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無線電通信技術發明史博覽

中科院長春光機所 ? 2017-12-06 15:30 ? 次閱讀

無線電到底是誰最先發明?許許多多參考材料、科學史籍、科學家傳記以及各種公開刊物雜志實際上都充斥著不少謬誤。

這種混亂不堪的局面一直到1943年才正式得到了美國最高法院澄清。

這么多年來,前后有過多少人竟稱他們首先發明了無線電,在這些人當中,除了馬可尼以外,比較知名的尚有洛奇、普平、愛迪生、費先登、斯拉比、布朗、湯姆孫和斯圖恩等這些國際名家,都足夠湊上兩桌麻將了。

最為人所知的無線電通信的發明者是意大利的年輕發明家馬可尼,馬可尼在他不足20歲的時候受到了電磁波發現者赫茲論文的啟發,開始嘗試無線電傳輸。

馬可尼和他的無線電報設備

1894年,馬可尼的實驗就已經有了突破性的進展,不僅成功地重復了赫茲的實驗,還實現了只有幾厘米距離的傳輸。

而兩年后,馬可尼在英國申請了自己無線電的商業專利,專利號12039。次年便成立了無線電報及訊號有限公司,后更名為馬可尼公司。

因為此項發明,馬可尼成為1909年諾貝爾物理學獎的得主。

馬可尼在英國申請的無線電信號傳輸專利

以上便是無線電發明公認的版本,然而馬可尼究竟是不是第一個發明無線電技術的人呢?這里面的故事恐怕沒有這么簡單。

另一個故事的主角是我們熟悉的曠世奇才尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla),受央視的一期節目《閃電的主人》影響,吹噓特斯拉甚至成為了網民茶余飯后的重要娛樂活動。

但特斯拉絕不是什么仙風道骨的幻想家,他雖沒獲得什么高級的獎項和頭銜,但國際計量組織以他的名字作為磁感強度的單位這一點,就足以證明他是個改變人類的大人物了。

最早在1893年,特斯拉在美國密蘇里州圣路易斯首次公開展示了無線電通信。

在為“費城富蘭克林學院”以及全國電燈協會做的報告中,他描述并演示了無線電通信的基本原理。他所制作的儀器包含電子管發明之前無線電系統的所有基本要素。

特斯拉的手稿

上圖是美國最高法院案卷收錄的特斯拉手稿,引自特斯拉1893年報告。這幅簡圖常被引用來證明是特斯拉最先發明了無線電。

發明的爭端避免不了專利的戰爭,不能否認,馬可尼1896年在英國申請的的確是世界上第一份關于無線電技術的專利。

但是在美國,無線電專利的歸屬可沒有這么清晰明了。

馬可尼最早在美國申請專利

馬可尼最早在美國申請的專利,是在1900年11月10日備案的,后來因為奧利弗·洛奇勛爵在他之前就提出了一種類似的技術,存在申請保護,因而未予受理。

特斯拉于1898年申請的一種遙控小船專利中的電路結構

而特斯拉則是在1897年9月2日提出申請,并于1900年3月20日獲得了批準,專利號:645576,要早于馬可尼的四電路調諧裝置。

特斯拉最早關于無線電信號傳輸的專利

然而在1904年,美國專利局卻將尼古拉·特斯拉在1897年申請無線電技術的專利權撤銷,轉而授予馬可尼發明無線電的專利,令人十分費解。

向來強硬的美國居然做出這樣的舉動,其動機讓人琢磨。也有很多人認為是受到了馬可尼的美國后盾影響,包括托馬斯·愛迪生,安德魯·卡耐基等一手遮天的大人物。

1915年5月13日,在馬可尼控告大西洋通信公司的一起案件中,也曾宣稱自己發明了無線電的普平教授為被告出庭作鑒定證明人。

普平教授反復指出,是特斯拉將他的無線電發明無償貢獻給了人類;大西洋公司的專家們之所以拒絕承認馬可尼的一些無線電專利,根據之一就在于此。

1915年8月,特斯拉同樣也起訴馬可尼公司。美國馬可尼無線電報公司則劍走偏鋒控告美國政府,稱美國在第一次世界大戰期間侵犯了馬可尼的無線電專利,應當支付相應的費用。

關于無線電專利這一仗,來來回回打了好幾十年,最終也沒有一個確定的結果。

1943年6月21日,就在特斯拉去世后不久,美國最高法院推翻了馬可尼享有無線電發明專利的原判,美國最高法院裁定:尼古拉.特斯拉提出的基本無線電專利早于其他競爭者,無線電專利發明人是尼古拉·特斯拉*。

有學者認為法院的裁決可能是為了逃避一戰期間應付的專利費用,現在看來翻臉不還錢的事也真是美國的專有風格。

*注:1943年6月21日——美國報告;美國最高法院裁決案件第320卷,“美國馬可尼無線電報公司”,1-89頁。

在第一次世界大戰期間,通用電氣公司終于成功地將無線電頻率振蕩器的小型試驗模型放大成為巨大的200千瓦生產樣機,并且將第一臺安裝在新澤西州新布倫瑞克的馬可尼世界無線電站,用它取代了該站一臺不實用的高功率火花發射機。

一戰中馬可尼公司的無線電設備

這座無線電站開始進行穩妥可靠的橫貫大西洋通信業務時,特斯拉作為貴賓被邀請參加開業典禮,這顯然是對特斯拉的一種莫大侮辱。

1919年4月一戰的,伍德羅·威爾遜總統提出的停戰條件,就是由該站通過無線電發給凱撒·威廉皇帝的。

然而不管特斯拉多么惱火,馬可尼在無線電方面的商業成就的確不可否認,他精明地讓馬可尼世界無線電公司一直處于無線電發展的商業領先地位,這一點特斯拉是無論如何都比不上的,商業戰場是特斯拉永遠的痛,雖然他并不追求這方面的成就。

晚年落魄的特斯拉

同樣宣稱發明了無線電技術的還有俄國的物理學家亞歷山大·波波夫。

波波夫于1894年發明了第一架無線電接收器,一個金屬檢波器,1895年改進成接收閃電發出的電磁波裝置。

同年5月7日他在彼得堡物理和化學協會物理學部年會上演示了他制成的一架無線電接收裝置——雷電指示器,他也因此被認為是俄國的英雄,這一天后來被定為國家的“無線電日”慶祝。

同年7月,波波夫將這個裝置安裝在圣彼得堡林學院的氣象站中,幾個月后又有了新的進展,他發表了一篇論文說明這種裝置可以接收人工震蕩源的信號。

1896年3月在彼得堡物理學年會時,在彼得堡大學的兩座建筑物、距離約為250米之間進行了發送和接收電磁波信號的實驗,這比意大利物理學家馬可尼于1896年6月取得專利的裝置要早上幾個月。

為紀念無線電發明的主題的郵票,左上為特斯拉,中上為波波夫,左下為馬可尼

這場無線電大戰就像是當年牛頓與萊布尼茨關于微積分的發現,各方都是獨立研究出的成果,造英雄的不是個人才智,而是那個時代。

同樣地,無線電的發明是人類科學發展的必然的一步,前置的理論也好技術也罷為這些偉大的時刻做好了鋪墊,巧合的是總有不止一個的先驅同時踏上了這一步。

究竟是誰最先發明了無線電,也許是馬可尼,也許是特斯拉,甚至是某個至今都無名的工程師,但這都不重要了。

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原文標題:無線電技術發明考

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