第三十九回:忽辭世短命人發現電磁波,見訃告有志者發明無線電
——電磁波的發現和使用上回說到物理學家麥克斯韋雖沒有親手做多少電磁實驗,但他在臨死前預言一定會有人通過實驗發現電磁波。果然,在他死後的第九個年頭,一八八八年,在柏林有一位叫赫茲(1857-1894)的青年實驗物理學家完成了這項任務。當時許多人雖歎服麥克斯韋對電磁波的完美描述,可就是找不見它。26歲的赫茲卻別有絕招。他將兩個金屬小球調到一定的位置,中間距一小段空隙,然後給他們通電。這時兩個本來不相連的小球間卻發出吱吱的響聲,並有藍色的電火花一閃一閃地跳過。不用說小球間產生了電場,那麼按照麥克斯韋的方程,電場既激發磁場,磁場再激發電場,連續擴散開去,便有電磁波傳遞。到底有沒有呢?最好有個裝置能夠接收它。他在離金屬球四米遠的地方放了一個有缺口的銅環,如果電磁波能夠飛到那裡,那麼銅環的缺口間也應有電火花跳過,他將這些都佈置好後,這邊一接電鍵,果然那圓環缺口上藍光閃閃,這幫助發射球和接收環之間有電磁波在運動了。既然有波,就也該有波長,頻率和速度。於是他又親自量量它的波長。其實也很簡單,他將那銅環接收器向圓球發射器靠近,火花時亮時無,最亮便是波峰或波谷,不亮時便是零值,於是他便求出了波長,接著又算出了速度每秒三十萬公里,正好相等於光速,也有如光一樣的反射、折射性。麥克斯韋的理論徹底得到了證實,從法拉第到麥克斯韋再到赫茲,兩位實驗物理學家與一位理論物理學家巧妙的配合,終於完成了這個偉大的發現。
正是:
實踐理論再實踐,淘盡黃沙真金現。
磁場電場又磁場,事物本來總相連。
各位讀者,這赫茲何以有這樣的成就?原因可以有許許多多,但追溯到他的學生時代,有兩條卻極為重要。一是位從小養成了親自動手的好習慣,對技術和技能的學習十分愛好。他在課餘時間拜了一位木工為師,鋸、刨、斧、鑿已使得極為純熟,他還學了一門車工技術,後來赫茲的車工師傅聽說他成了大學教授還對他母親惋惜地說:“唉!真可惜!他本是一個難得的車工啊!”俗話說心靈手巧,大凡只有手腳並用毫不偷懶才能聰明。第二,赫茲小時候學習興趣相當廣泛,他學了英語、法語、義大利語,特別是在阿拉伯語方面表現出驚人的才能,以致教師向他的父親鄭重地建議他去學東方學。他愛美術,素描畫得很好,這又訓練了他的形象思維。他愛數學,常參加數學比賽,這又訓練了他的邏輯思維能力。他想當建築師,曾專攻過建築,後來又當過兵,這使他得到另一種鍛練,他給父母寫信說:“惰性從一個人的身上真正被取締了。”讀者中定有不少是渴望成才的青年,我這裡就他的成才略敘幾筆,或許對諸君能有一點啟迪。
卻說這赫茲發現了電磁波就如當年牛頓發現了萬有引力,戴維電解出鉀、鈉之時,都是才剛剛二十幾歲的年紀,正宏圖初展,前途無限。但到1893年就開端患一種齒齦膿腫的痛,雖不是大病但卻很頑固,多次手術只能緩解痛苦而不能去根,後來連情緒也甚覺憂鬱傷感,他已自覺到將不久於人世。1893年12月4日夜,他秉燭展紙,強忍眼淚向兩兩雙親為了一封既是安慰又是預告的信:“假若我真發生了什麼事情的話,你們不應當悲傷,但你們要感到幾分自豪,並想到我屬於那些生命雖然短促但仍算有充分成就的優秀人物。我不想遭遇,也未選定這樣的命運,但是既然這種命運降臨到我的頭上我也應感到滿意。”這世界上實在是不公平,許多酒囊飯袋,活到百、八十,朽而不死;而赫茲這樣有功於世的人在1894年1月,以37歲的輕輕年紀卻猝然謝世。這在當時歐洲物理學界著實引起了好一陣悲哀。在他死去的第二天義大利帕多瓦大學門口貼出了這樣一張訃告:
“波恩大學赫茲教授不幸於昨日去世,物理學界的一顆明星突然隕落,這是全歐洲的損失。
赫茲教授對人類最偉大的貢獻,就是他通過實驗終於找到了電磁波,他雖然是個法國人,但是他告訴我們義大利人,告訴全世界人,每個人身邊都有電磁波,都是可以互相傳遞接收的,他雖然去世了,但他指給我們的這種波卻永遠存在,永遠陪伴著我們。所以赫茲教授是屬於全世界的,赫茲教授沒有死,他永遠活在我們中間……。
為了表達對這位世界偉人的尊敬和悼念,茲定於明天上午在本校禮堂舉行隆重的追悼會。”
在這張訃告下邊,有的人瞥一眼便匆匆離去,有的人讀後一聲嘆息,唯獨有一個小夥子卻像只腳被釘住一樣,兩眼瞪著訃告,嘴唇微張,半天不言不語,臉色裡傷又含沉思,心情悲痛卻又激動。他在這裡大約站了一個多小時,才勉強挪動只腳,可那鞋底上像是抹了一層漆似地邁一步三回頭,遲遲不肯離去。
各位讀者,你道這青年是誰?他叫馬可尼(1874-1937),出生在義大利帕多瓦城一個富有的家庭中,從小受過很好的家庭教育,養成了勤苦好學、愛動腦筋的習慣。大凡讀書人可分為兩類,一類是“書袋”,從小學到大學讀過的書有一人多高,不管是什麼書,只要是學校規定的便只管讀來,一本一本地裝到肚子裡,並不消化,也不會創造,所以叫書袋。一類是“書錐”、“書鉤”,這些人的眼睛就像錐子,讀書時處處問個為什麼,必須把那本書錐穿再鉤出點什麼才肯罷休,他們讀過的書不一定多,但是思維越訓練越敏捷,碰到問題一針見血,又能舉一反三,因此也就不所有所創造發明。這馬可尼正是這後一類人。今天見到一張訃告也要從中勾出一點學問,他想這位赫茲教授發現的電波既然法國有,義大利也有,為什麼不可以利用這些無聲無形的波傳遞訊號,傳遞人們的意志,讓死波變活?如果真能做到這一步,赫茲的功績不是更加同日月久長了嗎?我們紀念死者,就是要發揚他的成果,為活人多辦點好事。他這樣痴痴地想著,回到家裡,就對父親說:“我似乎有這樣一種感覺,即這些電波會在不遠的將來供給人類以全新的和強有力的通訊手段。”
馬可尼自從讀了這張訃告之後,就立即到處收集資料,又在他父親的別墅裡架天線,埋地線,自天試晚上調,而且居然改進了檢波器製成了發射機和接收機。終於在住地與一點七公里外的山間,實現了第一次通訊聯絡。他欣喜若狂,立即向義大利郵電部寫信要求資助,願將自己的發明貢獻給祖國的通訊事業。不想他這封信卻石沉大海,馬可尼一氣之下轉而向英國申請專利。
1896年,在倫敦港,一個青年手提著一隻大箱子正要下船,海關檢測人員見這人衣帽不整,神色不定,便一把拉住他,問他箱子裡是什麼?這青年正是馬可尼,他初來倫敦不免慌張,結結巴巴地說這是一臺發報機。當時哪有什麼無線電發報機?海關人員更沒聽說過這個玩藝,把箱子翻來倒去,又將馬可尼上下打量一通,這時旁邊又一個海關人員說:“怕是一個炸彈吧。”那人聞聽不禁大驚,忙雙手舉起箱子噗通一聲扔到海里,返身推了馬可尼一把:“去,去,去!還不快滾下船去!”
馬可尼初出家門就受到如此欺凌,他舉目無親,原想來找專利局的,現在手中沒有了東西,誰認得他這個叫化子?他只知郵電局是管通訊的,便忍氣吞聲下得船來朝倫敦的郵電部大樓找去。