爱迪生传记选粹:踏上了科学的征途(7)

“天才是百分之一的灵感,百分之九十九的汗水” ——爱迪生

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在纽瓦克,他最先着手的项目,就是自动发报机。近代电报是用电传递信息的装置。1790年法国的佳普(Jarp1763—1805年)发明研制出一种视力信号机。有线电报的发展走过了静电电报、电化学电报和电磁电报三个阶段。一位匿名者在1753年发明静电电报,1804年西班牙工程师沙尔伐以伏打电池作电源发明了第一部电化学电报。1833年德国科学家高斯(C.F.Gauss 1777年—1855年)和韦伯(w 。E.Weber 1804—1891年)研制成电磁式电报机。实用电磁电报的发明主要应归功于英国的科克(w .F.Kooke 1806—1879年)、惠斯通(C.Wheastone 1802—1875年)和美国的莫尔斯。

1836年科克制成了电磁电报机,并在1837年申请了第一个电报专利。伦敦皇家学院自然哲学教授惠斯通是科克的合作者。莫尔斯(Samuel F.B.Morse )是19世纪美国的第一流画家。1835年他研制成电磁电报机的样机,又根据电流通、断时出现电火花和没有电火花两种信号,于1838年发明了用点、线组成的“奥尔斯电码”。1844年在美国政府资助下,建成了从华盛顿到巴尔的摩全长40英里的电报线。从19世纪中叶起,掀起了一股铺设海底电报电缆的热潮。
  
1850年铺设成英法海峡间海底电报电缆。到1902年电缆已穿过太平洋,把加拿大和澳大利亚连接了起来。
  
爱迪生应纽约自动电报公司的邀请,改进了英国人利特尔制造的凿孔机、收报机、发报机、收报纸条的药制法等,他排除了长途电报的障碍,使纽约到费城每分钟通电报1000字,纽约到华盛顿间每分钟通电报3500字。从1872至1875年,爱迪生先后发明了二重、四重电报机。
  
莫尔斯虽然是电报的发明者,可是西方联合公司说:“如果不是因为爱迪生的二重电报法和四重电报法所得的成功——给了爱迪生最初的荣誉——则现在电线联结上崇宏的发达恐怕是不可能的事。”
  
爱迪生正在研究的自动发报机,是在20多年前由亚历山大贝恩设计制造的。爱迪生是要根据某种原理对这种机器进行技术改造以去除某体障碍。在贝恩之前,最快的发报速度只达每分钟50个单词。贝恩的机器装置,可以以每分钟400个单词的速度发出。

1850至1870年间,人们对贝恩系统做过多次的改造。但是,这种自动发报机仍存在一种致命的缺点。在长线路里,人们发现不同的信号经常混在一起。爱迪生初次遇到的是乔治D利特尔 (GeorgeLittle )的改进型机器。这台机器被一些商人用来创办了自动电报公司。利特尔的装置能够运转,但效果极差。1871年初春,爱德华特H约翰逊(Eadweard Johnson )带着这种机器,代表该公司求教于爱迪生,问他是否能将这台机器进行改进,爱迪生提出要收款4万美元。
  
双方谈妥以后,爱迪生开始工作。经过逐步的观察、分析,他改进了机器的整个系统。
  
他在研究这一课题时,表现出了自己的典型作风。约翰逊曾对此有所描述:“一天晚上,我走进房间,发现爱迪生坐在那里,脚边一本摞一本地放着5 英尺高的化学及化工书籍,那是他从纽约、伦敦和巴黎索购来的。他夜以继日地研究这些材料,吃饭也不离工作台,睡觉只是在椅子上靠一靠。仅用了6个星期的时间,他就读完了这些书,并写下了厚厚的一本提要,还按照方程式做了2000次试验,最后终于得出了结果——一个适合于他的要求的发现。依这种方法,可以在 250英里长的线路,以每分钟200个单词的速度发报。”

后来,他解决了这台机器在处理信号末尾的失真和发送带本身的问题以后,用自动电报机在纽约华盛顿之间完成了每分钟1000字的收发,而在纽约费城间收发的速率竟可以增加至3倍。另外他又抽空继续研究二重电报术,结果他完成了两种方法:一种是“异向二重报”,两电台可以同时在一线上发送电讯;另一种是“同向二重报”,即一线上同时可以发送两个不同的电讯。
  
“在这个时期,各种各样的新发明一经爱迪生的手就真正发挥出作用来。过去老是出毛病的电报收报机得到了显著的改进,其他一些装置经他改善后也大不一样,从来没有像现在使用得那么好。1872年,他取得了38项发明专利权;1873年又新增加了25项。”
  
爱迪生的赞助人深信他能在电线上传送字母,专门为他开办了一个工厂。现在由他管理的工厂有3个,他同时进行45种不同的发明。在纽约与卡罗来纳进行长距离通讯试验对,南端由约翰逊和另一个电报生德兰尼(PatrickDelaney )负责。百老汇路的一个顶楼上便是爱迪生的总部。德兰尼说:“他每夜在解著新的疑谜。电讯是由查理斯顿一端发出的。约翰逊和我充作裁判,我们的意见总是一致的,有时是‘n G'(不好),有时是‘还好’。”
  
试验接近完成时,赞助人决定将电报机送到英国宣传。他们请爱迪生亲自出行。1873年春,爱迪生同一名副手带了一袋衣服和3大箱设备乘船到了英国。但是这次访问却给他留下了不快的记忆。

根据英国邮电部对试验的要求,以每分钟500字的速度由利物浦向伦敦发报,每隔半小时发一次,要持续6个小时,在利物浦这一端由他的助手负责,在伦敦这一端由爱迪生负责接收。由于将要使用的设备不好,他买了一种价值100个金几尼的电池组,及时地送到利物浦,试验才较为成功。
  
他又把这一系统运用到海底电缆的通讯中去,但收获甚微。他提出要在存储于格林威治的水池中的2200英里长的电缆上进行试验。后来他被允许只能在晚上使用这条电缆。可是缠绕着的电线竟诱生了极大的感应。最初试验时,发送一个点号,在接受机上竟划下了27尺长的线条。他努力了两个多星期,竭力设法去除这个缺点,可是他当时并没有理解到这个原因,勉强的获得每分钟发送两个字的速率。
  
爱迪生失望地回到了美国。当人们问他对英国的印象如何时,他回答说:“英国人是不善于发明的民族;他们不爱吃馅饼。要想发明,你的系统必须彻底打乱。最好的办法,就是吃可口的传统的美国馅饼。”
  
爱迪生回到纽瓦克后,埋头设计一架取代莫尔斯的电报机。这时他忽然忆起了过去发现的一个现象来。那时正注意著自动电报机笔针下湿纸条的旋转,他察见如果电流从笔针流过纸条,那纸条的行动便会加速起来;也就是说,纸条是在滑行了。这似乎是一个无足轻重的现象,然而也不能逃过他的注意。他利用了这旧时的发现因而获得他的第8个专利。“我用一块由小电动机旋转的白垩来代替磁线。白垩上安放一根指针,和音响机相连接。这样一来,佩吉 (CharlesGrafton Page )的发明便毫无价值了。”
  
他根据这一原理,接着又制造了几架新机,成绩都非常圆满,西方公司总裁威廉奥顿(William Orton )因此获得了专用权。他愿意付给爱迪生10万元酬金,约定每年支付6000元,在17年中付清。他知道如果把这钜款一并交给爱迪生,那他就会立刻一花而尽的。
 

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