一个“浪漫”的预言

时间:2022-10-07 06:52:38

20世纪20年代,美国作家雨果・根斯巴克在他的科学幻想小说中预言:700年后,人们可以坐在自己家里欣赏6公里以外国家剧院的演出。他的预言代表了当时人们的共同愿望。可是,有不少人认为雨果・根斯巴克的这个预言太过浪漫,不切实际,很难实现。

然而,科学技术发展的日新月异,远远超出了人们的想象,仅仅在作家预言之后的10多年后,电视就诞生了。及至四五十年代,电视在一些发达国家便已开始普及。雨果・根斯巴克的预言已然成为现实。人们不仅可以在家里看6公里以外的演出,甚至还可以看到数千公里以外政府首脑的演说。

那么,这个预言是怎样成为现实的呢?

早在1873年,当时的人们普遍认为只有发电机或电池才能产生电。

电气工程师史密斯在改装海底电缆的一个装置时,发现了一个奇怪的现象,即硒遇见阳光时,就会像电池一样产生电;阳光被遮住后,就不产生电了。史密斯的发现引起了不少科学家的关注。工程师肯阿里得知此事后,动手制作了一个特殊的装置,即在两块金属板中间夹上硒。这样,这个装置在阳光的照射下,就会从金属板处发出微弱的电流。因为这是光发电,因此肯阿里把这个装置称为“光电池”。

“电话能随着声音的大小使电流发生变化,而光电池则是在强光下产生强电流,在弱光下产生弱电流。那么,能不能利用它的这种特性来传送图像呢?”想象力丰富的肯阿里产生了新的思路。1875年,肯阿里设计了一个试验:按照一张照片的图形,用黑白小点组成照片的形状,将许多硒的小颗粒密集地排列在一块板上,做一个用小灯泡密集排列成的装置,用电线一对一地将每个小点和小灯泡连接起来。依照常理,当把黑白小点组成的图放在硒板前,用灯光照射时,如果硒对光的感应在黑点的地方接受的光比较弱,硒粒就发出弱的电流;如果白点的地方接受的光比较强,硒粒就发出强的电流,这样,硒粒上的电流强弱,就通过电线反映成小灯泡的亮暗,由此会出现一幅灯光图。遗憾的是,肯阿里的试验失败了。

10年后,波兰科学家尼布可意识到肯阿里的试验设想没有错,只是硒所产生的电流实在太小,不能使小灯泡发亮。于是,他也利用硒的特性,设计出了性能比光电池好得多的光电管。

有了光电管,尼布可在肯阿里试验的基础上,设计了一个新的方案:用一块布满极密小孔的网板,在图像或景物前旋转。光通过小孔,照射到硒粒上。随着光的变化而产生的电流,通过电线传送到远处,使远处的小灯泡发光。在远处的发光小灯泡前,用同样布满极密小孔的网板,按传送部分的速度旋转。这样,小灯泡的光通过网板小孔照射到白纸上,就可以形成与传送部分相同的图像了。

1887年,尼布可的新方案试验也以失败告终。尼布可明白,这还是光电池所产生的电流太弱,达不到要求所致。

发明图像传送装置的梦想,牵动着许多科学家的心。其中,英国科学家贝尔德对这一装置简直迷得发疯。他在自己从事研究的同时,还关注着科学界一点一滴的进展。他认定,从理论上来看,肯阿里的试验和尼布可的试验都没有错,只是技术设备还不成熟。电视的诞生,需要其他技术注入“催产剂”。

1906年,美国科学家德福雷斯特发明了三极管,它可以把微弱的电流放大。

1912年,德国科学家耶斯塔和盖特发明了新型光电管。它的性能比光电池提高了几倍,可根据光的强弱,转换成不同强度的光。

这时,贝尔德觉得电视是时候诞生了。他决定继承其他科学家的研究成果,将试验进行下去。

贝尔德的想法是:在靠近一块硒板的地方放一张照片,再把一束光投射到照片上,并移动光束,使它照遍照片的各个部位,并反射到硒板上。这样,硒板上的感光就会随着图像的明暗变化而产生各种强度不同的电流。这就是现在人们所说的图像扫描。产生的电流被输送给发射机,由发射机用线路或无线电发射出来,再由接收机接收,并把电波转换成明暗不同的图像。不过,这只能产生静止的图像。

贝尔德为了研究、发明,耗尽了所有的家产。虽然一无所有,但他执著地坚持研究,终于制作出一台能传递静止图像的机械扫描电视机。然而,这台原始的电视机并没有引起社会太多的关注。面容憔悴的贝尔德感到无力坚持下去了,因为他连吃饭都成问题了。他只好将机械扫描电视机赠送给科学馆,换取一笔小小的款项,以维持最低的生活水平和最基本的研究条件。

接着,他对机械扫描电视机进行了改进,把钻了许多洞的圆盘安装在一根织针上进行扫描,将光投射到转动的圆盘上,他把这个装置称为“转换器”。转换器按固定的顺序照亮图像的不同部位,再将其转换成电流。强度不同的电流发射给接收机,再转换成图像。经过改进,电视机拍摄和投放出来的图像比原来清晰逼真多了。

1925年10月2日,在英国伦敦一家百货店里,贝尔德用圆盘对一个小伙计进行扫描,结果电视平面屏幕上竟出现了小伙计的面容,一时间此事轰动了整个英国。

1931年,贝尔德在伦敦大剧院进行电视“实况转播”试验。他要对距伦敦大剧院23公里的赛马场进行转播。那天,整个伦敦大剧院被围得水泄不通。赛马开始了,只见电视屏幕上显现出奔跑的马、欢呼的人群……贝尔德终于成功了!他被兴奋的观众高高地举起,抛向空中,脸上挂满了泪花。

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