无线电技术|无线电是怎样成为文明标志的?( 三 )


1937年7月20日,马可尼因心脏病在罗马去世,意大利政府为他举行了国葬 。
值得一提的是,几乎和马可尼同时开展无线电应用的还有波波夫(,1859-1906)、特斯拉(Nikola Tesla,1856-1943)和洛奇(Oliver Joseph Lodge,1851-1940)等人 。
从无用的理论到有用的无线电
上世纪20年代的一天,美国著名教育家弗莱克斯纳 (Abraham Flexner,1866-1959) 遇到了七十多岁的老绅士伊士曼 (George Eastman,1854-1932),后者是举世公认的大众摄影之父、柯达公司创始人 。那时,伊士曼正准备把毕生积蓄的一大部分投入到美国高等教育事业,用于推动“有用学科”的发展 。
弗莱克斯纳问伊士曼:“在您心目中,谁是当今最‘有用’的科学家呢?”
伊士曼不假思索地说:“马可尼 。”在伊士曼看来,马可尼的发明从根本上改变了人类的沟通方式,推动了整个人类文明的发展 。
没想到的是,弗莱克斯纳却语出惊人:“亲爱的伊士曼先生,在我看来,无论我们从广播获得怎样的快乐,无论无线电和广播为人类生活带来了什么,马可尼的贡献几乎可以忽略不计 。”
面对老绅士震惊的目光,这位普林斯顿高等研究院[8]的创始人解释道:“伊士曼先生,马可尼的出现是必然的,因为在此之前,已经有一位巨人为无线电的发明默默铺好了所有台阶,只待有人登上台阶去摘取桂冠,此人就是麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831-1879)” 。正是他在1865年对电磁场展开了数学研究,并在1873年出版了《论电和磁》 。[9]
无线电技术|无线电是怎样成为文明标志的?

麦克斯韦(James Clerk Maxwell)| 图片来源:Wikipedia
1931年,爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)在纪念麦克斯韦诞辰100周年的庆典中,提出了“麦氏纲领”:用场来描述物理实在,用偏微分方程来解释场,经典的场理论应当作为量子法则的出发点,没有它就没有量子论 。正是麦克斯韦的这些思想,启发了爱因斯坦的灵感 。[10]
与弗莱克斯纳这段著名的“有用和无用之论”相似,还有个故事值得一提 。
诚然,麦克斯韦是电磁场理论的提出者和集大成者,为人类理解自然界做出了无以伦比的贡献,而他的理论研究是建立在法拉第(Michael Faraday,1791-1867)的基础之上 。
法拉第家境贫寒,未接受过学历教育,凭借刻苦自学和勤劳智慧在电磁学和化学等领域做出了杰出贡献 。他为人质朴,不图名利,不但放弃有丰厚报酬的商业性工作,还谢绝了英国皇家学会会长职位和爵士封号,以平民身份终生在皇家学院实验室工作,只为探究科学真理 。
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法拉第(Michael Faraday)| 图片来源:Wikipedia
1837年,法拉第引入了电场和磁场的概念,指出电和磁的周围都有场的存在,这打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念 。1838年,他提出了电力线这一新概念来解释电、磁现象,这是物理学理论上的一次重大突破 。1843年,法拉第用有名的“冰桶实验”,证明了电荷守恒定律 。1845年,他发现了“磁光效应”,用实验证实了光和磁的相互作用,为电、磁和光的统一理论奠定了基础 。法拉第和他的先辈一样,研究电和磁是为了了解自然,是为了追求真理,而不是实用 。
十九世纪50年代的一天,新上任的财政大臣格莱斯顿(William Ewart Gladstone 1809-1898)[11]到英国皇家学院听法拉第的电磁学讲演,临走时他问道:“可是法拉利先生,这到底有什么用呢?”法拉第回答:“部长先生,说不定过不了多久,你能够收它的税呢!”几十年后,电果真成了实用的东西,英国政府果真收起电税来 。[12]
科学家法拉第和政治家格莱斯顿当时恐怕想象不到,一百多年后,由电磁学发展出来的技术应用,还让政府收了一大笔数额更加可观的“税”——就是上文说到的无线电频谱资源使用费 。

【无线电技术|无线电是怎样成为文明标志的?】

结语
的确,理论研究是应用和开发的前提,如果没有理论做为基础,就没有后面的技术实现、工程应用、市场转化和价值分配了 。1864年,麦克斯韦从理论上预测了电磁波和电磁场的存在,计算推导出电磁波与光具有同样的速度 。这些预言在20多年后被赫兹的实验完美证明,赫兹验证了真理,却没有想着去应用 。又过了20年,马可尼和波波夫们才开始真正地把无线电用起来 。到了20世纪末,无线电频谱资源的市场化分配及其经济价值的体现,也由科斯定律作为理论基础,在几十年前预见了 。无线电就是这样一步步走来的 。希望诸位能更加重视基础理论研究,通过返朴于扎实的基础理论,往往能引导出不穷的创新实践 。