马可尼发明无线电的经过

马可尼发明无线电的经过

马可尼于1896 年取得第一张无线电专利证后，与他的机件合影和签名式，时年22 岁，照片左方是火花发射机，右方是凝聚检波器接收机，下方两根横金属条是天线，(Guglieimo Marconi, 1874.4.25-1937.7.

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西元1896 年6 月2 日，意大利人「古利莫．马可尼」(GUGLIELMO MARCONI) 取得英国第12039 号发明无线电的专利证，距今刚好一百周年。马可尼最疼爱的幼女「依乐德」(ELETTRA) 以及全球无线电界，每年都有纪念活动，并特定今(1995) 年为「马可尼年」。

为让读者了解无线电通讯术的由来及其与业余无线电的关系，本刊谨以特稿描述当年马氏发明无线电过程中克难奋斗的情形，并追踪其发明无线电的学理根据及逸闻，以兹纪念。

马可尼的诞生

西元1874 年4 月25 日，有一个天禀异相的婴儿，在意大利北部的「波隆那」(BOLOGNA) 诞生了，这便是无线电鼻祖「马可尼」氏。他生下来就有一对大耳朵，好像预言道这是人类有史以来第一对收听千里外声音的耳朵。

他以22 岁的稚龄发明了无线电通讯术，跟着发明定向天线、雷达等。地也是最先使用无线电话和传真(FAX) 的人，在科学智识只具雏形的一百年前，他能在无中生有的条件下，发明今日与我人生活不可分离的无线电，委实不可思议，莫怪他和「爱迪生」，同被誉为本世纪最辉煌的发明家。

马氏的家世

马氏家中富有，父亲「吉西比」(GIUSEPPE) 是位成功的商业家，第一任妻子生一男孩时(LUIGI)，因难产而逝世；第二任妻子是位美丽温柔的爱尔兰籍(IRELAND) 音乐教师，名叫「安妮」(ANNIE)，也即是马氏的生母。

安妮生二男孩，大孩名叫「阿方索」(ALPHONSO)，次男便是马氏，二人相差9 岁，所以马氏就成安妮的宠儿。母子二人相依为命，情深似海，母亲的照顾和鼓励，在马氏研发无线电的过程中，影响极为深远。

马氏幼年的实验

马氏的父亲望子成龙，由于马氏幼年时没考取海军学校，老马指责马氏的「玩具」是荒废学业的祸源，见之便毁弃不误。有一回，马氏模仿「富兰克林」的试验，用风筝将天上的电引下来，不慎将整排当绝缘子用的名贵瓷餐碟打碎，老马气得半死。

马氏自幼心中崇拜二位英雄。其一是美国开国元勋兼科学家的「富兰克林」(BENJAMIN FRANKLIN, 170 6-1790)，他以用风筝引电而著名；第二位是英国电磁学先驱「法拉第」(MICHAEL FARADAY,1791-186 7)，现今电容器的单位，就是以他的名字来纪念的。由于此二人的影响，马氏乃醉心电磁学。

他很自豪，不时对青梅竹马的玩伴「黛丝」(DAISY PRESCOTT) 表妹说「我的电」如何如何，口气可不小。在自制的玩意见中，他最喜爱的是一风雨预告警铃。这是一具用锌制的架子，放置在屋顶上，用来吸收暴风雨前的静电，再用电线引至一个电铃上，在暴风雨来袭前后，铃声会大作。

马氏迟到12 岁时，才上正统的学校，他有些害羞，不时随母亲回英国娘家，以致意大利语说得不太好，为同学欺侮，不久便退学去考海军，而未被录取，已如前述。到13 岁时，幸而进了「利富乐技术学院」(LIVORNO TECHNICAL INSTITUTE)。此时他才正式接触物理和化学的课程，且深深爱上了这两门科目。就在这时，又巧遇一位年老的盲眼报务员，而学会了摩斯电码，这一技能对马氏日后发展无线电通讯帮助极大。

随后马氏投考「波隆那大学」，又是名落孙山和捱老父一顿臭骂。马氏虽然没有上正式学校很多，可是他的学识不输给任何人。他因为经常躲在他父亲的私人图书馆中，博览群书，增加了不少智识，奠定了往后的发展。

为了要躲避父亲的责骂，马氏在花园中找到一个秘密地点，作为他的试验室。每当试验有成果时，会喜不自禁的报告给母亲知道。安妮对他的试验虽然一窍不通，但见到儿子的成就，也就同享其乐，并且瞒着丈夫，在阁楼上觅一隐闭的房间给马氏做实验室，这房间只有马氏和安妮可以进去。

安妮的另一高招是说服一位在「波隆那大学」教物理，名叫「利菲」教授(PROF. RIGHI) 的邻居，给马氏予以指导。利菲教授允许马氏使用学校的实验室，和将仪器借回家，亦可使用学校的图书馆。马氏乘此良机，一口气将馆内全部有关电学的书籍阅毕。

马氏第一个大突破-- 赫兹的论文

直到1894 年，马氏的试验才有了突破性的发展，是年他尚不足20 岁，和他长兄一道去「阿尔卑斯山」(ALPS) 渡假时，读到德国物理学家「赫兹」(HEINRICH HERTZ, 1857-1894) 的一篇重要论文，该文详

述他如何以实验方法证明英国科学家「麦克斯威尔」(JAMES C. MAXWELL, 1831-1879) 所说的电磁波确实存在，并说电磁波是以光波速度前进，可以穿透真空、空气、液体和固体。

年轻聪明的马氏立即领悟到，这个电磁波可以作为传递讯息之用。随即匆匆结束假期，赶回家中的实验室，动脑筋设法将这构想付诸实施。他的第一步骤是重复赫兹的实验，虽然也经过多次失败，最后竟给他成功了，这带给他莫大的鼓励，虽然通讯距离只有可怜约二、三公分而已。

赫兹的实验如下图所示，左方是电波产生(发射)机，右方是电波接收机。发射机是利用诱导线圈产生高电压，在火花隙之间产生火花。接收机则简单到只用一根金属线弯成一圆环，两端不相接而仅留一小隙。当发射机跳火花时，接收机也会产生一个较弱的火花。发射机与接收机之间除空气外，没有任何东西相连。

赫兹的实验，左方是发射部份，右方的圆环是接收部份，当左方跳火花时，右方也会受感应而跳火花，左右两者之间除空气外，无任何连接。

这对收发机经马氏不断地改良，通讯距离增加到隔壁的房间，再从楼上到楼下，并可按响一电铃和启动用于有线电报的摩斯电码印码机。

次一步便是将接收机移至室外，马氏在阁楼上发，他的二哥阿方索则在外面收。距离越来越远，唯有打旗号表示收到讯号；后来距离远至隔一小山，QSL (收讯证实)只得用枪声来表示。

马氏第二个大突破-- 凝聚检波器

此时马氏所遭遇的困难，和我们现今者相同，就是接收机的灵敏度不够高。适在这时，法国一位物理学家「白兰利」(EDOUARD BRANLY,1844-1940)，发明了一个「凝聚检波器」(COHERER)- 这是一内装金属粉末的玻璃管，两端接电线，平时电不通，当受电波影响时，就会通电，管内的粉末也会凝聚，故名。

马氏将之改良来替代接收机上的火花隙，因而灵敏度大增，这是第二大突破。