电子时代漫步

智若愚

我们生活的这个时代，在诗人和作家的笔下，被称为神话般的时代。可是，如果你仔细一想就会发现，不仅许多美丽的神话已经变成了现实，而且现实远远地超过了神话。人类不仅创造了“千里眼”“顺风耳”，甚至连宇宙飞行这种神话般的幻想，也已经出现在我们的生活里。

但是，假如没有无线电电子学，这都将是不能想象的。自从人类第一次掌握了无线电波到现在，才不过七十年的历史，无线电电子学却早已远远超出了通信的范围，而渗透到人类生活的各个领域，担当了上千种的特殊任务，成为我们的最亲密的助手。从工业生产到尖端技术，从农业生产到文化生活，……几乎没有一个地方不用到它。

无线电通信

最初，无线电电子学应用在解决通信问题上。1895年5月7日，伟大的俄罗斯科学家波波夫表演了世界上第一架无线电接收机。并且预言：“……经过进一步改进之后，借助于迅速的电振荡，可以将信号送往远处。”果然，在1896年的3月24日，波波夫在相隔250米的两座大楼之间，建立了不用导线的通信，传送了世界上第一个元线电报。从此，人类开始掌握了无线电波。现代的无线电通信已经可以把声音、符号或者图象传送到耳目所不能及的远方。特别在最近几年，无线电通信得到了极大的发展。从范围上来说，已经上天入地，应用的波段，从超长波扩展到紫外线光波；通话路数从几十路增加到几百、几千，甚至到十几万路，采用的技术也从宏观世界深入到微观世界；广播的内容，已经不限于言语和音乐还有黑白或彩色电视。

如果说无线电缩短了人间的距离，那么电视就大大地开扩了人类的眼界。利用传真拍摄了月球背面的照片，人类的视野已经扩大到几十万公里以外。但是今日的电视已经使我们能看到加加林和季托夫在远离地球的时候，在宇宙飞船中是怎样生活的。将来，我们还可以把电视摄缀机装到宇宙火箭上，这样我们坐在屋子里就可以看到月球上的凸凸凹凹……它可以把所“看”到的一切拍摄下来，无论是在海洋深处，或是宇宙太空。

电视的应用范围还在扩展着，并且远远超出广播这个范围。在工厂里，为了免于操作者经常在高温下工作，在实行机械化、自动化的条件下，就可借助于电视观察来远距离控制生产。还可以用电视来观察高炉内的燃烧情况，以便调节加料。此外还有电视显微镜、萤光电视X光机、牙科电视、操作示范用电视、新闻电视、立体电视，最近，国外还制成了一种微型电视机，只有几克重，可以给病人吞下去，以检查内脏的瘤症。还可用电视调动火车、指挥交通、观察火山、观察地层构造等等。

雷达的发现

无线电波可以在空间毫无障碍地迅速传播，这一特性被发现之后，又一新的特性被发现了。1897年，波波夫在波罗的海舰队中实验无线电通信的时候，发现了两艘军舰之间的通信，由于第三艘军舰驶过它们之间而中断了。当他了解到这种现象是由于军舰对无线电波的反射作用而造成的之后，立即预言了这种现象的重大意义。其后，由于苏联科学家和工程师的努力，波波夫的预言终于实现了，这就是现在被广泛应用的无线电定位，也就是雷达。

雷达的应用是在第二次世界大战中开始的。它在战时是一种最好的万能助手，它的第一个任务就是了解敌情，雷达一个接一个地朝着某个方向发射无线电脉冲，无线电波在传播的途中碰到了目标，比如飞机，便产生反射回音。灵敏的无线电接收机的天

（图见原版面飞机和军舰或坦克通话）

线，能感受到反射信号，这就告诉我们在这个方向上有某种物体。电波的行进速度是每秒300，000公里，假定有回音的话，恐怕只要过百万分之一秒钟就到了。电波的速度既是已知的，从电波一来一回所费的时间，就能确切地知道目的物离电台多么远。起初，雷达只是在防空方面用来监视敌机的出现，预报敌机的空袭。后来，高射炮、探照灯、以及夜航战斗机和歼敌机，都用它来指挥。在海军中，它可以用来搜索敌人的军舰和潜水艇，校准炮火和其它的瞄准武器。在空军中，它可以用来侦察和截击敌机，投弹瞄准和指挥飞机着陆。

雷达在和平建设和科学研究的各个部门也得到广泛的应用。

机场调度雷达能协助民航机按照正确的航线飞行，并能在恶劣的天气下保证安全飞行。在飞机上安装了小型微波雷达，能发现飞行路径上的雷雨云，以通知飞行员绕过这种地区，避免发生意外危险。在轮船上装了普通的雷达以后，能在显示器上使领航员看到船只四周的海洋情况，及时发现礁石和冰山，并可能在夜间或浓雾天气里安全地引导船只进入狭窄的港口。

雷达可以帮助我们研究元的变动情况，以便预报是否有雷阵雨，也能测知数百公里以外的暴风雨，成为气象学家的“耳目”。

雷达对于天文学家的研究工作也有不少的贡献。几千年来人们的天文研究工作总不能超出地球的范围。但在1946年苏联的科学家们用雷达打破了这个陈规，它们在首次试验中将波长为2．7米的无线电脉冲向月球发射，约经过二秒半钟以后，接收到了从月球反射回来的回波。由此计算到地球至月球的距离为875，000公里。更重要的是，利用这个方法可以了解月球的运行轨道和它的变动情形。

在医学上，最近也常应用根据雷达原理制造的特殊电子学仪器，来诊断和治疗疾病。这主要是以不同波长的脉冲无线电波来刺激神经系统或肌肉。如将这种无线电脉冲刺激中枢神经系统可以引起与自然睡眠状态相近似的“电睡眠”。这些应用都在临床治疗中取得良好的效果。

电子学和数学结合

无线电电子学和数学相结合促成了计算技术的发展，这个伟大的成就表现在电子计算机的发明上。电子计算机这门学科，从出现到现在，只有十几年的时间，但是它的发展极为迅速。目前世界上的电子计算机，总数已达万台以上，并且有几百个专门设计和制造电子计算机的工厂。电子计算机计算速度快得出奇，它把人们从繁琐的和不容易看出效果的计算中解放出来，使脑力劳动的效果提高了几万倍甚至几十万倍。例如计算导弹在空间的运动，熟练的计算人员需要二年的时间，而利用电子计算机却只要二十分钟。目前，电子计算机已经成为计算人造卫星、宇宙火箭，宇宙飞船轨道，以及编制天气预报不可缺少的工具。

电子计算机不但能够进行复杂的计算，还能够进行逻辑操作，如选择“是”与“非”，比较数字，选择所需数值，因而成为辅助和在一定范围内代替人类脑力劳动的强有力的工具。现在巳有不同用途的电子计算机：控制机可以用来解决生产过程、交通运输、军事技术上的自动控制问题，它可以代替人的控制作用，成为自动控制中的“大脑”，进行及时而准确地控制。如苏联科学家在莫斯科近郊试验成功的自动火车“司机”驾驶火车，列宁格勒的大街上安装了电子交通警……。翻译机能够把一种语文翻译成另一种语文。情报机能够迅速地处理太空的科学技术情报。统计机能自动完成各项复杂的经济统计工作，编制精确的国民经济计划，甚至还可以利用电子计算机进行学习、作曲、下棋、做游戏。

电子学帮助科学家工作

无线电电子学又是科学家的好助手。本世纪三十年代，无线电电子学闯进了夭文学领域，促使这门古老的学科发生了巨大的跃进。地球周围的大气是很重的一层盖，能够透过光波是很少的。几千年人类的眼睛只能通过这个小窗口来观测星球，十七世纪光学望远镜问世，给天文学带来了第一次大跃进。然而，真正的巨大跃进，还是从出现了射电天文学之后。用射电望远镜可以观测已知天体上的变化，也可以找到不少发光太弱用光望远镜看不到的“射电星”，还可以发出无线电波，利用反射波观测天体的表面和运动状态。尽管射电天文学还很年青，它在宇宙奥秘的探索中，使天文学家一次又一次地获得了惊人的成就，大大地丰富了我们关于宇宙构造的知识。各国科学家们正在以惊人的速度利用射电望远镜去发掘着宇宙深

（图见原版面无线电波笼罩着整个空间，飞机一飞进来，就有电波反射下来）

处的秘密，提出了许多新的科学问题，使天文工作者们应接不暇。

探索微观世界的可能性也是无线电电子学给我们带来的。孟子曾经把“明足以察秋毫之末”作为视力的最高标准。可是，如果以今天的显微镜来看，秋天鸟兽新长的毛还是非常大的东西。光学显微镜在生物学、医学、物理学、机械制造工学、冶金等方面的工作中的有力工具。但是，很多微小的东西，光学显微镜还是看不见的。电子显微镜可就不同了。电子显微镜不借助于光线，而用速度很高的电子柬，它可以把一个微小的物体放大到100万倍。电子显微镜使科学家的视力变得非常敏锐，甚至看出金属和合金结构的细节及加工后所发生的变化，使生物学家看到了增加10万倍以上的细胞。不仅如此，科学家们最近还看到了原子。

电子学与宇宙飞行

飞出地球去，到宇宙去旅行，这是人类早就渴望实现的理想，然而却只有在无线电电子学有了充分发展的今天才能实现。这首先是因为做为宇宙飞行器的运载工具——火箭技术是和无线电电子学紧密结合着的。火箭的发射、制导、试验、工作系统的遥测，无一不靠高度精确的电子仪器。人造卫星、宇宙火箭运行轨道的计算，是一件十分复杂而又庞大的工作，而且必须在短暂的时间内完成，没有电子计算机是不可想象的。而人造卫星与地面的联系，情报的传递，也必须依靠电子学设备才能完成。如苏联发射的行星际站，用无线电方法，在人类历史上第一次拍摄了月球背面的照片，再用元线电方法传到地球上来，使我们弄清月球背面的真面目，解开了千古疑谜；金星火箭的讯号已经超过了几十万公用……；乘坐宇宙飞船飞出地球去的加加林和季托夫也能非常清楚地听到地面上同志们的声音……。这都是电子学的功劳。在人造卫星的内部，电子线路要占去很大一部分空间和重量，就其价值来说，差不多相当于人造卫星的造价的一大半。在这星际航行时代，电子学占了何等重要的地位就可想而知了。

此外，电子在工业生产上，除了我们前面谈到的生产自动化、工业电视之外，其余如高频电热加工、超声波加工、产品分析、检验等，很多都是在利用电子学装备和原理进行的。在农业生产上，利用电子仪器来观测气象、测量和控制仓库、暖房及人工孵育小鸡的温度和湿度等。无线电电子学对于实现农业机械化更有其重要意义，用无线电操纵的“遥控拖拉机”，一人就可以指挥一群，从而大大提高了劳动效率。

无线电电子学的用途是无限广阔，要想列举无线电电子学创造的全部奇迹是困难的。但是，就从这个简单和极其片断的叙述中，我们已经看到征服电子和驾驶电波给我们带来多么光辉的前景。因而也不难埋解，为什么世界很多国家鄙在努力发展这一门年轻的科学，为什么很多科学家以极大的注意关心着它的发展，为什么有些科学家竞把我们所处的时代叫做电子时代了。