁壳船身干扰　

的情况。他用自己的游艇做试验，经过细心研究，发明了几种很轻便的改良　

罗盘，效果很好。他还发明了海水测深仪，研究过潮汐理论，并且用他的哥　

哥杰姆发明的计算器预测潮水的高度。　

　　　　　除了航海上的这些发明以外，开尔文对电学测量也很有贡献。他的镜式　

电流计不但成功地用在海底电缆通信方面，而且也是电学上的标准测量仪　

器。另外，他还发明了绝对静电计、双臂电桥、累积功率计等。这些工程上　

的发明，虽然没有一项是惊人的，但是对电学的发展都起了重要作用。电学　

的标准单位欧姆、安培的确立，也是在开尔文的推动下完成的。　

　　　　　要逐一列举开尔文在理论科学和应用科学方面的贡献是困难的。他一生　

做的工作太多太杂，因此有的传记作家说他“博而不专”。英国著名传记作　

家克劳塞曾经这样评论他：“开尔文就因为对科学思想缺少健全的直觉，所　

以不能在科学上完成更伟大的功绩。他能够翻过科学上丛山峻岭的一般障　

碍，可是一到达山巅，就不能想象云雾以外的情景了。他只知道近旁的一切，　

他在科学上没有远大的洞察力。他不能察觉光的电磁波属性已经孕育在自己　

的研究里了。”正因为这样，他走到真理面前，又几次失之交臂。开尔文的　

战功和失败，对今天的科学技术人员，还有值得借鉴的地方。　

　　　　　1896年，格拉斯哥大学隆重集会，纪念开尔文荣任教授五十周年。来宾　

有两千多人，包括从世界各地来的著名科学家。在纪念仪式上，来参加开会　

的人用最真诚的语言赞扬他的功绩。这位七十二岁的勋爵在