Guglielmo Marconi

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每一天都看到人类在与空间和时间的斗争中取得更大的胜利。

Guglielmo Giovanni Maria Marconi,第一代Marconi侯爵是意大利发明家和电气工程师,以其在长距离无线电传输方面的开创性工作、Marconi定律的发展和无线电报系统而闻名。他被誉为无线电的发明者,并与Karl Ferdinand Braun共同获得1909年诺贝尔物理学奖,"以表彰他们对无线电报发展所做出的贡献"。

Marconi也是企业家、商人,以及1897年在英国创立无线电报和信号公司(后来成为Marconi公司)的创始人。他通过创新和在之前实验者和物理学家的工作基础上进行建设,成功地使无线电成为工程和商业上的成功。1929年,Marconi被意大利国王Victor Emmanuel III册封为Marchese侯爵,1931年,他为教宗Pius XI建立了梵蒂冈电台。

传记

早年

Marconi出生在意大利贵族家庭,全名为Guglielmo Giovanni Maria Marconi,生于1874年4月25日,地点是Bologna的Palazzo Marescalchi。他是Giuseppe Marconi的次子,Giuseppe Marconi是来自Porretta Terme的意大利贵族地主,其母为爱尔兰人Annie Jameson,是County Wexford的Daphne Castle的Andrew Jameson的女儿,也是威士忌蒸馏厂Jameson & Sons的创始人John Jameson的孙女。Marconi有一个哥哥Alfonso和一个继兄Luigi。在两岁到六岁之间,Marconi和他的哥哥Alfonso与母亲一起住在英国的Bedford镇。

教育

Marconi小时候没有上学,也没有接受正规高等教育。相反,他通过父母聘请的一系列私人家教在家学习化学、数学和物理。当家人在冬季离开Bologna前往更温暖的Tuscany或Florence气候时,家庭为Guglielmo聘请了额外的家教。Marconi指出一位重要的导师是Livorno的高中物理教师professor Vincenzo Rosa。Rosa向17岁的Marconi教授了物理现象的基础以及关于电的新理论。18岁时,回到Bologna的Marconi与University of Bologna的物理学家Augusto Righi相识,Righi曾对Heinrich Hertz的工作进行了研究。Righi允许Marconi旁听大学的讲座,并使用大学的实验室和图书馆。

无线电工作

从年轻时起,Marconi就对科学和电感兴趣。1890年代初期,他开始研究"无线电报"的想法——即无需使用电报所用的连接电线进行电报信息传输。这不是一个新想法;许多调查者和发明家已经在探索无线电报技术,甚至已经使用电传导、电磁感应和光信号进行了超过50年的系统构建,但都没有被证明在技术和商业上是成功的。一个相对较新的进展来自Heinrich Hertz,他在1888年展示了可以产生和检测电磁辐射,这是基于James Clerk Maxwell的工作。当时,这种辐射通常被称为"Hertzian"波,现在通常被称为无线电波。

物理学界对无线电波有极大的兴趣,但这种兴趣是在科学现象本身,而不是在其作为通信方法的潜力。物理学家通常认为无线电波是一种只能沿直线传播的不可见光形式,其范围仅限于视觉地平线,就像现有的视觉信号形式一样。Hertz在1894年去世后,出现了对他早期发现的已发表评论,包括英国物理学家Oliver Lodge对无线电波传输和检测的演示,以及Augusto Righi关于Hertz工作的文章。Righi的文章重新激发了Marconi对基于无线电波开发无线电报系统的兴趣,Marconi注意到其他发明家似乎没有在追求这一研究方向。

发展无线电报

20岁时,Marconi开始进行无线电波实验,在他位于Pontecchio的Villa Griffone住宅的阁楼里自己制造了大部分设备,现在Pontecchio是意大利Sasso Marconi的一个行政分区,他的管家Mignani帮助他进行实验。Marconi以Hertz的原始实验为基础,在Righi的建议下,开始使用相干器,这是一种基于法国物理学家Édouard Branly在1890年发现的早期检测器,在Lodge的实验中使用过,当暴露于无线电波时会改变电阻。1894年夏天,他制作了一个风暴警报器,由电池、相干器和电铃组成,当它捡测到闪电产生的无线电波时就会响起。

Marconi的第一台集成单极天线的发射机。

1894年12月的一个深夜,Marconi向他的母亲演示了一台无线电发射机和接收机,这个装置可以通过按下长凳上的电报按钮使房间另一边的铃声响起。得到父亲的支持,Marconi继续阅读文献,并获取了正在进行无线电波实验的物理学家的想法。他开发了便携式发射机和接收系统等设备,可以在远距离工作,将本质上是实验室实验的东西变成了一个有用的通信系统。Marconi设计了一个具有许多组件的功能系统:

1895年夏天,Marconi将他的实验移到了他父亲在Bologna的庄园户外。他尝试了不同的天线排列和形状,但即使有了改进,他也只能传输半英里距离的信号,这是Oliver Lodge在1894年预测的无线电波最大传输距离。

传输突破

突破出现在1895年夏天,当Marconi发现在提高天线高度后,借用有线电报中使用的技术,将发射机和接收机接地,可以实现更大的传输范围。通过这些改进,该系统能够传输长达2英里(3.2公里)的信号,并可以跨越山丘。单极天线与Hertz使用的偶极天线相比降低了波的频率,并辐射可以传播更长距离的垂直极化无线电波。到这一点,他得出结论,通过额外的资金和研究,一个设备可以变得能够跨越更大的距离,并将在商业和军事上证明有价值。Marconi的实验装置被证明是第一个工程完整的、商业上成功的无线电传输系统。

Marconi写信给当时由Pietro Lacava主持的邮电部,解释了他的无线电报机,并要求资金。他从未收到对他信件的回复,该信最终被部长驳回,部长在文件上写道"to the Longara",指的是罗马Via della Lungara的精神病院。

1896年,Marconi与他的家庭朋友Carlo Gardini谈话,Gardini是Bologna美国领事馆的荣誉领事,关于离开意大利去英国的事情。Gardini写了一封介绍信给驻伦敦意大利大使Annibale Ferrero,说明Marconi是谁以及他的非凡发现。在他的回信中,大使Ferrero建议他们在获得专利之前不要透露Marconi的成果。他也鼓励Marconi来英国,他相信在那里会更容易找到必要的资金将他的实验转化为实际应用。在意大利找不到对他的工作的兴趣或欣赏,Marconi在1896年初,21岁时,由他的母亲陪同,前往伦敦寻求对他工作的支持。除了意大利语外,他还说流利的英语。Marconi在Dover上陆,海关官员打开他的箱子发现各种设备。海关官员立即联系了伦敦的海军部。在那里,Marconi获得了英国邮局总电气工程师William Preece的兴趣和支持。在此期间,Marconi决定应该为他的系统申请专利,他于1896年6月2日申请了英国专利第12039号,标题为"改进电脉冲和信号的传输以及相关装置",这将成为第一个基于无线电波的通信系统的专利。

英国人变得感兴趣

Marconi在1896年7月为英国政府进行了他的系统的第一次演示。随后进行了一系列进一步的英国演示,到1897年3月,Marconi已经通过Salisbury Plain传输了约6公里(3.7英里)距离的莫尔斯电码信号。1897年5月13日,Marconi发送了有史以来第一条越过开放大海的无线通讯——一条信息从Flat Holm Island传输到靠近Cardiff的Lavernock Point,距离为6公里(3.7英里)。信息内容是"Are you ready"。发射设备几乎立即被迁移到Somerset海岸的Brean Down Fort,将范围扩展到16公里(9.9英里)。

对这些和其他演示印象深刻,Preece在两次重要的伦敦讲座中向公众介绍了Marconi的进行中的工作:"Telegraphy without Wires"(无线电报),在1896年12月11日的Toynbee Hall进行;以及"Signalling through Space without Wires"(不通过电线在空间中信号传递),在1897年6月4日向皇家学会进行。

英国邮局工程师在1897年5月13日Flat Holm Island的演示期间检查Marconi的无线电设备。

许多额外的演示随之进行,Marconi开始获得国际关注。1897年7月,他在他的祖国La Spezia为意大利政府进行了一系列测试。在1898年7月6日为Lloyd's进行的测试是在爱尔兰的Ballycastle和Rathlin Island之间进行的。1899年3月27日完成了英吉利海峡的传输,从法国的Wimereux到英国的South Foreland Lighthouse。Marconi在Poole Harbour的Sandbanks的Haven Hotel建立了一个实验基地,在那里他竖立了一个100英尺高的桅杆。他与Poole Harbour的Brownsea Island的所有者van Raaltes成为朋友,他的蒸汽游艇Elettra经常停泊在Brownsea或Haven Hotel。Marconi在第一次世界大战后购买了这艘船,并将其改装成一个海上实验室,从那里他进行了许多实验。Elettra的船员中包括他的私人无线电操作员Adelmo Landini,他也是一位发明家。

1898年12月,英国灯塔船服务授权在Dover的South Foreland灯塔和12英里外的East Goodwin灯塔船之间建立无线通信。1899年3月17日,East Goodwin灯塔船代表在Goodwin Sands搁浅的商船Elbe发送了第一条SOS信息。该信息被South Foreland灯塔的无线电操作员接收,他召请了Ramsgate救生艇的援助。

BT Centre外部的牌匾纪念Marconi首次公开传输无线电信号。

1899年秋季,美国的第一次演示进行了。Marconi应New York Herald报纸的邀请前往美国,报道在New Jersey的Sandy Hook附近进行的America's Cup国际帆船赛。传输是在Porto Rico Line的客船SS Ponce上进行的。Marconi在1899年11月8日乘American Line的SS Saint Paul离开英国,他和他的助手在航行期间在船上安装了无线设备。11月15日Saint Paul成为第一艘通过无线电报告她即将返回大不列颠的远洋班轮,当时Marconi的Royal Needles Hotel无线电台与她接触时,她距英国海岸66海里。

跨大西洋传输

在20世纪初,Marconi开始研究一种跨越大西洋信号传输的方式,以与跨大西洋电报电缆竞争。Marconi在1901年在Co. Wexford的Marconi House Rosslare Strand建立了一个无线发射站,作为England的Poldhu和Ireland的Co. Galway的Clifden之间的链接。他很快宣布该信息是在1901年12月12日在St John's的Signal Hill收到的,Newfoundland现在是Canada的一部分,使用一个500英尺(150米)风筝支持的天线进行接收——s

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