通訊與廣播

前言

　　現(xiàn)代科學(xué)與發(fā)明的關(guān)鍵性進(jìn)展建立在一些看似簡單卻具真知灼見的想法之上，那就是——科學(xué)技術(shù)與人們的生活息息相關(guān)。事實上，它們也正是我們探尋這個世界的秘密、重新塑造這個世界的一部分，也在某種程度上改變了人類的生活?！　≡谝话俣嗳f年前，現(xiàn)代人類的祖先開始將石塊制成工具，這樣他們便可與周圍的食肉動物競爭。大約從3.5萬年之前開始，人類開始在巖洞的石壁上繪制精美的壁畫與其他手工藝品，這些都表明技術(shù)已與人們頭腦中的想象、與人們所操的語言交融在一起，一種嶄新的躁動難安的藝術(shù)世界的帷幕漸次拉開。人類不僅僅在塑造著他們所處的世界，還用藝術(shù)的方式去表現(xiàn)它，用自己的頭腦去思考，思考世界的本真及其含義?！　〖夹g(shù)是文化的基本組成部分。許多地方的神話傳說中都有一個叛逆者的形象，他輕而易舉地摧毀了既定的順序，而代之以令人耳目一新的、飽含顛覆性的可能。在許多神話里，都可提煉出這樣一個例子：一個叛逆者，例如一只來自美國的山狗或是烏鴉，從上帝那兒偷來了火種，并將它交到人類手上。所有的技術(shù)工具，無論是火、電還是鎖在原子與基因中的能量，都如同一把雙刃劍，仿佛從那個叛逆者手中接過來似的，它們發(fā)出的能量既可以治愈人類的創(chuàng)傷，又可以給人類致命的一擊?！　∫粋€技術(shù)的發(fā)明者常常會從科學(xué)發(fā)現(xiàn)中尋找靈感。就像我們所知道的一樣，當(dāng)今的科學(xué)遠(yuǎn)比技術(shù)要年輕，回溯歷史，便可發(fā)現(xiàn)它起源于大約500年前的文藝復(fù)興時期。在那個時期，藝術(shù)家與思想家們開始系統(tǒng)地探尋自然的秘密；而第一個現(xiàn)代科學(xué)家，例如列奧納多·達(dá)·芬奇（Leonardo da Vinci，1452—1519）與加利萊·伽利略（Galileo Galilei，1564—1642），在一些器具的幫助下，通過做實驗，拓展了人們對于物體在空間中的位置的認(rèn)識。緊接著，一場革命性的解放運(yùn)動轟轟烈烈地展開了，最具代表性的則是以下幾位天才：在機(jī)械制作與數(shù)學(xué)方面有著卓越貢獻(xiàn)的艾薩克·牛頓（Isaac Newton，1643—1727）；發(fā)現(xiàn)生物進(jìn)化規(guī)律的查爾斯·達(dá)爾文（Charles Darwin，1809—1882）；在相對論與量子物理方面有著開創(chuàng)性貢獻(xiàn)的阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）以及現(xiàn)代基因?qū)W的鼻祖詹姆斯·D.沃森（JaInes D.Watson，1928—）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick，1916—2004）。當(dāng)今科技領(lǐng)域新出現(xiàn)的基因工程、微縮工藝以及人工智能等各領(lǐng)域都有著能夠獨當(dāng)一面的主導(dǎo)者?！　∠衽ｎD、達(dá)爾文以及愛因斯坦這些鼎鼎大名的名字都能夠緊密地與那些科技革命聯(lián)系在一起，這些革命代表了現(xiàn)代科技中作為個體的人的重要性。這一系列的每本書都遴選了10余位在科學(xué)技術(shù)方面作出杰出貢獻(xiàn)的先鋒者，并將目光集中在他們的人生與成就上。每一本書都開辟了一個新的領(lǐng)域：海洋科學(xué)、現(xiàn)代遺傳學(xué)、現(xiàn)代天文學(xué)、法醫(yī)學(xué)與數(shù)學(xué)模型。盡管最早的開拓者起到了重大的作用，但這套書所論述的重點則是20世紀(jì)以來甚至是當(dāng)今的研究者們?！　∶恳痪淼膫饔浂及凑找欢ǖ捻樞蚺帕校@種順序反映了作為個體的研究者們的重大成就的變化過程，但是他們的人生經(jīng)歷常常是枝蔓纏繞，不那么容易一下子看清的。每個人的具體成就都離不開他們當(dāng)時所處的環(huán)境，也離不開他們工作中的協(xié)作者以及給他們的研究提供幫助的外界力量。牛頓有一句名言：“倘若說我能（比其他人）看得更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩膀上?！泵恳晃豢茖W(xué)家或發(fā)明家的成就都不是無源之水，而他們甚至要經(jīng)過一個跟前人暗暗較勁的過程才能超越他們。作為個體的科學(xué)家與發(fā)明家也與他們的實驗室的其他同事乃至別的地方的人發(fā)生著種種聯(lián)系，有時還得益于廣泛的集體的努力，例如20世紀(jì)末啟動的政府贊助與私人贊助，它們?yōu)槿祟惢蚪M的研究提供了一些細(xì)微的幫助。科學(xué)家與發(fā)明家們不但影響著經(jīng)濟(jì)、政治與社會力量，反過來也受著它們的影響。在本書所屬的這個系列中，科學(xué)和技術(shù)活動與社會制度的發(fā)展之間的關(guān)系也是一個重要的議題。 　　在傳記之外，本書還備有擴(kuò)展材料，提供了另外一些特定的研究對象。每一章后面都附了一份年譜以及擴(kuò)展閱讀的建議。除此之外，在每本書的末尾還附有學(xué)科發(fā)展年表。在書中還插入了以下一些工具條，以便給我們提供一種更好的視角，從而更快地進(jìn)入到那個由科學(xué)家與發(fā)明家共同構(gòu)建的世界中去： 　　相關(guān)鏈接：描寫一些具有個性特征的工作與科技發(fā)展的聯(lián)系 　　親歷者說：為發(fā)現(xiàn)與發(fā)明提供第一手資料 　　爭論焦點：對由發(fā)現(xiàn)與發(fā)明所引起的科學(xué)或倫理問題的探討 　　其他科學(xué)家：描述的是一些在這項工作中起到重要作用的人 　　相關(guān)發(fā)明：展示了一些與之類似的或相關(guān)的發(fā)明 　　社會效應(yīng)：提供了有關(guān)發(fā)明創(chuàng)造對我們所在的社會或個人生活的影響的相關(guān)訊息 　　科學(xué)成果：解釋了一名科學(xué)家或發(fā)明者如何應(yīng)付一項具體的技術(shù)上的難題或者說挑戰(zhàn) 　　未來趨勢：描述了隨著時間的變化，這些技術(shù)所發(fā)生的進(jìn)展，相關(guān)的一些數(shù)據(jù)也在此處被公布 　　在這套書中，我們講述的是人類不斷尋求真理、勇于探索、不懈創(chuàng)新的故事，我們也希望親愛的讀者能夠被這些故事所吸引、鼓舞，得到一種潛在的力量。我們希望能夠給讀者鑄造一座橋梁，一起走進(jìn)科學(xué)與發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的世界，并且能夠盡情游弋于這個廣闊的世界中，在其中找到內(nèi)心更深刻的共鳴。

內(nèi)容概要

當(dāng)你坐在桌前瀏覽網(wǎng)頁，走在路上聽著音樂，發(fā)著短信的時候，你是否應(yīng)該停下來想一想是誰為你提供了這一切的便利。本書為讀者展示了從莫爾斯、貝爾、愛迪生、馬可尼、阿姆斯特朗到法恩斯沃斯、香農(nóng)、利克里德、伯納斯-李和萊思歌德這些通訊和廣播領(lǐng)域的發(fā)明家是如何帶給我們這么豐富多彩、方便快捷的通訊世界的。發(fā)明家們在創(chuàng)造發(fā)明的過程中有喜怒哀樂，也有酸甜苦辣。書中描寫的發(fā)明家們的真實生活以及他們發(fā)明的過程會讓你詳細(xì)了解通訊和廣播發(fā)展的全過程。

作者簡介

哈里·亨德森是一位撰寫科技、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)、傳記和歷史圖書的作家、編輯。他曾在Facts On File出版公司出版過《在計算機(jī)與電子太空中的就業(yè)機(jī)會》、  《信息時代的私密空間》、《現(xiàn)代數(shù)學(xué)》(被紐約公共圖書館評為1997年最佳“青少年圖書”)?！队嬎銠C(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書》被《選擇》雜志重點推薦。

書籍目錄

前言鳴謝簡介1.用閃電書寫——塞穆爾·莫爾斯與電磁電報 創(chuàng)造發(fā)明家 通訊的需要 電的選擇 莫爾斯的第一個電報 其他科學(xué)家：惠斯登電報機(jī) 改進(jìn)電報 將電報線架設(shè)到全國 電報奇才 相關(guān)發(fā)明：信息路由 戰(zhàn)時的電報 擴(kuò)展到全球 科學(xué)成果：遠(yuǎn)程電報 電報走向公司化 繁榮與衰落 生平年表 擴(kuò)展閱讀2.電線里的聲音——亞歷山大·格雷厄姆·貝爾與電話 有聲與無聲 從電報到電話 為商業(yè)而戰(zhàn) 其他科學(xué)家：愛麗莎·格雷 親歷者說：海倫·凱勒和亞歷山大·格雷厄姆·貝爾：打破寂靜 遙遠(yuǎn)的距離 建立連接 改變社會習(xí)慣 數(shù)字時代的電話 生平年表 擴(kuò)展閱讀3.記憶的媒介——托馬斯·愛迪生與留聲機(jī)和電影 年輕的企業(yè)家 第一批發(fā)明 定格聲音 發(fā)明留聲機(jī) 起居室內(nèi)的斗爭 留聲機(jī)走向電子時代 社會效應(yīng)：保存音樂遺產(chǎn) 錄音機(jī)的新技術(shù) 電影 其他科學(xué)家：盧米埃爾兄弟 電影的發(fā)展壯大 愛迪生的遺產(chǎn) 生平年表 擴(kuò)展閱讀4.進(jìn)入大氣層——古列爾莫·馬可尼與無線電報 發(fā)現(xiàn)無線電波 其他科學(xué)家：被遺忘的無線電實驗 馬可尼和無線電報 創(chuàng)建一個產(chǎn)業(yè) 更好的諧音 飛越大西洋 科學(xué)成果：遠(yuǎn)程廣播 壯大無線電生意 空中的聲音 生平年表 擴(kuò)展閱讀5.成功與悲劇——艾德文·阿姆斯特朗與無線電廣播 電子學(xué)的誕生 電子放大器 其他科學(xué)家：喧鬧的德·福利斯特 阿姆斯特朗推動了無線電的發(fā)展 科學(xué)成果：技術(shù)文化的尖峰時刻 開始廣播 未來趨勢：1923年關(guān)國廣播工業(yè)“掠影” 創(chuàng)建廣播節(jié)目 廣播的社會影響力 法庭上的斗爭 引入調(diào)頻FM 孤獨發(fā)明家的終結(jié)？ 科學(xué)成果：赫蒂·拉瑪與干擾發(fā)射臺 現(xiàn)代世界的廣播 生平年表 擴(kuò)展閱讀6.幽靈之光——費羅·法恩斯沃斯與電視的誕生 夢想的田野 把時間花在無線電上 一個錯誤的開始：機(jī)械電視 一個電子方案 一個可運(yùn)轉(zhuǎn)的模型 親歷者說：并不是我們看到的那樣 演示 沖突與曲折 專利的斗爭 親歷者說：未被歌頌的英雄 隱退 電視的變革 遲到的認(rèn)可 生平年表 擴(kuò)展閱讀7.開啟信號的密碼——克勞德·香農(nóng)與通訊和信息理論 邏輯電路 通訊理論 信息公式 轉(zhuǎn)化通訊 相關(guān)鏈接：建造一個多媒體世界 人工智能先鋒 教師和作家 親歷者說：香農(nóng)的小玩意屋 生平年表 擴(kuò)展閱讀8.計算機(jī)通訊——約瑟夫·利克里德與互聯(lián)網(wǎng) 模型、機(jī)械和思想 新的頭腦科學(xué) 戰(zhàn)時通訊 人與機(jī)器的伙伴關(guān)系 麻省理工學(xué)院的教授 互動計算 分時 “銀河網(wǎng)絡(luò)” 充滿希望的計算機(jī)科學(xué) 其他科學(xué)家：萊納德·克蘭洛克和拉里·羅伯茨 走向互聯(lián)網(wǎng) 親歷者說：互聯(lián)網(wǎng)的誕生 一個持續(xù)的傳奇 生平年表 擴(kuò)展閱讀9.指尖上的信息——蒂姆·伯納斯-李與萬維網(wǎng) 以技術(shù)為基礎(chǔ)的家居生活 探尋 信息爆炸 數(shù)據(jù)困境 創(chuàng)建鏈接 超文本的開放世界 鏈接到互聯(lián)網(wǎng) 未來趨勢：誰在使用網(wǎng)站，如何使用？ 編織網(wǎng)站 萬維網(wǎng)的發(fā)展 其他科學(xué)家：馬克·安德森 規(guī)劃未來 社會效應(yīng)：管理網(wǎng)絡(luò) 一個更好的網(wǎng)絡(luò)？ 生平年表 擴(kuò)展閱讀10.生活在電腦空間里——霍華德·萊恩歌德與虛擬社區(qū) 思考的工具 跳躍進(jìn)入電腦空間 虛擬社區(qū) 相關(guān)發(fā)明：在線游戲 “靈巧的暴徒” 相關(guān)鏈接：找朋友· 多產(chǎn)的作家 社會效應(yīng)：合作社區(qū) 社區(qū)建立者 生平年表 擴(kuò)展閱讀學(xué)科發(fā)展年表譯者感言

章節(jié)摘錄

　　大多數(shù)50歲以上的人都有收到電報或者發(fā)過電報的經(jīng)歷。然而2006年1月27日，許多人都被報紙上的一則新聞?wù)痼@：西部聯(lián)盟宣布將要停止它的電報業(yè)務(wù)。實際上，西部聯(lián)盟已經(jīng)有幾十年沒有開通電報業(yè)務(wù)了：它所發(fā)出的信息都是通過電話線傳送的，并且主要涉及了貨幣傳遞?！　≌娴暮茈y想象，一個半世紀(jì)以前，新聞傳播的速度只能以馬車或者輪船的速度計量。當(dāng)藝術(shù)家塞穆爾·莫爾斯以業(yè)余發(fā)明家的身份決定利用一種叫電的神奇力量，通過電線來傳遞信息的時候，事情就改變了?！　∪聽枴し依げ祭锼埂つ獱査梗?791—1872）出生于馬塞諸塞州的查爾斯頓。作為一個信奉加爾文教的牧師之子，莫爾斯在耶魯學(xué)院（即后來的耶魯大學(xué)）接受了比較自由的科學(xué)和藝術(shù)教育。他成為一名畫技嫻熟的畫家，是全國設(shè)計學(xué)院第一任主席?！　?chuàng)造發(fā)明家　　像歷史上的許多畫家一樣，莫爾斯覺得靠藝術(shù)謀生是非常困難的事情。到了1873年，莫爾斯決定將發(fā)明作為一項新的職業(yè)生涯。人類幾千年來一直在發(fā)明東西，但是把發(fā)明作為一個職業(yè)還是新鮮的事情——但這項工作還是吸引著一大批美國的年輕人。斯蒂文·盧巴（Steven Lubar）在他的《信息文明》一書中就說，“美國人贊美那些‘天才的美國佬’，贊揚(yáng)他們在機(jī)械制造上表現(xiàn)出來的聰明才智，羨慕他們‘能搞定一切事情’的本領(lǐng)”。技術(shù)存在的挑戰(zhàn)，這本身就是一個很吸引人的理由?！　?9世紀(jì)早期，美國人似乎非常自信他們能解決任何技術(shù)上的難題。他們同時還對那些能夠幫助他們迅速在地域和人口方面管理整個國家的發(fā)明興趣倍增。到了19世紀(jì)30年代，美國已經(jīng)成為擁有24個州、共1300萬人口的國家。一代人以前，也就是1803年，路易斯安那收購公司已經(jīng)將這個國家一路擴(kuò)張到了落基山脈。輪船和鐵路這兩項發(fā)明開始形成一個交通網(wǎng)絡(luò)，通過諸如圣路易斯、密蘇里、辛辛那提和俄亥俄）這些新的西部社區(qū)將紐約和費城（Philadelphia）這樣的城市連接了起來。　　通訊的需要　　即使交通不斷改進(jìn)，交流起來還是非常困難。在紐約和費城之間，信件是通過馬車或者馬背上的郵局來傳送的，大約需要一天的時間。內(nèi)部城市之間的信件，比如芝加哥（Chicago）和辛辛那提，要經(jīng)過幾個星期才能到達(dá)?！　?837年，美國國會提議建立一個能及時傳遞重要信息的全國性的電報系統(tǒng)。　　電報（telegraph）這個詞來源于希臘語的“tele”（意思是“遠(yuǎn)”）和“graphein”（意思是“寫”）。那個時候，電報意味著點對點傳播信號的可視系統(tǒng)。更為典型的是，一系列的信號塔通過擺動的臂機(jī)發(fā)送旗語來建立旗與旗之間的聯(lián)系。每個信號塔上的工作人員都有一個觀察員用望遠(yuǎn)鏡來解讀鄰塔上發(fā)過來的信息。然后一名旗手將這條信息發(fā)送或者重復(fù)給這條線上的下一個信號塔。旗語系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛：在法國，旗語戰(zhàn)鏈條已經(jīng)在18世紀(jì)90年代連接起了巴黎（Paris）和里爾（Lille）。不如意的是，旗語系統(tǒng)每5—10英里（8—16公里）就需要一個信號塔和一個工作人員，每接收一條信息都需要時間，并且出錯的幾率比較大。所以，旗語系統(tǒng)只能發(fā)送簡單的信息?！　‰姷倪x擇　　根據(jù)劉易斯·考伊（Lewis Coe）的電報發(fā)展史記錄，1832年，當(dāng)莫爾斯結(jié)束歐洲的藝術(shù)學(xué)習(xí)之旅乘船回到紐約的時候，他想出了一個傳送信息的新辦法。他在書中了解了本杰明·富蘭克林（Benjamin Franklin）在大約一個世紀(jì)以前做的有關(guān)電的實驗。自從那以后，莫爾斯就被電的神奇力量吸引住了。同行的一位旅客查爾斯·T.杰克遜一天曾經(jīng)提到電能夠在瞬間通過任何長度的電線。莫爾斯非常激動地意識到：“如果事情是這樣的話，如果電的存在能夠在任何需要電路的地方都可以觀察到，我認(rèn)為通過電將信息在瞬間傳送到任何地方是可能的?！薄　∧獱査共⒉皇堑谝粋€達(dá)到這個認(rèn)識的人。1816年，英國發(fā)明家弗朗西斯·羅納茲（Francis Ronalds）已經(jīng)用靜電電荷發(fā)送信息了。這種形式的電通常是旋轉(zhuǎn)的車輪摩擦產(chǎn)生的?！　∪欢獯罄茖W(xué)家亞歷山德羅·伏特1800年發(fā)明了一種能夠產(chǎn)生一股持續(xù)的電流或者電路的設(shè)備。它使用鋅和銀片組（或者叫“電池”的東西）被浸在鹽水溶液中的金屬片分隔開。這種類型的電被證明是比較容易控制和使用的。　　如果要用電來傳送信息，必須有一個接收器——一種能在電路另一頭探測到電脈沖的東西。1819年，丹麥教授漢斯·克里斯蒂安·奧斯泰德發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流通過電線時能夠讓旁邊的指南針發(fā)生轉(zhuǎn)動。奧斯泰德發(fā)現(xiàn)了電磁，就是說電和磁是可以相互轉(zhuǎn)化的能量形式。其他實驗還顯示出如何將一塊金屬片纏繞上金屬絲產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場。既然只有電流通過的時候才能產(chǎn)生電磁，這一現(xiàn)象就可以通過撥動一個指針或開關(guān)達(dá)到接受電脈沖的目的?！　∫坏┯辛艘粋€電池、一個開關(guān)和一個用來探測電流的電磁石，他們所做的很多實驗都能用一股電流來傳送信息。然而，這些人中的大多數(shù)更對發(fā)展出一個能夠揭示電磁的理論感興趣，而不是利用這個現(xiàn)象來制造出一個實用的設(shè)備。19世紀(jì)早期的大多數(shù)科學(xué)家很少有人會思考在現(xiàn)在看來是“科技”的問題——他們把這些問題留給了那些被看成是“機(jī)械師”或者“修補(bǔ)匠”的人們。　　莫爾斯的第一個電報　　1837年，當(dāng)莫爾斯決定成為一個發(fā)明家的時候，他回過頭來翻閱了他在1832年的筆記本。他現(xiàn)在得把當(dāng)時的想法轉(zhuǎn)換成實際的設(shè)備。有兩件事情給他帶來了很大的麻煩。一個是他不得不了解電的知識，可是他不是一個科學(xué)家。莫爾斯在清楚地看到他必須學(xué)習(xí)更多的有關(guān)電的理論后，就虛心地向地質(zhì)學(xué)者萊納德·戈爾請教。戈爾很快成為莫爾斯電報工程的合作伙伴。同時，他還介紹莫爾斯與一位在電磁學(xué)研究中有著領(lǐng)先地位的約瑟夫·亨利取得了聯(lián)系。亨利曾說莫爾斯對“電、磁或者電磁最基本的原理都知之甚少”?！　‰m然亨利想到他所做的工作比莫爾斯更有理由申請到電報專利，但他還是認(rèn)為科學(xué)家不應(yīng)該去申請專利（后來莫爾斯的電報獲得了成功，亨利開始對他的決定感到后悔了）?！　∧獱査沽硗庖粋€大問題是他并不是一個專門的機(jī)械師或者工程師，但他確實具有利用手邊的材料臨時抱佛腳的能力，這種能力往往比較起作用。莫爾斯的哥哥是一個印刷工，所以他對那些工具還是比較熟悉的。為了設(shè)計電報機(jī)，莫爾斯?jié)茶T了鉛模，這樣發(fā)報機(jī)可以有幾組突起的紋路。每一組代表一個數(shù)字。他建立了一個機(jī)械裝置，利用這個裝置的一個小棒能滑過每一個凸起的紋路，主要將電線點擊進(jìn)能夠?qū)щ姷难b著水銀的杯子里，然后將電路靠近電池發(fā)送出一個電脈沖。比如說，要發(fā)送出去“3”這個數(shù)字，要由3個凸起來發(fā)送3個脈沖。　　電報接收器是搭在莫爾斯畫室中找來的帆布畫框上的。在上面，他放置了一塊牽引著臂機(jī)的電磁石，電磁石上綁著一支鉛筆。在鉛筆下面又有一個有著時鐘結(jié)構(gòu)的裝置牽引著一條紙帶。　　……

編輯推薦

　　“發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑”系列叢書的8部分冊都貫穿一個簡單而強(qiáng)大的思想——科學(xué)技術(shù)是人們在日常生活中理解世界和彼此了解不可缺少的一部分。結(jié)合人物傳記、科學(xué)原理和歷史，每本書都通過影響社會和為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)的創(chuàng)新將科技思想的進(jìn)程娓娓道來。 　　《通訊與廣播——從有線語言到無線網(wǎng)絡(luò)（修訂版）》回顧了10位在現(xiàn)代通訊發(fā)展中作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)人物，引人入勝。每一章包括科學(xué)家取得的成就、個人性格、遇到的專業(yè)困難以及最有價值的貢獻(xiàn)，正文后附生平年表及擴(kuò)展閱讀等參考文獻(xiàn)。

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