湮灭之城

不久前，加拿大纽芬兰岛的圣约翰斯市一度成为全球关注的焦点。为探索100多年前于北大西洋沉没的“泰坦尼克号”残骸，今年6月18日，一艘载有5人的“泰坦”潜水器正是在这里下水。原本，它潜入海底后行驶大约400海里便可抵达沉船现场，但结果酿成悲剧，潜水器意外爆炸，艇上5人全部遇难。

然而，圣约翰斯真正值得人们重点关注的，或许非信号山国家历史遗址（Signal Hill National Historic Site）莫属。

圣约翰斯面向大西洋，是北美最古老的英裔城市。早在1497年6月24日，意大利航海家约翰·卡伯特（John Cabot）登陆纽芬兰，成为首位航行至圣约翰斯港口的欧洲人，又因为当日恰逢圣施洗约翰日，城市因此得名。

1583年，英伊丽莎白一世发布特许，纽芬兰岛成为英国殖民地。之后这里数易其主，先是1665年被荷兰占领，后又遭法国先后三次攻击占领。纽芬兰岛的每次易主，圣约翰斯的防御工事都会被加强，直到18世纪的“七年战争”、美国独立战争，19世纪的1812年战争，英国军队始终将圣约翰斯作为军事基地。“二战”期间，这里更成为美国陆军航空队和反潜艇船只的基地。

信号山，便是这座城市的制高点。

1762年，“七年战争”在北美战场的最后一战便发生在信号山。法军尽管在年初攻占了圣约翰斯，但英军在当年9月15日爆发的信号山战役中，反击成功并最终击败了法军。

1763年，“七年战争”结束，英国凯旋，法国则永久地失去了加拿大！

信号山，顾名思义，确与信号有关。放眼当今，无线智能手机与卫星导航应用等高科技已深深地影响着人们的日常的生活，但你想过吗？这一切与100多年前的信号山有关。

所以，说到信号山的历史遗产价值，主要的，似可归纳为两个：

1）它是北美历史上的重要防御要塞，也是英法对决的最后战场，见证了法国的黯然离场；

2）它见证了由马可尼主导的跨洋无线通信试验，就通信史而言，它充分体现了人类从视觉通信到无线通信的根本性过渡！

登上山顶环顾四周，壮观的海景尽收眼底

100多米之下圣约翰港狭窄入口历历在目，所以不难理解英军会在此处建造炮台，以抵御海上的进攻

女王炮台（Queen's Battery），因纪念英王乔治三世（King George III）之妻夏洛特（Queen Charlotte）得名

 远处山顶，卡伯特塔历历在目

在19世纪的近75年中，女王炮台在圣约翰斯的防御中发挥了关键作用

遗址中保留的士兵营房

信号山的主体建筑无疑是矗立于山顶的卡伯特塔（Cabot Tower）。它的二层被开辟为马可尼跨洋无线通信试验展馆。

或许是因为自己是学无线通信出身，故而对这部分内容格外关注。当9月2日下午第一次登上信号山顶时，心中竟涌起一种久违的、十分亲切的感觉！

大约在1704年，英军首次将信号山（原名“瞭望台”）用于发出旗语。信号山的最高处有一根桅杆，信号员的工作就是留意靠近城市的船只。一旦发现船只，他就会用旗帜标明船只的类型和来自哪个国家，然后鸣炮示意，让城里的人知道朝山上看。而城里人则会通过鸣炮予以回应。

这是典型的视觉通信应用，信号山的名称或许因此而来。当然，这比起华夏西周的典故“烽火戏诸侯”晚了1200多年。

从1859年到1894年间，山顶一直有一个信号碉堡，后被一场大火焚毁，代之以一座“临时”建筑，直到1897年6月23日卡伯特塔奠基。

修建卡伯特塔的目的，是为了纪念约翰.卡伯特登陆北美400周年和维多利亚女王统治60周年。整个建筑于1900年竣工。

在当时建筑师的设计图纸中原本包括一个观察台，但不知什么原因，观察台没有建成

1901年，马可尼在信号山隆重登场，而卡伯特塔，见证了这段跨洋无线通信诞生的历史！

当时，无线通信刚刚起步。尽管人们已经证实了无线电是一种可行的通信方式，但它的通信距离却十分有限。以1901年的科学认知，直线传播的电磁波，因地球曲率的影响，注定是无法实现数千公里的跨洋无线通信的。当时人们还不知道地球大气层中有一个区域，在太阳光的照射下会带电，这就是今天人们所熟知的电离层，它环绕着地球，高度从50公里到400公里不等。当电磁波穿过这个区域时，其中一些会被弯曲或者折射回地球。

马可尼当年在信号山上所接收到的就是这种折射信号！

基纳利（Arthur Kineally）和海维塞德（Oliver Heaviside）是在马可尼试验成功的一年后，才提出了电离层的理论，从而解释了马可尼的试验成就。至于确切证明电离层的存在，则是到了1924年，由阿普尔顿（Edward Victor Appleton）和巴尼特（Miles Barnett）才完成的。

这是一个先通过工程技术试验取得成功事实、再经过之后的科学观察加以确认的典型案例！

让我们简单地对当年在信号山发生的一幕做一复盘。

当时，作为意大利工程师的马可尼，已在1897年就成立了自己的马可尼无线公司。他知道，要使无线通信得到真正有价值的应用，就必须证明信息是可以远距离传送的。

1900年，马可尼决定尝试发送信号穿越大西洋。他将这一挑战称为“重大事件”。10月，他在英格兰康沃尔（Cornwall）的波尔德胡（Poldhu）建立了第一个足以实现这一目标的电台。

1901年2月，他选择了美国南韦尔弗利特的鳕鱼角（South Wellfleet, Cape Cod）作为他在北美的对通站点，并计划在年底前实现跨洋通信。

就在两个站点几乎准备就绪时，9月的一场暴雨狂风摧毁了波尔德胡的天线系统。更悲催的是，正当波尔德湖站的修复工作接近尾声时，鳕鱼角站点不幸也在11月被暴风雨摧毁。

可谓祸不单行！然而，对工程师韧性的考验同样也在进行。

简化前（左）与简化后（右）的天线系统

为能如期在1901年底之前实现跨洋实验，马可尼很快用一种更简单的设计取代了波尔德胡天线系统，并在360公里外的爱尔兰克鲁克港无线站成功进行了测试。由于担心新天线能否将信号可靠发送到鳕鱼角，他决定寻找一个更近的接收地点。11月26日，马可尼乘坐 S.S.Sardinian号邮轮出发，前往北美的第一个停靠港——纽芬兰的圣约翰斯。

12月6日，马可尼带着两名助手坎普和帕吉抵达了圣约翰斯，一个大柳条箱和几个木箱中装有无线设备，以及用于将天线固定在高空的两个气球和六个风筝。

马可尼和两名助手

次日，马可尼会见了纽芬兰的总督和首相。总督和首相十分热情，表示将全力支持马可尼的工作，同时允许他使用政府设施进行试验。只是当时马可尼留了一手，没有透露他的真实意图，他声称只是计划在船只上进行测距试验。这样，即使跨洋通信试验不成功，失败也不致公开。

在考察了圣约翰斯几个可能的地点后，马可尼选择了信号山山顶，那里有一定的海拔、良好的地面条件和充足的空地，可以用来放飞气球或风筝。12月9日，马可尼和他的助手开始了准备工作。

人类首次成功实现跨洋无线通信的距离示意图

9日和10日，他们的设备安装完毕，并向气球中注入了氢气。当地一家公司受雇在地面上覆盖了一大块锌板，以便将电磁信号反射到天线上。因为预计信号不会很强，所以马可尼选择用电话接收器，而不是摩尔斯录音机。一切准备就绪后，马可尼给波尔德胡发电报，令其于11日开始发射信号。信号是莫尔斯电码字母“S”，这是最简单的传输方式，可以在背景噪音和静电中准确分辨。

马可尼断言：“当时我就知道，我的计算是完全正确的。从波尔德胡发出的电波穿越了大西洋，平静地无视了地球的曲率，而许多怀疑者都认为地球的曲率将是一个致命的障碍，它们现在正在影响我在纽芬兰的接收器。”

准备放飞高举天线的风筝

第二天，气球在大风中被送上天空，气球上绑着150米长的天线。但是风太大了，气球被风吹走了。马可尼决定等到第二天改用风筝再试一次。

你能想象吗？用风筝架高天线完成通信？如此“土”得掉渣的装置，一点也不“高大上”。

但别忘了，那可是120多年前。看看今天吧，相比其它应用，短短120多年间，无线通信发生了何等翻天覆地的巨变！

12月12日，风更大了。当天上午，马可尼放飞了第一只风筝，风筝上拴着两根线，但风筝仍然被风吹走了。第二只风筝带着150米长的天线再次放飞。中午过后不久，马可尼开始监听从3468公里外的波尔德胡向空中发射的三个小点。他亲口描述了不久之后发生的事情：

突然，大约十二点半左右，“敲击器”敲击发出尖锐的咔嗒声，这让我意识到有事情要发生，于是我仔细地听了起来。我仔细地听着，耳边清晰地响起了三声尖锐的“嗒嗒”声，这三个“嗒嗒”声对应着三个小点，但如果没有确凿的证据，我是不会满足的。

“坎普先生，你能听到什么吗？”我把电话递给助手说。坎普听到了和我一样的声音。

信号逐渐消失，但在下午1时10分和2时20分再次被探测到。字母“S”一共出现了大约25次！

12月13日，进一步的尝试因天气恶劣而受阻。

14日，马可尼决定打破沉默。当晚，他向圣约翰斯报社的记者透露了这一消息。

这打破的沉默，无疑意味着人类一次伟大的飞跃！

马可尼与他用来接收第一个跨大西洋无线信号的设备

马可尼的成功很快就成了各个报纸的头版，他也因此被誉为“无线电奇才”，科学界的名气如雷贯耳。因为根据最新掌握的科学知识，马可尼的成功实在是不可思议。

但倘若现有的科学知识无法解释，那就必须对现有的科学认识进行修正。

科学，就是在这样的过程中不断演进的。

当年的报纸报道了马可尼在信号山的成就

但是，马可尼的成功却招致了一些公司的反对，最强烈的反对意见来自经营跨大西洋海底电缆的电报公司。当马可尼宣布成功后，这些公司的股票急剧下跌，他们迅速采取行动以期保护自己的利益。电报公司发表声明称，马可尼将接地电流或闪电误认为是信号......在纽芬兰经营并垄断电报业务的英美电报公司，则采取了更为直接和威胁性的手段。

原本，在信号山取得成功后，马可尼正在考虑在纽芬兰建立一个功率强大的电台。12月16日，他前往斯皮尔角，考察那里是否是一个合适的地点。但回国后，他收到了英美公司的文件，威胁说如果他继续工作，将采取法律行动。

马可尼与公司董事协商后，决定不与英美公司对着干。尽管他可能无法在纽芬兰建站，但也许还会有更好的选择呢？

然而，无线通信突飞猛进的发展是任何人都无法阻止的。

画家绘制的用于试验的天线布置图

1901年圣诞节前夕，马可尼乘火车离开圣约翰斯前往纽约。尽管在纽芬兰的工作被英美集团叫停，但他依然乐观。因为除了电报公司的威胁，他还收到了更多支持和祝贺的信息，包括来自新斯科舍省和加拿大的政治家，他们支持马可尼在加拿大建立跨大西洋电台的想法。

12月26日，船只经停新斯科舍北端的悉尼，马可尼发现布雷顿角（Cape Breton）的议员和新斯科舍省省长正在那里等他。他们说服他不要登上前往纽约的火车，并邀请马可尼一道巡视了该地区，寻找可以建造无线电台的地点。他们最终在格莱斯湾一个叫桌头（Table Head）的地方找到了适合建站的地点，拥有这块地产的煤炭公司表示愿意向马可尼提供土地。次日，马可尼便前往渥太华与加拿大政府商谈。

1902年12月建成的桌头无线站点

1902年1月9日，加拿大政府与马可尼签署协议，政府出资80000加元建造桌头站。作为回报，马可尼承诺在桌头站建成后，他的跨大西洋信息费用将定为每字10美分。这比有线电缆公司的价格低60%。

桌头站工程于1902年3月开始，入秋，工程进入了与鳕鱼角和波尔德胡的测试。12月5日，与波尔德胡的首联测试获得成功。

随着1902年12月22日正式宣布接收到第一条正式信息，马可尼跨大西洋无线服务的梦想终成现实。

1909年，马可尼获得了诺贝尔物理学奖。

波涛汹涌：古列尔莫-马可尼和信号山的无线通信

之前，纽芬兰和拉布拉多省最早的两个无线电台是由英国政府委托建设的，目的是为了给欧洲前往加拿大的船只提供了第一条无线链路。随着加拿大马可尼公司1902年的成立，这两个电台转由加拿大运营。到了1905年，即英美电报公司的垄断期结束后的第二年，沿岸已建有11个电台。加拿大马可尼公司一直为加拿大和纽芬兰运营这些电台，直到1949年加拿大联邦成立。

当时，政府在纽芬兰经营着几座重要的灯塔，为驶往大陆港口的航运提供帮助。这些灯塔上的无线站极大地改善了跨大西洋和沿海航运服务。这些台站负责监听遇险信号、提供导航帮助、报告天气情况，并将信息传递给陆地电报服务部门。1918年，赛斯角新的无线电测向设备，使船只在任何天气下都能获得准确的方位指示。不久之后，从欧洲航行到北美的船只再也不会与陆地失去联系。

由纽芬兰政府提供的无线通信服务，支持了沿海航运与春季海豹狩猎和夏季鳕鱼捕捞。从1905年到1929年，沿海站点的数量从5个增加到35个。

到了20世纪20年代末，技术的进步已经变得不需要这么多海岸电台了。1933年，纽芬兰将沿海无线系统的控制权交给了加拿大马可尼公司，后者对该系统进行了重大改造，将沿海台站的数量减少到14个，并将位于福戈的纽芬兰主站更换为位于卡伯特塔的新总站。

1933年8月12日，一封致马可尼的贺信正式开启了位于卡伯特塔二层的新马可尼无线电台，它的功率比福戈电台更大，而且还带有无线电测向设备，可以为海上船只提供导航帮助，同时为这些船只与陆地上的业务和亲人提供联系。

卡伯特塔站自此成为纽芬兰与世界的主要无线通信连接。

1930年卡伯特塔的无线站设备

记载，当时有两名加拿大马可尼公司的雇员在站内轮流值班，每班8小时，朝5晚9。他们引导船只进入圣约翰斯，监听求救信号，为船只提供准确的“定位”，并在船只和陆地之间来回传递信息。那时的接线员在当地被称作“双重服务人员”，因为他们一边用马可尼公司的标准国际电码通过无线接收信息，一边又将电报服务仍在使用的摩尔斯电码通过有线方式传递给圣约翰斯的邮局。

鉴于卡伯特塔台的功率足以完成与新斯科舍的格莱斯湾跨的大西洋站点无线通信，因而成为纽芬兰与世界其它地区所有无线通信的主要节点。

1938年，卡伯特塔台又增加了一项服务——无线电电话。这使得人们可以用当地的电话系统通过无线拨打世界上任何地方的长途电话！

1943年卡伯特塔马可尼站的平面布局图（其中：1为船岸雷达，2为发射机，3、4为接收机，5为发射机，6为电报键，7为打字机，8为接线员，9为与邮局互联的电传机，10为定向寻标器，11为煤油炉，12为床，13为储物区）

“二战”期间的1941年到1945年间，美军一直驻扎在这里。卡伯特塔的一楼曾被辟为士兵们的“备战室”，他们在这里值班，守卫着圣约翰斯的入口。战争期间，无线电台继续运行，但操作员每天必须通过三个军事检查站才能上班。

1946年，卡伯特塔台提供的服务中增加了船岸无线电。这使得船只可以使用无线电话系统直接通过卡伯特塔台与他们的企业和家庭取得联系。

之前，纽芬兰和拉布拉多沿海站点的所有无线运营商都是加拿大马可尼公司的雇员。

1949年4月1日，随着纽芬兰成为加拿大的第十个省，这些无线运营商成了加拿大政府交通部的雇员。次年，所有马可尼电台均被加拿大海外电信系统收购。

1958年，信号山成为该省的第一个国家历史公园。卡伯特塔无线电台随后与托尔湾机场的航空服务合并。

1960年8月4日，信号山卡伯特塔站正式停止运营。

如今在卡伯特塔展厅展出的马可尼使用的无线通信设备与器件

说到无线电，自然无法回避当年曾经的一段公案，那就是：谁是无线电的发明人？

当西方普遍认为无线通信的发明者是马可尼时，俄罗斯率先提出异议，他们认为，俄罗斯物理学家波波夫才是真正的发明人。因为早在1895年5月7日，波波夫就公开发表了闪电侦测器的设计图，其原理就是接收闪电所产生的无线电波。俄罗斯官方甚至将这一天定为“无线电日”，以纪念波波夫的发明。

有记载，1902年7月，马可尼随意大利国王乘坐巡洋舰访问俄国时，波波夫曾到巡洋舰上欢迎马可尼。他握着马可尼的手说：“我对无线电之父表示祝贺！”

据说在后来的诉讼中，英国人和意大利人就是利用这句话来证明波波夫对马可尼无线电发明人的承认。

而俄国人则辩称，那不过是波波夫为了欢迎马可尼的谦逊之词而已。

波波夫（Alexander Popov, 1859－1905，引自网络）

其实，我对“XXX之父”的称谓一向反感，因为它用简单武断和狭隘的方式去称谓一项复杂的发现或发明，既不准确也不客观。

事实上，在马可尼和波波夫之前，一众科学巨匠早已在理论上为他们奠定了至今仍然无可撼动的坚实基础，否则马可尼的准确计算依据何在？

18、19世纪的欧洲，如同中了头彩一般诞生了众多的天才科学家。要知道，现今所有与无线通信相关的应用，全都离不开电磁场理论。而电磁波的“发现”，首推法拉第、麦克斯韦与赫兹。后人只是基于电磁波的工作原理，将无线通信带入了实际应用领域，并从中创造出巨大的商用价值。

1831年，英国物理学家法拉第（Michael Faraday，1791—1867）发现了电磁感应现象；

1855年，天才的集大成者，苏格兰物理学家麦克斯韦将法拉第的思想以清晰准确的数学形式表示出来，那就是著名的麦克斯韦方程组，他因此成为了电磁理论的奠定人，同时开创了经典电动力学！

麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831–1879，引自网络）

1886—1888年间，德国物理学家赫兹（Heinrich Hertz，1857—1894）通过实验证实了电磁波的存在。只不过他当时的目的，只是为了证明麦克斯韦电磁理论的正确性，并未继续探讨电磁波的可能应用（1894年赫兹因病去世，年仅36岁）；

1890年，法国物理学家布冉利在重复赫兹实验时，无意中发现电磁波能使玻璃管中的铁屑的电阻减小。这个意外发现，让他发明了一种金属屑检波器，使电磁波的探测距离达到140米以上；

1891年，天才的实验物理学家、塞尔维亚裔美国人特斯拉发明了特斯拉线圈，但当时他主要是致力于如何用来隔空传输电力，加上他一度误以为电磁波与光一样会被障碍物阻挡，所以直到1897年他才在美国提出专利申请。

1894年8月，英国物理学家洛奇（Oliver Lodge）为了介绍赫兹的研究成果，演示电磁波与光有类似的性质，而在50米开外向检波器发射了无线电波。

波波夫正是读了介绍洛奇这项演示的报道，由此获得灵感而设计出更灵敏的无线电接收器，可以侦测到50公里外的闪电，但他直到1896年3月才首度用无线电传送了一则信息。三个月后，马可尼在英国申请了无线电报的专利。

事实上，马可尼早在1895年中就完成了无线电收发信息的实验。而洛奇当初根本没有想到要用无线电作为通信工具。

说到专利，不可否认，马可尼1896年在英国申请的，的确是世界上第一份关于无线电技术的专利。但他在美国申请专利时（备案时间是1900年11月10）受阻，因与洛奇先期提出的技术相像而未予受理。

特斯拉（Nikola Tesla；1856—1943，引自网络）

特斯拉于1897年9月2日在美国提出专利申请，并于1900年3月20日获批。所以按照美国专利来说，特斯拉早于马可尼。

可令人匪夷所思的是，美国专利局却在1904年将特斯拉的专利权撤销，转而将无线电发明专利授予了马可尼。有人认为此举或是受到马可尼在美国的背后实力人物，如爱迪生、卡耐基等人的影响有关。

1915年，在马可尼控告大西洋通信公司的一起诉讼案件中，普平教授作为被告出庭，他反复指出，特斯拉将他的无线电发明贡献给了人类。大西洋公司的专家之所以拒绝承认马可尼的一些无线电专利，依据正在于此。

同年稍后的8月，特斯拉控告马可尼公司。美国马可尼无线电报公司也控告美国政府，因为政府在“一战”期间侵犯了“马可尼的”专利......

事件的反转出现在1943年6月21日，就在特斯拉去世后不久，美国最高法院推翻了承认马可尼发明权的原判，最高法院裁定：特斯拉提出的基本无线电专利早于其他竞争者，无线电专利发明人是特斯拉！有学者认为法院的裁决或许是为了逃避“一战”期间政府应付的专利费用。

无论如何，这场无线电发明权的竞争，就像当年牛顿与莱布尼茨关于微积分的发现一样，双方都是通过独立研究取得的成果，波波夫也好，特斯拉也罢，殊途同归。

重要的是，无论谁先谁后，无线电的应用是人类科学发展的必然结果。所谓无线电发明人之争，也并非像有些人认为的那么要紧。

不过，马可尼的成就举世瞩目，他对无线通信广泛应用的贡献和商业价值的挖掘更是有目共睹的。

信号山便是见证。

（文中图片除注明外，均为2023年9月2日作者摄于信号山）