详谈通信史2

1850年的某一天,一名法国渔民从海底捞到了一种奇怪的海藻,好奇的渔民从上面截下来一截,惊奇的发现海草里面居然还有金子。兴奋的渔民并不知道,他刚刚切断了世界上第一条海底电缆。不久前这条连通英国和法国的电缆刚成功实现了人类历史上的第一次水下通信。尽管通信仅维持了不到一天,但这丝毫没有影响铺设他的英国工程师约翰布雷特的热情。布雷特坚信,海底电缆的热潮很快就会到来。


自从简朴的摩尔斯电报机诞生以来,电报就开始在欧美大陆迅速推广。然而,水下通讯一直是个难以逾越的障碍。19世纪40年代,英国人发现从马来西亚热带雨林的古塔柏树上可以提取到高度绝缘并且耐水、耐酸碱的古塔胶。利用古塔胶,人们终于能把电缆沉入海底。在首次尝试失败后,布雷特重新规划了路线。一年后,他再次出海铺设。为了更好的保护线路,他在电缆的绝缘层外包囊上了铁丝网。这次铺设的过程非常顺利,英国和欧洲大陆终于连通了。在滑铁卢战争的36年后,巴黎和伦敦以前所未有的方式连接在了一起。就在电缆铺设成功的同时,一名提前得到消息的德国人来到了伦敦,他就是保罗朱利叶斯路透。


在电报技术逐渐得到推广的同时,以消息作为商品进行买卖的通讯社也随之兴起。他们凭借新的媒体技术和巨大资本力量的推动,迅速形成属于自己的下游链条,路透社就是其中的代表。1851年10月,路透与伦敦证券交易所签下一纸合约,以提供欧洲大陆的股市行情,换取获得英国股市资讯的权利。路透快讯,最早的首要目标是交易所、银行、贸易公司等。随着大众报纸及地方报纸的大量出现,路透也增加了政治、军事等方面的消息。到1858年,路透社已经争取到了泰晤士报等七家最大的伦敦报纸为消息的售卖对象。


对电报线路的控制是路透社成功的关键。19世纪50年代后期,欧洲各国主要城市之间都已经被电报网络连通。不过,即便水下通讯已经成为现实,对于遥远的大西洋彼岸,人们始终只能望洋兴叹。1861年美国爆发内战,欧洲的各大通讯社之间也掀起了新闻大战。然而当时美国的消息却只能依靠邮轮传递。为了能够领先于其他同行获得新闻稿,路透社选择在爱尔兰最西南端的克鲁克黑文拦截游船,并专门在当地铺设了一条连接科克市的专用电报线。这样路透社就获得了四百多公里的距离优势。即便如此,轮船的航行仍然需要两周的时间。


路透并不是第一个尝试缩短通信距离的人。早在1851年,英国工程师弗雷德里克几次本就设想在加拿大纽芬兰的圣约翰斯与纽约市之间铺设一条通讯线路,这能让欧洲的信息提前两天到达北美。然而,吉斯本很快就发现线路铺设所需的资金远超他的想象。到了1853年,电报线的铺设还没完成,集资本的电报公司已经欠下了巨大的债务。


为了筹集更多的资金,吉斯本来到了纽约。经过介绍,他拜访了企业家赛勒斯菲尔德,他向菲尔德详细的介绍了自己的项目。菲尔德认真聆听着吉斯本的计划,他清楚项目的意义所在。随着伊利运河的开通和大规模的铁路计划,纽约已经取代了费城成为美国的商业与金融中心。然而这里任何的价格信息都需要两周的时间才能传到欧洲,信息传递的速度制约着纽约的崛起,菲尔德能从中洞见电报的未来。然而,吉斯本的项目也仅仅能省下两天的通信时间,这并不足以燃起他的激情,他只告诉吉斯本自己会好好考虑。当天晚上,菲尔德独自看着地图,突然一个天真的想法从他脑海里闪过,为什么不直接把电缆连到欧洲呢?那样不就直接省下两周的时间了吗?


35岁的菲尔德此前靠经营造纸厂起家,对海洋和电报缺乏认识,并不了解其中的困难。当布雷特用第一条海底电缆连通英法的时候,他只用了一天,但要跨越大西洋铺设电缆需要三周的时间里风平浪静,不出意外。而铺设所需电缆的重量也远远超过当时任何一条船舶的载重量,这和跨英吉利海峡的电缆铺设难度完全不可同日而语。在当时,人们对海洋的深度与地质结构了解相当有限,对电的性质也只是一知半解。在众多的风险下,铺设几千公里的海底电缆无疑是一场巨大的赌博。


但也正是菲尔德的无知,让他成为了唯一敢实施这一壮举的人。他首先咨询了美国的海军上尉和海洋学家马修穆雷,从穆雷那里,菲尔德得到了一个好消息,在经过去年整个夏天的探测后,穆雷发现在纽芬兰与爱尔兰之间存在一段海床高而平缓的淤泥沉积带,非常适合铺设电缆。他还特意为这一带取了一个名字,电报高原。穆雷的话让菲尔德非常振奋,更坚定了他的决心,他并不知道如何开展这一庞大的工程,但有一点是确定的,必须要有巨大的资金。于是,菲尔德开始发动自己的人脉,他热情而充满感染力,很快聚集了各路的富商和专业的工程师,并筹集到了150万美元,这在当时是一个巨大的数目。


1854年,菲尔德成立了电报公司,公司的第一个任务是继续完成集资本的项目,这是联通欧美的第一步。然而,仅仅是把纽芬兰与加拿大之间的电缆不玩,就已经让公司陷入了财务危机。菲尔德这才意识到,工程的困难被自己严重低估了,他的资金和电缆都用光了,而距离欧洲还有两千多海里。但菲尔德并没有动摇,为了得到更多的投资,他往返于英美之间。


经过一番游说,菲尔德获得了英国人的投资,但他却无法在美国筹集到更多的资金,因为他的项目连美国当时最大的电报公司西联公司也不敢去尝试。西联的方案是联通阿拉斯加到西伯利亚的线路,他们情愿把资金砸到荒芜的西伯利亚,也不愿意让钱沉入茫茫大海。但这并不影响菲尔德坚定地推进着他的项目,他迅速的定制了2500海里的电缆,这些电缆的内心由七根绞合的铜线组成,中间有三层古塔胶孢囊,外层则由18根扭结的铁丝保护,电缆的总重量达到了2500多吨。为了承载如此大量的电缆,英国政府同意由皇家海军借出当时英国最大的战舰之一阿加门农号。另一边,美国政府也愿意提供一艘排水量达5000吨的战舰尼亚加拉号。这是菲尔德受到了前所未有的关注,他的工程也迅速登上了全世界的报纸头条。


1857年8月5日,在一场盛大的欢送仪式中,菲尔德的船队出发了。按照首席电气工程师怀特豪斯的方案,两艘舰船同时从爱尔兰出发,由一艘船先铺设上半程的线路,在到达大西洋的中间后将电缆拼接,另一艘船接力铺设下半程电缆。对于海底电缆的铺设,释放速度的控制很重要。如果拉太紧,线缆就会断裂。拖放太松,则线缆可能在海底弯曲扭结。今天电缆的释放都是由专门的软件控制的,而在当时却只能由船员人手不断调整制动器,以平衡船速和洋流。船队出航的第六天,海面突然泛起了大浪,紧张的船员由于害怕放线太快,突然按下制动,这一下导致绞盘发生故障,电缆断裂落入了海底。第一次铺设就这么遗憾地结束了。


菲尔德损失了330海里的电缆,但是他依然乐观,他找人重新设计了放线机械的制动系统。第二年夏天,菲尔德再次出发。这次他改变了策略,两艘船先到大西洋中央将电缆焊接,然后分头向爱尔兰和纽芬兰出发。这个方案的好处是可以缩短一半的铺设时间,从而减少天气带来的风险。然而不巧的是,这次他们还真遇上了暴风雨,阿伽门农耗几乎沉没,大部分电缆遭到了不同程度的损毁,铺设再次宣告失败。这时候,公司很多管理层已经主张放弃项目,但菲尔德不为所动,他说服了公司董事会再做一次尝试。两次失败也使菲尔德学聪明了,这次他并没有通知外界,而是选择悄悄地出现。


1858年7月17日,菲尔德带领着船队第三次驶向大海。29日,阿伽门农号和尼亚加拉号在大西洋中央会合,船员把电缆焊接在一起。随后,两艘船开始向着各自的方向前进。在互相道别的同时,双方开始向彼此发送电报。五百里、八百里线路依然完好,两艘船始终保持着通信。8月4号,菲尔德乘坐的尼亚加拉号终于抵达纽芬兰,一天后,阿伽门农号也成功到达爱尔兰。这是历史性的一刻,欧美大陆第一次连接了起来。泰晤士报报道称,这是自哥伦布发现新大陆以来最伟大的壮举。


8月16日,英国维多利亚女王向美国总统布坎南发送了电报表示祝贺。消息传到纽约,人们一片欢腾。纽约市举行了大规模的游行和烟火庆祝,烟花甚至几乎把市政厅都烧了。18日回到纽约的菲尔德受到了盛大欢迎。


然而正当世界还在狂欢的时候,菲尔德本人却没有心思庆祝。维多利亚女王发出的电报只有96个单词的内容,却花了整整16个小时才传到美国。信号的传输似乎受到了什么影响,正在变得一天比一天微弱。23天之后,通信彻底中断了。这给菲尔德带来了沉重的打击,几十万英镑彻底石沉大海。如今他的资金亏空,信誉破产。那些曾经沉浸在喜悦中的人们开始疯狂地指责菲尔德,他从人民英雄变成欺骗了两个国家的骗子。人们甚至怀疑越洋电缆根本就没铺设,英国女王的电报是他捏造的这是一场精心策划的股票炒作与欺诈。美英政府也在向菲尔德施压,他们成立了调查委员会,菲尔德被要求解析故障的原因,重重的打击让坚定的菲尔德也对自己产生了怀疑,难道跨越大西洋的电报真的受到了距离的限制吗?


事实上,这并不是人们第一次发现越洋电报的信号存在问题。四年前,英吉利海峡电报的一位技术人员就曾发现信号的接收有延迟的陷阱。由于无法解决电源问题,海底电缆并不能像陆地一样使用继电器,而这一时期距离可以放大信号的真空管诞生还有半个世纪,信号只能依靠路上供电,一直抵达到大洋彼岸。对此,英国数学家、物理学家威廉汤姆森曾做出系统的分析。他指出,由于海底电缆使用了非常长的导线,除了电阻,导线中存在的电容也会成为影响信号衰减的重要因素。他同时指出,线路中的电流信号到达峰值的速度将与导线长度的平方成正比。他用一个公式表达了这个关系,这是最早出现的关于信号传输的公式。由于在传输的过程中受到了影响,信号被拉长了,导致接收端无法区分信号的点和话,为了避免拉长的信号相互重叠,只能放慢发送的速度,这使得菲尔德的电缆每发送一个字母就需要两分钟时间。


实际上,汤姆森的公式并非完全正确。20年后,英国物理学家奥利弗哈维塞德给出了更完整的描述,人们知道了信号的传输还受导线的电感和导线间的电导影响,但是对于低频率的信号来说,汤姆森的公式完全适用。而他本人也是菲尔德的大西洋电报公司董事之一,尽管他当时并没有报仇。


早在菲尔德第一次出海之前,汤姆森就曾表示对线路的担忧,他提议使用更粗的电缆铺设,因为更粗的心线可以减少电阻,而更厚的绝缘层可以降低电容。他的提议遭到了公司的电气工程师怀特豪斯的反对,怀特豪斯认为,只要给电缆通入足够高的电压,就可以解决信号的衰减问题。他的观点也得到电报发明者摩尔斯的支持。出于对时间和成本的考虑,菲尔德采纳了怀特豪斯的观点。在岳阳电缆铺设完成后,为了增强信号,怀特豪斯反复给电缆通入了高达2000伏的电压。而后来的调查表明,由于工期过分,压缩电缆的质量也存在缺陷,部分铜芯脱离了线缆的中心,在铺设的过程中很容易会把绝缘层刺破。当怀特豪斯通入高压的时候,他很可能就把这些位置烧坏了。


菲尔德一夜之间从顶峰坠落了谷底,他不甘心就此放弃,但在付出了巨大的投入却没能获得任何的回报后,大西洋电报公司的投资者们已经不愿意再相信他了。此时的美国已经处于内战的边缘,越洋电缆的事情也被逐渐遗忘。内战期间,菲尔德31次往返于英美两国之间,寻找更多的投资,而电报的重要性也在战争的过程当中愈发凸显。最终英国人还是看到了项目的潜力,愿意再一次为菲尔德提供资金。


1865年,当美国内战结束的时候,菲尔德已经带着新的投资准备好再次出发。他让汤姆森取代了怀特豪斯。作为电气工程师,汤姆森改进了电缆的设计,这让电缆的重量进一步增加到了7000吨,承载电缆用的船只再次成为巨大的难题。然而这回幸运之神终于光顾了菲尔德一次,它将使用全世界最大的轮船大东方号进行铺设。这是一艘长211米,宽36米,排水量达到22000多吨的巨轮。设计他的是英国最伟大的工程师之一伊桑巴德布鲁内尔。为了实现不需加煤就可以从英国往返澳大利亚,布鲁内尔把它打造成了比世界上任何一艘船都大五倍的海上浮沉。然而这艘超越时代的巨轮却被证明是彻底的商业失败,接手他的三个企业家都无一例外的破产了。


1864年,大东方号被以成本4分之1的价格卖出。新的船东同意把它提供给菲尔德铺设电缆,以换取大西洋电报公司的股份。这次菲尔德再也不用担心半路拼接电缆的问题了,7000吨的电缆全部由同一公司生产,被一次性的装进了船舱,同行的还有十几头牛、120只羊、20只猪、大量家禽和500名船员。


一切准备就绪,1865年7月15日,菲尔德从爱尔兰再次起航。航行的前八十海里,大东方号始终与路上保持电报通信。突然,信号中断了,船员们慌忙掉头回收电缆,一段段的检查最终发现是一根长钉扎入了电缆。他们把故障部分切除,重新焊接了电缆,信号又恢复了。然而几天后,人们又再一次发现电缆被钉子刺穿了,这让菲尔德怀疑是有人在故意破坏他紧张地看守着他的电缆,不分日夜。


然而不管菲尔德如何努力的守护他的梦想,也逃不过上天的又一次捉弄。在距离终点只有600海里的时候,电缆意外卷入,机器再次发生断裂,价值百万的电缆坠进了4000米的深渊。眼看胜利就在眼前,船员们努力的尝试用挂钩把电缆钩上来,他们偶尔像是勾到了,但当他们想要拉上来的时候,电缆又掉了下去。经过九天九夜的努力,大东方号最终燃油耗尽,被迫返航。


八年的时间,四次失败,这足以毁灭任何一个梦想。然而,菲尔德始终坚信,大西洋挡不住人类的脚步。他回到了英国,再次为项目筹集资金,但并没有银行愿意再为他提供贷款。幸运的是,公司还有一位投资人也没有放弃,他就是苏格兰的纺织企业家约翰彭德尔。他成立了新的电报公司美英电报公司,并用自己的家财抵押贷款了25万英镑,重新定做了电缆。


一年之后,菲尔德又带着新的电缆再次出发,他的热情依然一如既往。船员们似乎也被他的乐观感染了,他们忘记了去年的失败,带着重新焕发的激情又投入到了新的征程中。事实证明,第四次的失败只是黎明前的黑暗。


1866年7月27日早上,大批围观者聚集到纽芬兰哈孜康坦特的码头上,人们满怀期望地注视着遥远的大海。经历了漫长的等待后,大东号的身影终于出现在海面上,岸上的人们瞬间一片欢腾,小船排成一列向着巨轮划去,电缆被人们合力拖到了陆地上。7月29日,维多利亚女王和约翰逊总统交换了贺电。经过改进后的电缆每分钟可以发送八个单子,这一速度比1858年的电缆快了整整80倍。菲尔德重新赢回了属于他的荣耀,但他还有未完成的任务。几天后,他带领船队来到去年丢失电缆的位置,成功把上次断裂的电缆也捞起来了。船员们把电缆拼接上,这样北美和欧洲之间就同时有了两条电缆。


在互联网诞生前的一个世纪,人类首次用电缆把两块大陆连接在了一起。回国后的汤姆森获封为开尔文男爵,他后来成为了最负盛名的英国物理学家之一。而投资这条线路的彭德尔也获得了丰厚的回报,他随后又相继创办了32家电报公司,这些公司分别铺设了连接欧洲、亚洲、非洲的大部分电报线路。到了19世纪70年代,全球的电报网络已经形成,其中的3分之2都由英国人占有。打破时空限制的信息瞬间缩小了世界,人们每天都能在报纸上看到世界另一边的最新消息,这是数十年前的人们完全无法想象的。


在报业迎来巨大变革的同时,电报网络也为金融业带来了巨大影响。1867年,世界最早的证券报价机在纽约证券交易所问世,报价机可以接收摩尔斯电码信号并进行转换,打印出黄金股票的实时价格。它的出现使全国各地的投资者都能及时获取最新的交易信息。在现代化的交易方式推动下,纽约成功跻身世界金融中心之列。1871年,西联电报公司开始利用垄断的电报网络为人们提供转账服务,至今国际汇款仍在使用电汇一次。距今150多年前,由电报编织而成的网络把世界各地的资本连接了起来,形成了一张笼罩全球的资本之网。

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