一个画家的电报传奇

【引子】

1844年5月24日，一位53岁的职业画家用他亲手制作的简易电报机发出了人类历史上的第一条电报：

“What hath God wrought！”（上帝创造了如此的奇迹！）

电文从美国华盛顿国会大厦通过有线电缆发到巴尔的摩。发报人是画家塞缪尔·莫尔斯，收报人是他的助手阿尔弗莱德·维尔。

【画家】

画家发明了电报？

是的。但故事颇为奇幻，得从头讲起。

莫尔斯于1791年4月27日出生于美国波士顿市郊的查尔斯敦。他是家中的长子，他的父亲杰迪狄亚·莫尔斯是一位地理学家，在学术上颇有建树，被誉为美国“地理學之父”，其编写的地理教科书是美国当时的一套标准地理教材。

莫尔斯从小对艺术怀有浓厚兴趣，尤其喜欢绘画和雕刻。1799年，8岁的莫尔斯进入了Phillips Academy艺术学校读书。1805年，14岁的他考进了耶鲁学院（耶鲁大学前身），成为一名少年大学生。大学期间他主修宗教哲学、数学和科学（化学和物理），并学习语言（法语、希腊语、德语）和地理，还特别选修了一门电学课程。1810年，19岁的他作为国家荣誉学生协会的Phi-Beta-Kappa优等生从耶鲁大学毕业。

大学时期的莫尔斯已有了不少高水平的画作，有时还以卖画来赚取助学金。莫尔斯这个时期的代表作是Landing of the Pilgrims（《朝圣者的登陆》），描绘的是1620年英格兰一批清教徒乘“五月花号”船来到北美Plymouth移民登陆的情景，这幅名画今天保存在华盛顿美国国家艺术博物馆。

莫尔斯的这幅油画引起了诗人、艺术家华盛顿·奥尔斯顿的关注。奥尔斯顿提议让莫尔斯和他一道去英格兰拜访著名艺术家本杰明·韦斯特。莫尔斯很高兴地答允了，还带上父亲同行。三人驾驶Libya号帆船于1811年7月15日出航，并顺利抵达伦敦。

在伦敦，莫尔斯进入皇家艺术科学院学习，并得到韦斯特的指导。1812年，他的雕塑油画Dying Hercul（《垂死的大力士》）在伦敦的Adelphi艺术协会展览中获得了金奖。他的另一幅名画是Judgment of Jupiter（《天神的审判》）。这两幅名画至今陈列在耶鲁大学的艺术走廊上。

1815年8月21日，莫尔斯结束了英国游学回到美国。从此，他认定了自己将会毕生走在绘画的道路上。的确，后来他在绘画事业上成果累累，1835年成为纽约大学的绘画与雕塑教授，也曾担任过美国美术协会主席。他最负盛名的作品是Gallery of the Louvre（《卢浮宫画廊》）。

【电报】

1832年10月，莫尔斯第二次游学欧洲回国。返程中他结识了来自波士顿的年轻物理学家查尔斯·杰克逊。闲聊时，杰克逊讲述了本杰明·富兰克林的一个有趣实验，在一条导线的一端接入电流可以让另一端打个火花，而这个过程并不需要时间。这个有点神奇的事让莫尔斯找回了多年前在耶鲁大学修读电学时的兴趣，并产生用电传方式发送信息的奇想。

1837年7月25日，在被誉为“铁路之父”的土木工程师罗伯特·史蒂芬生协助下，英国发明家威廉·库克和科学家查尔斯·惠斯通联手，在英国Camden Town和伦敦之间架设了第一条电报通讯电缆。可是，他们遇到了电池太弱支持不了远距离通讯的问题，一筹莫展。

差不多同时，在大西洋彼岸的美国，充满好奇心的画家莫尔斯尝试使用继电器来解决同样的问题而获得成功。莫尔斯的成功得益于化学家伦纳德·盖尔，特别是电磁物理学家约瑟夫·亨利的协助和指导。

解决了电源继电支持问题后，莫尔斯马上琢磨更为关键的字母通讯技术问题，他考虑简单地通过一根导线来传递26种不同的信号。

这时，他的聪明助手、机械师维尔出场了。维尔提出了一个天才方案：用电流的有无和时间的长短来表示不同信号，把一个单位的电流作为“点”（dot），把三个单位的电流作为“划”（dash），然后通过点与划的不同组合来表示不同的字母和数字。

想法不错，但是还得有一套表达规则才行。两人开动脑筋，一套规则就制定出来了：每个字母中，点和划的间隔为一个单位;每两个字母前后的间隔为三个单位;每两个单词的时间间隔为七个单位，一个完美的组合就产生了。这就是历史上的第一个编码，称为“莫尔斯码”。后来国际上通用的莫尔斯码其实是经过德国工程师弗里德里希·格克于1848年改进的。1865年，巴黎国际电报大会专家们对其做了少量修改，最后由国际电信联盟正式审定为国际标准莫尔斯码。今天，这个码最广为人知的应用就是危难时求救的SOS信号：··· — — — ···（嘀嘀嘀嗒嗒嗒嘀嘀嘀）。

1837年，莫尔斯又有了一项关键的进展。他通过电源、导线、继电器和线圈等元件，设计制作了他的第一台电报机。1838年1月6日，莫尔斯在新泽西州Morristown的Speedwell钢铁厂里第一次成功地演示了他的长距离电报实验。在其后几年里，莫尔斯一再改进他的电报机，让它更为简单实用。

1843年，美国国会批给莫尔斯3万美元用以在华盛顿和巴尔的摩之间架设一条电缆做电报实验。此举开创了美国历史上由政府拨款资助私人进行科学研究的先河。

终于，莫尔斯成功了！

1844年5月24日，在华盛顿国会大厦里，一批科学家和政府要员见证了莫尔斯用他亲手制作的电报机发出了人类历史上的第一条完整电报：What hath God wrought！

电文由莫尔斯从位于国会大厦地下层的最高法院法庭发出，维尔在巴尔的摩的Mount Clare Station接收。尽管当时的电报机每分钟只能发送33个字母，但电报技术已经有了一个成功的开端。

第一条电缆的成功铺设立即就开启了电报的商业运营。1845年，美国第一公共电报局成立。随后几年，电报电缆迅速遍布全国。到1850年，电缆的总长度达到了19312.128 千米。

【后记】

中老年时期的莫尔斯热心介入社会和政治活动，并于1836年和1841年两度参加纽约市长的竞选，不过都没有成功。之后，他逐渐放弃了绘画和政治，全力以赴去维持和推进他的电报事业。

1872年4月2日，画家暨发明家塞缪尔·莫尔斯在纽约逝世，享年81岁，被安葬在纽约布鲁克林的Green-Wood 坟场。他给世人留下了一句至理名言：“科学与艺术并不对立。” （转载自微信公众号“集智俱乐部”）

陈关荣

香港城市大学电机工程系讲座教授，IEEE  Life Fellow，欧洲科学院院士，发展中国家科学院院士，集智科学家