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無線電的誕生過程


無線電的誕生過程
　　無線電，是無線電技術的簡稱，是一門專門研究利用無線電波傳送各種資訊的技術學科。
　　早在兩千多年前，人們就發現了電現象和磁現象。我國早在戰國時期(西元前475一211年) 就發明了司南。
　　而人類對於電和磁的真正認識和廣泛應用、迄今還只有一百多年歷史。
　　在第一次產業革命浪潮的推動下，許多科學家對電和磁現象進行了深入細緻的研究，從而取得了重大進展。
　　人們發現帶電的物體同性相斥、異性相吸，與磁學現象有類似之處。
　　1785年，法國物理學家庫侖在總結前人對於電磁現象認識的基礎上，提出了後人所稱的“庫侖定律”，使電學與磁學現象得到了統一。
　　1800年，義大利物理學家伏特研製出化學電池，用人工方法獲得了連續電池，為後人對電和磁關係的研究創造了重要條件。
　　1822年，英國的法拉第在前人所做大量工作的基礎上，提出了電磁感應定律，證明了“磁”可以產生“電”，這就為發電機和電動機的原理奠定了基礎。科學家們在這段時間裏所作的對電磁學基本規律的研究，為後來無線電的誕生起到了重要的孕育作用。
　　電磁學的發展，首先引起了通信方式的變革。
　　1837年美國畫家莫爾斯在前人的基礎上設計出比較實用的、用電碼傳送資訊的電報機，之後，又在華盛頓與巴爾的摩城之間建立了世界上第一條電報線路。
　　1876年，美國的貝爾發明了電話，實現了人類最早的模擬通信。
　　1880年以後，用有線電報和有線電話來傳送資訊已開始得到應用，人類進入了有線電通信時代。英國的麥克斯韋在總結前人工作基礎上，提出了一套完整的“電磁理論”，表現為四個微分方程。這就是後人所稱的“麥克斯韋方程組”。麥克斯韋得出結論：運動著的電荷能產生電磁輻射，形成逐漸向外傳播的、看不見的電磁波。
　　他雖然並未提出“無線電”這個名詞，但他的電磁理論卻已經告訴人們，“電”是可以“無線”傳播的。
　　1887年，德國物理學家赫茲年第一次用人工方式產生出了電磁波，以實驗證實了電磁波的存在。義大利的馬可尼和俄國的波波夫在不同的國度裏，幾乎在相同的時間(1895和1896)獲得了無線電通信的成功，他們創造性的勞動，揭開了電磁學發展的新篇章，無線電技術作為一門新科學從此誕生了。
　　今天，利用無線電波傳送聲音和圖像節目的廣播和電視，已經深入到社會生活的各個角落，成了億萬人民的伴侶。無線電並不是一、二個人發明出來的，它是人類文明逐步發展的結果，但是，有些人在其中起到了較為重要的作用。麥克斯韋之所以被稱為無線電通信的報春人，是因為在當時，人們雖然已經知道“電”能生“磁”，“磁”能生“電”；知道利用電磁原理來製造電機和變壓器；但是對於電與磁相互關係的本質還並不清楚，對於伴隨某些電現象和磁現象而存在的電磁波還沒有認識，可以說，麥克斯韋是一名非常傑出的電磁理論學家。他在總結前人經驗的基礎上，用非常精闢而微妙的數學方程式，闡明了電場與磁場的基本關係，建立了嚴謹的電磁場理論。麥克斯韋根據他所作的數學分析指出：只要存在著交變的電場，就能在其周圍產生交變的磁場；反之，只要存在交變的磁場，就能在其周圍產生交變的電場。這樣一來、變化的電場在其周圍產生變化的磁場，變化的磁場又在其附近產生變化的電場，如此迴圈下去，電 場和磁場不就會越傳越遠了嗎？據此，麥克斯韋認為：運動著的電荷能產生電磁輻射，形成逐漸向外傳播的看不見的電磁波(簡稱電波)。這一結論公佈於一百多年前是很了不起的，這個結論告訴人們：“電”是可以“無線”傳播的。後來的事實證明，麥克斯韋的電磁波理論是完全 正確的。除此之外，他還推導出電磁波有和光波相同的傳播速度，從而揭示了光與電磁現象在本質上的統一性。

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電報是人類利用電進行遠距離通信的開始，這是通信史上的重大變革。英國科學家法拉第（Michael Faraday，1791-1867）與19世紀初的科學家揭開了一種新能源－電，於是有人開始研究，利用電來傳遞訊息的可能性。1839年在英國最先出現電報作為營運用途，此電報是用來聯絡大西方鐵路(Great Western Railway)的兩個車站，這條電報線路全長13英里，由查爾斯•惠斯通(Sir Charles Wheastone，1802-1875)及威廉•庫克(Sir William Cooke，1806-1879)發明，並在1837年取得英國的專利。
  

同一時間在大西洋的另一頭－美國，摩斯(Samuel F. B. Morse，1791-1872)也發明了電報，於1837年在美國取得專利。摩斯原先為一名畫家，有一次看到電磁感應的表演，開始對新興的電磁學發產生興趣，著手研究電信科學。同年，他歷經辛苦製作出一臺手工控制電路開關的電報機。電報機是利用電流交替地通電和切斷，來產生不同的信號，發出點（dot •）和線(dashes —)。摩斯再利用排列組合，組成英文字母和零到九的數字，這就是著名的「摩斯電碼」。  


投資者質疑摩斯的長距離電報傳輸試驗，並不願意投資。直到1843年才獲得國會的支持，在華盛頓與巴爾的摩之間架設起全長64.4公里的電報線路。1844年5月24日，摩斯在國會展示長距離的電報試驗，向巴爾的摩發出了歷史上的第一份電報，電文是：「上帝創造了何等奇蹟」（What Hath God Wrought?）。此後，快速的電報才引起人們的注意，各國也相繼推廣電報通信。
摩爾斯電碼（又譯為摩斯電碼）是一種時通時斷的信號代碼，通過不同的排列順序來表達不同的英文字母、數位和標點符號。它由美國人艾爾菲德•維爾發明，當時他正在協助薩繆爾•摩爾斯進行摩爾斯電報機的發明（1835年）。

摩爾斯電碼是一種早期的數位化通信形式，但是它不同于現代只使用零和一兩種狀態的二進位碼，它的代碼包括五種：點，劃，每個字元間短的停頓，每個詞之間中等的停頓，以及句子之間長的停頓。

最早的摩爾斯電碼是一些表示數字的點和劃。數位對應單詞，需要查找一本代碼表才能知道每個詞對應的數。用一個電鍵可以敲擊出點、劃以及中間的停頓。

雖然摩爾斯發明了電報，但他缺乏相關的專門技術。他與艾爾菲德•維爾簽定了一個協議，讓他幫自己製造更加實用的設備。艾爾菲德•維爾構思了一個方案，通過點、劃和中間的停頓，可以讓每個字元和標點符號彼此獨立地發送出去。他們達成一致，同意把這種標識不同符號的方案放到摩爾斯的專利中。這就是現在我們所熟知的美式摩爾斯電碼，它被用來傳送了世界上第一條電報。

這種代碼可以用一種音調平穩時斷時續的無線電信號來傳送，通常被稱做連續波(Continuous Wave)，縮寫為CW。它可以是電報電線裏的電子脈衝，也可以是一種機械的或視覺的信號(比如閃光)。

一般來說，任何一種能把書面字元用可變長度的信號表示的編碼方式都可以稱為摩爾斯電碼。但現在這一術語只用來特指兩種表示英語字母和符號的摩爾斯電碼：美式摩爾斯電碼被使用了在有線電報通信系統；今天還在使用的國際摩爾斯電碼則只使用點和劃(去掉了停頓)。

電報公司根據要發的信的長度收費。商業代碼精心設計了五個字元組成一組的代碼，做為一個單詞發送。比如：BYOXO ("Are you trying to crawl out of it?")；LIOUY ("Why do you not answer my question?"),；AYYLU ("Not clearly coded, repeat more clearly.")。這些五個字元的簡語可以用摩爾斯電碼單獨發送。在網路用辭中，我們也會說一些最常用的摩爾斯商用代碼。現在仍然在業餘無線電中使用的有Q簡語和Z簡語：他們最初是為報務員之間交流通信品質、頻率變更、電報編號等資訊服務的。

1838年1月8日，Alfred Vail展示了一種使用點和劃的電報碼，這是摩爾斯電碼前身。

作為一種資訊編碼標準，摩爾斯電碼擁有其他編碼方案無法超越的長久的生命。摩爾斯電碼在海事通訊中被作為國際標準一直使用到1999年。1997年，當法國海軍停止使用摩爾斯電碼時，發送的最後一條消息是：“所有人注意，這是我們在永遠沉寂之前最後的一聲呐喊”！

美式摩爾斯電碼
做為一種實際上已經絕跡的電碼，美式摩爾斯電碼使用不太一樣的點、劃和獨特地間隔來表示數位、字元和特殊符號。這種摩爾斯電碼的設計主要是針對地面報務員通過電報電線傳輸的，而非通過無線電波。

這種古老的、交錯的電碼是為了配合報務員接聽方式而設計的。不象現在可以從揚聲器或者耳機中聽到電碼的音調，你只能從這些最早期的電報機的一個機械發生裝置聽到嗒嗒的聲音，甚至是從發送電鍵接聽：這種電鍵在不發送信號時被設置為從動模式，負責發聲。

這些報務員大多是為鐵路或以後的西聯電傳等服務。象那時的許多年輕人一樣，十幾歲的愛迪生就是這樣一名話務員。

現代國際摩爾斯電碼
現代國際摩爾斯電碼是Friedrich Clemens Gerke在1848年發明的，用在德國的漢堡(Hamburg)和Cuxhaven之間的電報通信。1865年之後在少量修改之後由國際電報(International Telegraphy)大會在巴黎標準化，後來由國際電聯(ITU)統一定名為國際摩爾斯電碼。

在今天，國際摩爾斯電碼依然被使用著，雖然這幾乎完全成為了業餘無線電愛好者的專利。直到2003年，國際電信聯盟(ITU)管理著世界各地的摩爾斯電碼熟練者取得業餘無線電執照的工作。在一些國家，業餘無線電的一些波段仍然只為發送摩爾斯電碼信號而預留。

因為摩爾斯只依靠一個平穩的不變調的無線電信號，所以它的無線電通訊設備比起其他方式的更簡單，並且它能在高雜訊、低信號的環境中使用。同時，它只需要很窄的帶寬，並且還可以幫助兩個母語不同、在話務通訊時會遇到巨大困難的操作者之間進行溝通。它也是QRP中最常使用的方式。

在美國，直到1991年，為了獲得FCC頒發的允許使用高頻波段的業餘無線電證書，必須通過每分鐘五個單詞(WPM)的摩爾斯碼發送和接收測試。1999年以前，達到20WPM的熟練水準才能獲得最高級別的業餘無線電證書(額外類)；1999年12月13日，FCC把額外類的這項要求降低到13WPM。

2003年世界無線電通信大會(WRC03，ITU主辦的頻率分配專門會議，兩年一度)做出決定，允許各國在業餘無線電執照管理中自己任選是否對摩爾斯電碼進行要求。雖然在美國和加拿大還有書面上的要求，但在一些其他國家正準備徹底去除這個要求。

熟練的愛好者和軍事報務員常常可以接收(抄報)40WPM以上速度的摩爾斯碼。雖然傳統發報電鍵仍有許多愛好者在使用，但半自動和全自動的電子電鍵在今天使用越來越廣泛。電腦軟體也經常被用來生成和解碼摩爾斯碼電波信號。
  


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澳門國父紀念館的故事
　
　　日前，澳門多個社團雲集在「國父紀念館」，紀念孫中山先生領導的辛亥革命八十九週年。
　　「孫府」一九一八年建成
　　澳門的「國父紀念館」座落文第士街一號，是一幢三層樓高五開間的西式建築，落成於一九三二年。這是六十多年前著名的「孫府」，原是一座較為低矮、簡陋的中式二層磚屋，由孫中山先生的胞兄孫眉生前斥資興建。但孫眉不幸於一九一五年病逝澳門，終年六十歲，來不及看到「孫府」落成。
　　幾年後，「孫府」才於一九一八年建成。此後，成為孫中山先生元配盧慕貞太夫人的寓所，孫科及其子女亦曾作居停。
　　火藥局爆炸，孫府毀損
　　不過，「孫府」亦曾遭浩劫。一九三○年八月十三日凌晨五時，位於「孫府」附近的兵頭花園的後方軍火儲藏庫由於天氣酷熱，突然爆炸，釀成巨災，「孫府」也被波及，牆壁破裂、門窗損毀。當時盧慕貞適在其內，幸得當年著名的建築商何光來開車來救，殆免危險。
　　及後，澳門政府出於對孫中山先生的崇敬，即時給予一筆賠償。而時任鐵道部長的孫科出於一片孝心亦隨即為母親重建居所，並親自督工、參與圖則設計，交由何光來承建。
　　盧夫人長住重建的「孫府」
　　重建後的「孫府」外貌、結構與原建築截然不同，形式典雅、莊嚴，外型優美、對稱，外繞以短牆，牆內闢建一座小花園，幾年後，內豎孫中山先生的全身銅像，倍添歷史感與莊嚴感。
　　幾十年來，「孫府」外貌依然，沒有多大改動，只是後來物主發生了變化。「孫府」落成後，盧太夫人長期居住在那裡，孫科的兒女、孫眉的孫兒，孫中山的二女兒孫婉，其夫婿戴恩賽，以及孫中山先生的第二夫人陳粹芬和養女孫仲英一家，皆曾居住在「孫府」。
　　抗日期間，面對著經濟低迷、生活維艱，住在孫府的盧太夫人仍然經常接待從孫先生故居翠亨村來的公親，煮一大碗紅蓋粥給公親充飢，給十元八塊錢幫助困難的家庭以解燃眉之急，顯示了盧太夫人慈善為懷的胸襟。
　　孫科重遊孫府為母祝壽
　　四十年代後期，孫科曾於一九四七年返澳重遊「孫府」，在訪澳期間，獲澳門政府隆重歡迎，並應澳門熱心人士邀請，到澳門新馬路著名的平安電影院演講，聽眾踴躍，反映熱烈。孫科此次舊地重遊，還為了給母親盧太夫人作八十大壽，「孫府」從沒有那麼熱鬧，故鄉翠亨村亦熱鬧異常，甚受矚目。
　　幾年後，孫科離開大陸，又回到「孫府」歇息，後移居香港，把從南京、廣州等地收集帶到「孫府」的大批圖書，仍然存放在「孫府」後座的小樓房。過了幾年，才把這批圖書遷往台北。目前，台北國父紀念館的圖書館有一批圖書，或許尋根探源，說不定就是源自這一批圖書。這樣，澳門與台北，或許也有一點緣分吧！
　　盧慕貞、戴恩賽病逝孫府
　　時光流逝，轉瞬間，盧太夫人以八五高齡在「孫府」壽終正寢，時為一九五二年九月三日。澳門浸信會以隆重儀式舉行葬禮，孫家的子孫後人幾十人，從海外赴返澳門，為與世長辭的孫中山先生元配夫人送別。
　　二年多後，孫先生的女婿戴恩賽在受著唯一的兒子戴永豐青年暴斃的精神打擊下，也告別居住多年的「孫府」，病逝鏡海（澳門的老地名），遺下妻子孫婉和女兒戴成功繼續留在澳門。
　　經過如此變故，「孫府」已失主心骨，加上孫氏後人均早已紛紛移居海外，「孫府」已是一片凋零冷落，隨後被人收購，其中經程一鳴等人的助力，使「孫府」現址移作他居他用，仍保留原樣原貌。
　　一九五八年改為國父紀念館
　　延至一九五八年四月，「孫府」經過修葺，改建為紀念館，國民黨名人于右任為之題字，「國父紀念館」的「匾額」，現仍懸掛在該館的入門大廈門楣，閃爍著特別的光芒。
　　經過幾十年的歲月變遷，「孫府」依然以「國父紀念館」的樣貌屹立著，成了澳門的重要文物史蹟，吸引大批遊客前來參觀。
　　保存陳列一批國父用品
　　今日的澳門「國父紀念館」仍保存、陳列著一批孫中山先生曾經用過的物品，包括盧太夫人年輕時給孫先生縫製的唐衫、給長子孫科縫製的襁褓年代背帶。有一張藤椅非常特別，實際上是把兩張藤椅連體，成了「連理椅」，甚為溫馨，最適合情侶談情說愛時乘坐。這張「連理椅」別出心裁的設計，每每吸引眾多遊人。據說這張「連理椅」與其他幾件家具，都是孫中山先生於一九一二年辭去臨時大總統後，從南京帶來澳門的。
　　孫先生行醫用品留存紀念館
　　一八九二年秋，廿六歲的孫逸仙醫生畢業於香港西醫書院，應澳門紳商何穗田等人邀請，到澳門行醫濟世，先在鏡湖醫院擔任義務西醫，幾個月之後陸續開設孫醫館和中西藥局，每日分別在這三處掛牌行醫，各處每日各工作二小時，勁頭十足，精神飽滿，滿清熱情去改變社會。
　　一八九五年十月重陽節，孫中山先生在廣州發動首次武裝起義失敗，一週後逃亡澳門，經香港立即轉飛日本避難，留下一批醫療器械用具轉贈友好保存。一部份給香港好友關心妍醫生，一部份贈給澳門葡人好友，《鏡海叢報》東主飛能第，留作紀念。
　　這幾件醫療器皿雖小但意義大。一九二九年飛能第逝世，把這幾件器皿留存在他的妹妹那裡。當一九五八年四月「國父紀念館」正式成立，飛能第的妹妹義不容辭的把孫中山先生留給他哥哥的幾件醫療器皿捐給紀念館陳列，讓更多人能夠觀賞。
　　國父澳門遺照值得一看
　　澳門國父紀念館內還有孫中山革命事蹟照片展覽，其中有三張照片是孫先生一九一二年五月來澳門舊地重遊，與歡迎者的合照，甚是珍貴。日後若能充實資料，發展為孫中山澳門革命史蹟展，那就更能吸引遊人觀賞。
　　依照歷史的面目，國父紀念館內還擺設了幾面青天白日滿地紅旗，這是澳門目前唯一能看到這種旗的地方。
　　近年來，主持機構亦時在澳門國父紀念館爭辦書畫、攝影展覽，展出台灣藝術家的作品，充實了紀念館的文化氣氛，也促進澳門與台灣的文化交流，台灣遊人到澳門實不宜錯過參觀這座國父紀念館。
（作者為澳門日報副總編輯、澳門歷史學會副理事長）