目前，大家已无法设想没有转动通信和互联网的六合将会怎样。印象历史，这是一代代科学家、工程师和企业家配关戮力的生效。好多科学家已卓异史乘，而家产的修设离不开“浮躁行状的策划者或陷坑者”——这便是企业家（entrepreneur）开始的意旨。本文首要申报跨大西洋通信树立的传奇故事（无线通信将在下一篇作品介绍），存问永不消亡的科学家和企业家灵魂。

　　从十八世纪六十年初起，由英国提议的财富革命极大地督促了科学身手的生长和物业的积累。随着电磁学的生长和有线电报身手的运用，到了十九世纪中期，有线电报线谈已在欧亚以及北美大陆遍布开来，极大抬高了一致本钱。从欧洲到北美大陆的商船屡次来去于大西洋工具两岸之间，当时单程翱翔仍旧需要10天左右，两岸及时通信十分必要，跨大西洋通信贸易商机蓬勃。

　　1854年1月，弗雷德里克·牛顿·吉斯本（Frederick Newton Gisborne）在英属纽芬兰岛敷设到美国的电报电缆，因血本亏折公司倒闭后，到纽约寻求营救。我们找到了美国年轻的大富豪塞勒斯·韦斯特·菲尔德（Cyrus West Field），提议筹资在纽芬兰岛的圣约翰斯和美国纽约之间设立一条电报线路。但体例雄伟的菲尔德以为，仅仅为了萎缩全日的通信时长而投资这个项目有点不划算。倘若敷设一条从爱尔兰到纽芬兰的电缆，那缩小的通信时分就不不过几天了——这根电缆就把欧洲和北美大陆连在一同，工程将意旨杰出。超越大西洋电报通信的构想就云云被提了出来。

　　菲尔德原是在造纸行业发家致富的，在电报行业是个完全的新手。起首，全班人对这项工程所涉及的科学本事简直一无所知，这也正是所有人的不幸之处。毕竟上，正是原因所有人陌生，才没有捐躯这个巨大的构想——在别人眼里这详细就是天方夜谭，是不也许完成的工作。

　　这个史无前例的国际合作大项目，除了涉及政治、经济、军事、酬酢等诸多身分除外，还面临很多科学、本领、工艺和材料障碍。当时，地面电报业仍旧开始崭露锋芒，欧洲和美国仍旧铺排了几条较短的海底电缆。【注：1851年，布雷特（John Watkins Brett）在英吉利海峡铺设了第一条海底电缆，把英国和欧洲大陆邻接在一齐。】此中进入运营最长的海底电缆长度仅177千米，深度不超过550米。而铺设高出大西洋的电缆长度要高出3200千米，最深达4750米。跨大西洋电缆的长断绝对通讯提出了一些奇特的挑衅，特殊是情由传输理论和电缆联想仍处于争议之中。这种难度就比如1957年有人看到苏联发射了第一颗人造地球卫星，就要机关队伍到月球探险相通。

　　摩尔斯电码的发现者和美国陆上电报线路创修的先驱塞缪尔·摩尔斯（Samuel Morse）早在1843年就设思过电报线路穿过大西洋的事。当菲尔德搜罗全部人的意见时，全班人心情地救援了这个设思。只管摩尔斯已在电报业大名鼎鼎，但全部人其实是画家出身，电学理论学问并不坚固。菲尔德还写信包括了美国海洋学家、海军军官马修·方丹·莫里（Matthew Fontaine Maury）的意见，莫里认为从纽芬兰岛到爱尔兰岛两地之间的海底高原地形额外适宜敷设海底电缆，并为他们提供了凿凿的海洋测绘数据。这对菲尔德来叙是助桀为虐！

　　1854年，志在必得的菲尔德谈服别的四位富豪配合加入了由企业家、投资者和工程师组成的所谓“电缆内阁”（Cable Cabinet）。这5小我决意筹集150万美元进入到这项宏壮的事业中，这在当时是一笔惊人的巨款（夙昔联邦政府的总付出略高于5800万美元），但事后证明这个金额还远远不敷。所有人从吉斯本手里接管了纽芬兰电报公司，担当了它5万美元的债务，并诞生了“纽约—纽芬兰—伦敦电报公司”。纽芬兰议会妄想这个工程可以鞭策纽芬兰的经济成长，所以很疾为全班人们布告了特许牌照，给与公司在纽芬兰岛上50年电报线年，这些投资者出世了美国电报公司，并开始收购其我公司举办整合。1856年10月，菲尔德在伦敦组筑了大西洋电报公司（Atlantic Telegraph Company，简称ATC）。1857年，公司在英国获得融资并取得美英两国政府的支援后，最先铺设第一条超出大西洋的电报电缆。

　　1895年5月美国着名肖像画家丹尼尔·亨廷顿Daniel Huntington为纽约州商会绘制的著作《大西洋电缆的会商者》（右二为Cyrus W. Field），画布尺寸为87英寸乘108¼英寸。图片来源：纽约州立博物馆珍藏。

　　菲尔德的坚韧信仰和强大实行力是他胜利的核心身分，但急忙开工成了全豹工程的最大不确。当时电学工程师和理论行家们对这空前未有的工程各执己见，无法完毕共识。本应当先阅历可行性测验后再施工，可是公司董事们举行决定严沉看的是光阴和速度。

　　原由海水是导电的，当电报缆线浸入海水中，其电容会增添20倍驾御，灯号传输快度会清爽抬高，导致通信延时。以摩尔斯、英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）和公司的初任首席电气技师爱德华·怀特豪斯（Edward Whitehouse）为代表的一派感应，海底电缆的导线应尽不妨细，以周围灯号的耽误。而电缆越粗，就必要更多的电量来填满。这一点和水管好像，水管一定注满，水本领从另一端流出来。

　　另一派着想宗旨以威廉·汤姆森（William Thomson）为代表。始末对瞬时电流的会商，大家得出“平方定律”，即记号延迟量与电缆长度的平方成反比。汤姆森提议操纵由最纯的铜制成大直径缆芯，以提高电阻。大家的观点获得了首席工程师查尔斯·布莱特（Charles Bright）的公约。但这种电缆设计谋划比摩尔斯—法拉第的布置要重得多（金属缆芯和古塔胶绝缘体每海里的重量都应该到达392磅），资本也更高，大西洋电报公司并没有选择这个安排。终末成型电缆的铜芯每海里仅浸107磅，远没有抵达汤姆森和布莱特吁请的392磅。汤姆森对电缆举行限制尝试后，万分恐忧：缆芯用铜的纯度远远亏折，导电才气很不平衡，有些限制的导电能力是其他限度的两倍。

　　完成的电缆直径只有人的食指那么粗，缆芯由7根铜线组成，铜芯外包裹三层古塔胶。在胶层外，应用沥青、柏油、亚麻籽油和蜡油的羼杂物分泌的麻布胶葛，外貌将18股钢绞线根铁丝）纠缠成严密的螺旋状，这种电缆能够继承几千牛顿的拉力。汤姆森深远商洽了电缆的受力问题，设立了一套海底电缆的应力理论，在《Engineer》杂志上揭橥了联系论文。

　　1857年，大西洋电报公司在英国获得融资并博得美英两国政府的拯济后，早先铺设第一条突出大西洋的电报电缆。电缆两端的爱尔兰和纽芬兰相隔约3200千米，是欧美大陆的最短隔断。其时全国上还没有任何船只不妨运载2500吨重的海底电缆在大西洋的风云中远程飞翔，因此只能雇佣两艘船各载一限度电缆在某个地方接合（第一次从爱尔兰向纽芬兰敷设的策动波折后，改为两船在大洋重心点集合，接关电缆后再向相反倾向敷设）。英国皇家战舰阿伽门农号和美国军舰尼亚加拉号各自运载一半的电缆推行敷设作事。幸运的是，工程委曲了两次，电缆在船只运输途中蓦然断裂而损失。1858年8月4日，第三次尝试终归胜利。

　　1858年8月16日，维多利亚女王用摩尔斯电码向美国魁首詹姆斯·布坎南（James Buchanan）发送了一条讯息，即使速度很慢——98个词的贺电发了16个半小时——但这一获胜让纽约人全城欢庆。然则，电缆的暗号日渐薄弱以至十全终了，在三个星期后就彻底不通了。结果，菲尔德一夜之间从“铁汉”沦为“骗子”，还差点崩溃。

　　为了看望这个雄伟项目屈曲的原由，英国经济委员会和大西洋电报公司各任用了4名委员组成“拜望委员会”。其中囊括电学大师查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）和威廉·库克（William Cooke），两人早在1837年就得到了英国的电报才具专利。这份出名而繁密的报告，深切理会了原委的理由，人们从中吸取的教诲使海底电报才具致使电子工程技巧有了奔腾的孕育。

　　陈述指出其中一个合键的源由是在测量电流和电阻这些基本量时枯窘团结的单位，乃至这些术语还没有圭臬化。1861年，英国科学促进协会（British Association for the Advancementof Science）据汤姆森、布莱特等人的发起设置了一个电学标准委员会（Committee of Electrical Standards of the British Association），为电学单位和议同一圭臬。多年自此，汤姆森在1893年芝加哥召开的国际电学大会上，提出了采取伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学的底子单位，这些国际法度取得正式资历并被因循至今。

　　1900年月英国WJ乔治公司出产的镜式检流计。图片来源：清华大学科学博物馆藏品。

　　另一个教养是敷设之前应对电缆做集体的考试，检测电缆的导电性和整体绝缘性。拜访申诉的结论感应，公司在1857年临盆和敷设电缆过于仓卒，这关键归因于菲尔德。振奋和干劲儿是所有人的益处，也是他们举动企业家的谬论。

　　怀特豪斯的一意孤行，也是盘曲的直接来源之一。全部人拆掉了汤姆森周密生动的镜式检流计，安装了你们们己方发觉并且申请专利的继电器。我们还果断选拔能生长几千伏电压的高大感受线圈，而去世利用能够滋长更为适度电压的不妨用镜式检流计丈量的电池。“探望委员会”认为，3200千米海缆的旺盛阻抗使暗记严重衰减和伸长，怀特豪斯降低电压横跨了电缆的秉承范围，烧坏了电缆。怀特豪斯在听证会上热烈地为自己分辩，全班人还举证叙菲尔德不给你们做尝试的时刻。

　　面对公众的疑忌、辱骂和讪谤，菲尔德没有被打垮。1865年我们重新筹集血本，不断为自己的理思搏斗。此时，有线电报的探求极端成熟，比如汤姆森创造的镜式检流计能经过导线上小镜片的渺小转变（光学伸张）读出衰减1000倍的暗记，操持了先前海缆中记号厉重衰减的题目。公司依据汤姆森等人的成见，改换了更粗的电缆降低缆芯的阻抗。此外，天地第一巨轮“大东方号”（Great Eastern）号曾经修成，而且刚巧闲置。占领了新的电报本领、电缆工艺和这艘排水量两万两千吨的巨轮，之前无比穷苦的事情变得轻便了许多。7月23日，“大东方号”出航，开始了菲尔德的又一次考试，但在离北美又有两天航程的时期电缆突然断裂，这第四次试验再次打击。

　　1866年7月27日，光荣终究降临，“大东方号”告捷完竣了从爱尔兰瓦伦提亚（Valentia）到纽芬兰哈茨康坦特（Heart’s Content）的铺设。新电缆职能更佳，简直供给了超过大西洋的即时通讯。其后，此前丢失的电缆被捞起，又从新敷设使大西洋电缆成为双线倍。由于敷设大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封汤姆森为爵士。1892年，为表扬我在电缆工程和电报妙技方面的卓绝劳绩和科学成绩，维多利亚女王亲身加冕他们为第一代开尔文男爵（First Baron Kelvin），即开尔文勋爵（Lord Kelvin）。

　　1867年，菲尔德得到了美国国会发布的金牌，并在巴黎举行的国际博览会上获得了特等奖，以赞誉大家对敷设跨大西洋电缆的进贡。

　　“新旧天地相接成了一个合伙的世界……地球雷同在用一颗心脏跳动”，奥地利作家斯蒂芬·茨威格（Stefan Zweig）在其《人类群星闪灼时》一书中，把大西洋电缆敷设看作是教养人类文明过程的14个刹那之一，并高度嘉奖了企业家菲尔德不屈不挠的坚硬意志。

　　1858年大西洋电报电缆的信号传输速度是每小时几个单词，1866年则达到了每分钟6-8个单词。到19世纪末，英国、法国、德国和美国将我占领的电缆连缀，组成电报通信密集，六合于是变得更“小”了。

　　人们对通信的心愿是无终点的，随着通信才能的跳班换代，传输速度更速容量更大的光纤滋长并逐步替代了电缆。在通信历史上又有一项严重的技能孕育——无线电通信，也是科学家与企业家合力的宏壮功绩，全部人将不才一篇呈文。

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