德國物理學(xué)家赫茲對人類最偉大的貢獻(xiàn)是用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，而有了電磁波，無線電通信才有了可能。

赫茲

無線電通信還和許多發(fā)明家的名字聯(lián)系在一起：馬可尼、波波夫、弗萊銘……在今天的信息社會(huì)中，他們發(fā)明的意義隨著時(shí)間的流逝而愈顯珍貴。

1、給瞬間傳遞的電流“編碼”，打開了人類信息傳遞的新思路

在講這個(gè)無線電通信的故事之前，我們必須簡略地回顧一下有線通信的歷史。

信息的傳遞，是自古以來人類在生產(chǎn)生活中迫切需要解決的問題。人類通信的革命性變化，是從把電作為信息載體后發(fā)生的。

1729年，英國科學(xué)家史蒂芬·格雷發(fā)現(xiàn)，電能夠從長銅線的一端傳遞到另一端，而且極為迅速幾乎不需要時(shí)間。1753年2月17日，在《蘇格蘭人》雜志上發(fā)表了一封署名C·M的書信。在這封信中，作者提出了用電流進(jìn)行通信的大膽設(shè)想。他建議：把一組金屬線從一個(gè)地點(diǎn)延伸到另一個(gè)地點(diǎn)，每根金屬線與一個(gè)字母相對應(yīng)。在一端發(fā)報(bào)時(shí)，便根據(jù)報(bào)文內(nèi)容將一條條金屬線與靜電機(jī)相連接，使它們依次通過電流。電流通過金屬線傳到與它相連接的小球時(shí)，便將掛在小球下面的寫有不同字母或數(shù)字的小紙片吸了起來，從而起到了遠(yuǎn)距離傳遞信息的作用。

這個(gè)想法雖然并不成熟，但它確實(shí)指出了利用電流遠(yuǎn)距離迅速傳遞信息的可能性。

19世紀(jì)的前30年，人類的科學(xué)技術(shù)取得了許多重大進(jìn)展。利用電流傳遞信息也成了很多人熱心關(guān)注的問題，并提出了各種各樣的解決方法。其中，美國畫家莫爾斯提出的方案最終脫穎而出。

2、電報(bào)、電話，叩開遠(yuǎn)距離信息傳遞之門

1834年，莫爾斯發(fā)明了用電流的“通”和“斷”來編制代表數(shù)字和字母的電碼（即莫爾斯電碼），同時(shí)在伙伴的幫助下于1837年制作成了莫爾斯電報(bào)機(jī)。1843年，莫爾斯經(jīng)竭力爭取，終于獲得了3萬美元的資助。他用這筆款修建成了從華盛頓到巴爾的摩的電報(bào)線路，全長64.4千米。1844年5月24日，在座無虛席的國會(huì)大廈里，莫爾斯用他那激動(dòng)得有些顫抖的雙手，操縱著他傾十余年心血研制成功的電報(bào)機(jī)，向巴爾的摩發(fā)出了人類歷史上的第一份電報(bào)：“上帝創(chuàng)造了何等奇跡!”

電報(bào)傳送的是符號。發(fā)送一份電報(bào)，得先將報(bào)文譯成電碼，再用電報(bào)機(jī)發(fā)送出去；在收報(bào)一方，要經(jīng)過相反的過程，即將收到的電碼譯成報(bào)文，然后，送到收報(bào)人的手里。這不僅手續(xù)麻煩，而且也不能進(jìn)行即時(shí)的雙向信息交流。因此，人們開始探索一種能直接傳送人類聲音的通信方式，這就是現(xiàn)在無人不曉的“電話”。

在眾多的電話發(fā)明家中，最有成就的要算是貝爾了。有一次，他在做電報(bào)實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一塊鐵片在磁鐵前振動(dòng)而發(fā)出微弱的音響。這個(gè)聲音通過導(dǎo)線傳到了遠(yuǎn)處。這件事給了貝爾以很大的啟發(fā)。他想，如果對著鐵片講話，讓鐵片振動(dòng)，而在鐵片后面放著繞有導(dǎo)線的磁鐵，導(dǎo)線中的電流就會(huì)發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化；變化著的電流傳到對方后，又驅(qū)動(dòng)電磁鐵前的鐵片作同樣的振動(dòng)，不就可以把聲音從一處傳到另一處了嗎？這就是當(dāng)年貝爾制作電話機(jī)的最初構(gòu)想。

1876年3月10日，貝爾在做實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心把硫酸濺到自己的腿上，他疼痛地叫了起來：“沃森先生，快來幫我啊!”沒有想到，這句話通過他實(shí)驗(yàn)中的電話，傳到了在另一個(gè)房間工作的沃森先生的耳朵里。這句極普通的話，卻不料成了人類第一句通過電話傳送的話音而記入史冊。

19世紀(jì)30年代和70年代，電報(bào)和電話的相繼發(fā)明，使人類獲得了遠(yuǎn)距離傳送信息的重要手段。

3、電磁波的發(fā)現(xiàn)，讓無線電通信成為了可能

當(dāng)初，電信號都是通過金屬線傳送的。線路架設(shè)到哪里，信息也只能傳到哪里，這就大大限制了信息的傳播范圍。

而就在這段時(shí)間里，一種新的可能承載信息的載體――電磁波，正在逐漸被人們發(fā)現(xiàn)。

1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，放在它附近的磁針便會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。接著，學(xué)徒出身的英國物理學(xué)家法拉第明確指出，奧斯特的實(shí)驗(yàn)證明了“電能生磁”。他還通過艱苦的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有電流產(chǎn)生的現(xiàn)象，此即所謂的“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象。

麥克斯韋進(jìn)一步用數(shù)學(xué)公式表達(dá)了法拉第等人的研究成果，并把電磁感應(yīng)理論推廣到了空間。他認(rèn)為，在變化的磁場周圍會(huì)產(chǎn)生變化的電場，在變化的電場周圍又將產(chǎn)生變化的磁場，如此一層層地像水波一樣推開去，便可把交替的電磁場傳得很遠(yuǎn)。1864年，麥?zhǔn)习l(fā)表了電磁場理論，成為人類歷史上預(yù)言電磁波存在的第一人。

在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)電磁波存在的第一人是赫茲。赫茲按照麥克斯韋的理論，精心設(shè)計(jì)了“振蕩偶極子”(最原始的無線電發(fā)射機(jī))和“共振偶極子”(最原始的無線電接收機(jī))。經(jīng)過幾年的努力，在1887年，赫茲應(yīng)用上述方法，終于成功地探測到電磁波的存在――在離振蕩偶極子3米遠(yuǎn)的地方，在共振偶極子的兩個(gè)小銅球的隙縫中，觀察到了跳躍的電火花。這種微弱的電火花證實(shí)了麥克斯韋所預(yù)言的電磁波的存在。

電磁波的存在被證實(shí)以后，很快就有人提出以電磁波而不是以導(dǎo)線為工具來傳遞信號的設(shè)想。然而，大多數(shù)人對此持否定意見，包括赫茲本人在內(nèi)，他說：“若要利用電磁波進(jìn)行不用導(dǎo)線的通信，得有一面和歐洲大陸面積差不多的巨型反射鏡才行。”