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开尔文勋爵:铺设大西洋海底电缆的英雄

科普小知识2021-11-19 14:32:11
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莫尔斯于1837年发明了电报。在不到20年的时间里,电报这种新的通信方式在世界上变得流行起来。那时,收音机还没有发明。电报只能通过电线传输。因为它们只能在陆地上使用,所以被称为陆地电报。随着资本主义的发展,英国和欧洲大陆之间以及欧洲和美国之间的传统邮件通信方式远远不能满足需要。因此,制造和铺设海底电缆已成为当务之急。

1851年11月,英国和法国之间的多佛海峡成功铺设了最早的海底电缆。然而,多佛海峡的海底电缆相对较短,总长只有30公里。要制造和铺设数千公里的大西洋海底电缆,这项工程要艰巨得多,有许多理论和技术问题需要解决。

1855年,31岁的英国格拉斯哥大学年轻教授威廉·汤姆森提出了海底电缆信号衰减理论,为海底电缆工程奠定了重要的理论基础。随后,大西洋海底电缆公司成立,其股东推选汤姆森为董事。从那以后,汤姆森致力于在大西洋铺设海底电缆的庞大工程,并取得了巨大的成就。

开尔文勋爵:铺设大西洋海底电缆的英雄

威廉·汤姆森(网络图)

1857年,第一条大西洋海底电缆被铺设。英国和美国*已经分配了两艘专门用于建筑的海船。电缆两端的着陆点是加拿大的纽芬兰和英国的爱尔兰。当电缆工程开始铺设时,电气工程师沃尔特·霍斯因病拒绝随船航行。董事会要求汤姆森代他行事,但尽管没有薪水,汤姆森还是同意了。不幸的是,当缆绳下降到330海里时,它意外断裂,第一次下降失败。

开尔文勋爵:铺设大西洋海底电缆的英雄

汤姆森在一艘铺设海底电缆的船上(网络图)

汤姆森没有因为挫折而气馁。他对事故进行了分析,发现电缆断裂的原因是表面机械强度不足,这并不难解决。关键问题是如何接收微弱电流信号。那时,电子管还没有出现。没有电子放大电路,就不可能用当时普遍使用的电报终端从电缆终端接收信号。年轻的电工们已经下定决心,他们必须尽快开发出更灵敏的电报。汤姆森把他所有的精力都投入到格拉斯哥实验室,许多学生为他当助手。这位年轻的物理教授尝试了许多方案,但都失败了。

1858年春天,汤姆森受到反射镜的启发,发明了镜面检流计电报,最终解决了这个问题。汤姆森发明的电报灵敏度高,为长距离电缆通信提供了实用的终端设备。

1858年春夏之交,第二个大西洋海底电缆沉没项目开始了。阿伽门农号船从北美出发,用缆绳穿过大西洋。汤姆森负责实验室。出乎意料的是,当船驶入大西洋的第二天,海上突然出现了一场风暴。汤姆森和他的工作人员不顾危险,放下缆绳,劈开前面的海浪。大风大浪持续了整整一周。“阿伽门纳”号在海上战斗了一个多月,终于在8月3日驶入爱尔兰。8月5日上午,电缆着陆了。下午3点55分,汤姆森从欧洲给美国发了第一封电报。五分钟后,美方显然收到了信号。浩瀚的大西洋终于被征服了!

消息传开后,大西洋两岸的人们都兴高采烈。

汤姆森在制造和铺设大西洋海底电缆方面做出了非凡的贡献,受到了人们的热烈赞扬。他在海上的坚定和沉着赢得了许多人的尊敬。然而,他所有的工作都是自愿的,没有报酬。甚至电流计电报也是他自费开发的。

通往科学的道路总是不平坦的。第一条大西洋海底电缆投入使用一个月后,发生了严重故障,信号变得模糊。两周后,电缆完全损坏,新建立的跨大西洋通讯被切断。公众的反应非常强烈,有各种各样的批评。大西洋海底电缆公司花了几十万英镑建造第一条电缆,但没有赢得商业胜利。许多股东想退出。

开尔文勋爵:铺设大西洋海底电缆的英雄

铺设大西洋海底电缆的“大东方”(网络图)

汤姆森尽力宣传说:“尽管第一条海底电缆的寿命很短,但它证明了长距离海底通信是完全可能的。”总经理费尔特也坚持要房东张茜下去。这位仅比汤姆森大5岁的美国导演在整个项目中发挥了关键作用。由于公司内部的意见分歧和财务困难,海底电缆的建设被推迟了很长时间。后来,在*的鼓励下,第二条大西洋海底电缆的建设开始了。

1865年初,第二条改进的大西洋海底电缆被生产出来,汤姆森为此付出了很大努力。该公司也学到了第一课。在制造过程中,相关的技术问题已经过测试,证明是可行的,才投入生产。

同年6月,第二条大西洋海底电缆开始建造。五年前,汤姆森在滑冰时摔断了左腿,成了瘸子。他不能移动,但他参加了长途航行并领导了施工。电缆敷设船“大东”是一艘22000多吨的巨轮,有6个主桅杆和3个大烟囱。它的外壳又高又华丽,比最后的“阿伽门纳”壮观得多。

俗话说,万事如意。人们对这次沉没寄予厚望。出人意料的是,当“大东”号航行到大西洋中部时,电缆意外断裂,并陷入4000米深的海底。不仅铺设不成功,连首都也失去了。几年的艰苦努力白费了,汤姆森和他的同事们非常苦恼。当他们乘着一艘空船回家时,每个人脸上都掉了眼泪。

这一挫折造成了严重的损失,公司在那一年暂停了工作。一些贸易成员幸灾乐祸,一些表示遗憾。

一天晚上,总经理费尔特去海边散步。他远远地看见汤姆森拄着拐杖,面朝大海。夕阳像青铜雕塑一样映出他的全身。

“教授,你在想什么?”总经理走近汤姆森,亲切地问道。

“海底电缆!”电气工程师凝视着大海。

“是的,我们已经付出了九年的代价,”费尔特激动地说。

汤姆森转过身来,兴奋地回答,“费尔特先生,只要你再建一条电缆,我保证会成功!”

“你确定吗?”

"我相信大西洋不能阻止人类的进步!"

汤姆森的精神感动了费尔特。该公司鼓起勇气,决定建造第三条海底电缆。

每个人又开始努力奋斗了。第二年春天,第三条海底电缆终于制造出来了。

开尔文勋爵:铺设大西洋海底电缆的英雄

威廉·汤姆森被命名为开尔文勋爵(网络图)

1866年4月,“大东方”号再次起航。汤姆森仍然是一名电气工程师,并主持了第四个铺设项目。有志者事竟成。这一次沉船完全成功了。6月中旬,海底电缆终端在爱尔兰登陆,并很快被通知到美国,效果良好。永久的大西洋海底电缆终于完工了,整个工程已经进行了十年!

大西洋海底电缆的成功铺设建立了全球长途通信。就像电报的发明一样,它是人类交流史上的一个新里程碑。汤姆森为大西洋海底通信的发展做出了贡献,赢得了很高的荣誉。1866年,他被英国*封为爵士,并于1892年被授予开尔文勋爵的头衔。从那时起,人们就称他为开尔文勋爵。