※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1GcvMjMh ] 作者: jfsu (水精灵) 看板: Gossiping 标题: Re: [问卦] 有没有海底电缆不会被鱼咬断的八卦 时间: Thu Nov 8 19:21:13 2012 ※ 引述《hlkevin81925 (精骑肆操人)》之铭言： : 在21世纪的今天 : 海底布满着国与国之间的网路电缆 : 请问为什麽那些电缆不会被海底生物乱咬 : 万一被咬断岂不是世界大乱 : 有海底专家能解释一下吗 说到海底电缆，唯一能想到的就是 凯尔文‧威廉 汤姆生(Kelvin, William Thomson, Lord) 【1824.6.26-1907.12.17】， 英国物理学家。 大部份人可能对他很陌生，但如果提到绝对温度(K)，我想大家应该都知道吧！在漫画中 ，冰河与卡妙、水晶圣斗士等冰战士之间的战斗是以寒气来分胜负的，谁能够把寒气 提昇至接近绝对零度（物理学定义为零下二百七十三点一五度）的低温便可以击败对手！ 其中的K，国际单位制中热力学温度单位，就是以凯尔文的姓氏为缩写，用以纪念这位 提出了热力学第二定律的「热力学之父」！ 他对於科学的贡献更涉及电磁学、工程科学、电工仪表与测量（制作可提高仪器测量 灵敏度的镜式电子检流计、可自动记录电报信号的虹吸记录器、绝对静电计、凯尔文 电桥等并建立了电磁量的精确单位标准）。此外，他亦涉猎弹性力学、以太理论和 地球科学（但他在一些观点上亦犯了一些科学家常犯的错误），并压缩出液态氮与 想出同位素放素理论。 当然啦，本文将着墨於他铺设了第一条横跨欧美两洲的大西洋海底电缆的事蹟。 他前後共进行了四次的铺设，整整耗费十年与数百万英镑…。在这项工程实施中， 他研究了电缆中信号传播的情况，汇出了信号传播速度减慢与电缆长度平方成正比的 规律，後来因为他在科学上的成就和对大西洋电缆工程的贡献，获英女皇授予凯尔文 勋爵头衔，所以後世才改称他为凯尔文。（不过，以下本文仍以汤姆生称呼。) 略他儿时，我们将场景直接拉到某公司的股东大会上…。 1856年，资本额35万英镑的大西洋海底电缆公司，苏格兰的股东选定年仅32岁的汤姆生 为新任董事，因为他出生在苏格兰的格拉斯哥（Glasgow）港口城。俗话说，杀头的生意 有人作，赔本的生意没人做，按照规定，汤姆森在股东获得10%的红利之前是没有薪水， 但他这一作，就是10年，以目前的眼光来看，算是作「口碑」跟作「功德」的。 不过，他并不在意酬劳，他只想在第一条大西洋海底电缆工程大展身手。 （汤姆生在1855年提出海底电缆信号传递衰减理论，解决了长距离海底电缆的重大问题。 「什麽？公司为什麽选他当电气设计工程师？」 汤姆生口中的他就是华特霍思(Walter Hawes)，这位没有电学背景，而只靠着後台、 做事喜欢独断专行的老兄。工程开始的前期，他靠着权力压服别人，甚至否决了汤姆生 一些技术上的建议。 不过，最严重的问题正悄悄来临…。。 「华特先生，我觉得这部份的电缆线径可以略作修改，加大一点可以提高导电率。」 会有这样的要求是因为负责的总工程师发现设计图上的电缆直径比理论值小很多，不合 规格标准。 「很抱歉，所有的设计图早在一开始就已经交给承包商，现在也已经在制造了…」 华特霍思以不屑的眼神余光瞄着。 「为什麽不先知会我？」汤姆生问。 「你？我可是电气工程师，你只不过是无权无职的董事！」华特霍思轻蔑地哼了一声， 「而且，现在片面更改与承包商的合约，可会让公司遭受巨大的损失！我可负不起这个 责任！」 汤姆生一听，气得双手颤抖不已。 「你给我记住！在这里，只有一个是头！」华特霍思大喊道！ 「跟我斗！小子！你未够班啊！」华特霍思在汤姆生离开之後嘲弄地说。 犹如败犬般，汤姆生回到自己的办公室，颓然地坐在椅子上。 「现在放弃的话，这条电缆就完了啊！」汤姆生心中响起了安西教练的话。 在无法加大电缆的直径下，他着手研究如何提高铜的导电率。他以在格拉斯哥大学的 教授（University of Glasgow)身份，利用自己在那的实验室进了一连串不同商用电缆 铜线的测试。。 由於这条大西洋电缆共计分为1200段，每段长2英里，若各厂商不按相同的电导率制作 缆线，那焊接起来之後，总体的参数将会「走精」（台语）。 为了补救这个错误，他发现参入微量的元素可以提高电导率： 「电缆掺了金坷垃，一条能抵两条拉；铜线用了金坷垃，导电提高一千八！」 之後，他更发提出一套实用的测量方法，并制定相同的制造规格参数。 当他拿着一叠资料到华特霍思的办公室据理力争时，一些承包商竟然附合华特霍思的 意见：他们反对变更工程设计！ 汤姆生忿忿不平地将资料扔到桌上：「踹共啦！」 於是，汤姆生便提议召开董事会联席会议进行辩论。他列举大量实验数据，说明制定 规格标准的必要性和可行性。 还好，他的建议最後被总经理费尔特采纳，厂商也只好按新的规格标准重签合同。 华特霍斯没想到自己居然败在这位最年轻的董事手中，从此便怀恨在心。 1857年，电缆造好了。登陆点也选定了横跨大西洋最近的北美纽芬兰岛和英属爱尔兰。 「华特霍斯先生，身为电气工程的负责人，今天的铺设工程你会上船吧？」 「对不起，今天咳嗽的厉害，加上牙齿痛。」华特霍斯皱着眉头说。 其实，华特霍斯有意刁难，藉口身体不适，拒绝随船出航。 「老狼嫂，黑姑穿嫂，掐凛明，齿痛五分珠 ！」此时，广播正播放着药品广告…。 眼见於此，董事会只好请汤姆生代理其职责。 英美两国各派出一艘海轮，并把电缆一海里一海里地沉放。 不幸的事发生了，当电缆沉放到330海里时，意外地发生了断裂。 第一次的沉入作业以失败告终。 「:(σ。▽。)σ哈哈哈哈你看看你！这小子终於尝尝失败的滋味了吧！」华特霍斯更是 幸灾乐祸地嘲笑着。 有的董事把失败的原因归咎於汤姆生，但他既不气馁，也不把别人的议论挂在心上， 而是认真地思索着事故以外的事。 他心里明白，「电缆断裂是因为外层机械强度不够。」这并不难解决。 麻烦在於，在沉放电缆的过程中，他发现了信号极其微弱，使得接收变得非常困难。 即使电缆铺设成功，也无法接收到信号，整条电缆也不过是造价昂贵的装饰品。 随即，他意识到「必须制作灵敏度更高的接收与发送机！」。 若板上有电学背景的乡民，听到这样的想法，多半会想到使用放大器。不过，在汤姆生 的年代，别说是电晶体，连真空管都尚未出现！他试着寻找解决的办法，试验了许多 方案，结果都失败了。 这天，汤姆生决定给自己放松一下，连日为了信号放大而大伤脑筋，也够他头疼了。 他租来一艘游艇，并邀请一些朋友来船上。 他的一位朋友，赫姆霍兹（Helmholtz，1821-1894），德国着名的物理学家和生理学家， 拿着一面小镜子反射着阳光，对着他照着，因为汤姆生竟然趁着大夥在准备出港的空档， 独自一人跑到船舱内再度思索信号放大的问题。这让赫姆霍兹有点不悦，但他随即释怀， 因为，汤姆生的个性就是如此。 「唷呵～」 汤姆生回过头，发现，眼前一闪一闪着。 「怎麽了？」赫姆霍兹看着几乎呆若木鸡的汤姆生 突然他欣喜若狂，抱着赫姆霍兹又叫又跳，「You Got it! You Got it!」 因为他发现，赫姆霍兹手中的镜子在阳光下只要稍微动一点，照在他身上的光点就会 大幅度跳动！这不就是将信号放大了啊！不久，汤姆生就发明了镜式电流计电报机。 汤姆生抓住这个原理不放，不久就发明了镜式电子检流计与可自动记录电报信号的 虹吸记录器。这种机械的灵敏度很高，解决了长途海底电缆通信接收微弱电信号的问题。 终於1858年初夏，大西洋海底电缆进行第二次沉放。 「华特霍斯先生，身为电气工程的负责人，今天的铺设工程你会上船吧？」 「对不起，这几天感冒、咳嗽的厉害…」华特霍斯露出痛苦的表情说。 「感冒用斯斯，咳嗽用斯斯，酸痛疲劳用斯斯！」此时，广播亦是播放着药品广告…。 其实，华特霍斯藉口身体不适，又拒绝随船出航。 汤姆生只好再度以代理电气工程师的身份，出海沉放电缆。 此时，华特霍斯心中盘算着：失败了，汤姆生一个人的责任，刚好可以踢他出去； 成功了，自己是汤姆生的顶头上司，功劳自然不会少！ 於是，黄金梅莉号，呃，说错了，是阿亚墨加号海船载着电缆从北美出发，东渡大西洋， 前往伟大的航道。 出海的那天，海像凶险，大风大浪持续了数天，但汤姆生仍不顾危险，亲自指挥 沉放作业。是年8月3日，阿亚墨加号终於驶进爱尔兰港，电缆铺设成功。5日上午， 电缆安全着陆，汤姆生高兴得几乎发了狂，此时他的心中，正如印象派大师孟克的名作， 「呐喊」一般，早已在心底呐喊了无数次！。 在当天下午3点55分，嗨 this moment，汤姆生发了从欧洲到美洲的第一份电报。 5分钟後，纽芬兰岛上的美洲电报清晰地收到了信号，电报把欧、美两洲联结了起来， 消息传出，大西洋两岸的人们激动不已、揪团肛肛。 汤姆生刚拍完电报，华特霍斯就赶到了。 「汤姆生，恭喜你呀！真是辛苦了！」 「成功了！我们成功了」汤姆生还沉浸在欢乐的喜悦之中。 「是呀！」华特霍斯双手一拍：「是我…成功了」 突然进来了一批人，他们粗暴地取下汤姆生的镜式电流计电报机，换上华特霍斯自己 设计的终端机。此外，他更收回了汤姆生的所有权力，并将他赶到出房间。这样，刚刚 成功的海底电缆顿时成了哑巴。整整一个星期，大西洋海底电缆无法通过任何一条资讯。 这下可好了！街头巷尾都在讨论着哑巴电缆的事，公司的董事们再也坐不住，便派了 一组人前去调查，当他们得知这一切是华特霍斯的阴毛，便下令他换回汤姆生的终端机。 8月13日，大西洋电缆正式通报。然而华特霍斯心不甘、情不愿地换了汤姆生的终端机 但他并没有全部更换。说假话总会被人揭穿，戴假发总会被风揭穿随後，这项阴谋 随及被发现。因为英国女王一封不足百字的电报，竟用了16小时才传送到美洲； 而从对方拍回的电报只须60多分钟，因为纽芬兰终端始终采用的是汤姆生的机器。 华特霍斯立即被撤职，并任命汤姆生为新的电气工程师。 正所谓，汤姆生Nice，华特霍斯Jizz。 然而歹志不是戆人想得那麽简单！海底电缆在使用1个月後，信号逐渐变得模糊不清了。 又过了半个月，通讯中断。原来，电缆的绝缘层抗腐蚀性差，电缆最终竟被海水腐蚀而 断裂！公司为了这一条电缆耗资几十万英镑，最终落得如此，在董事会上，不少股东们 经不起这个打击，正纷纷打退堂鼓。 这时，汤姆生站了出来，振臂高呼： 「56不能亡，电缆不能断！我们应该继续做下去，不能後退！第一条海底电缆虽然寿命 不长，但却证明长途通讯是完全可能的！」 总经理费尔特亦表示支持汤姆生的意见：「汤姆生教授说得有道理，只要我们改造好 电缆，成功是十分有把握的。」 1865年，经过反复试验，已做了改良的第二条大西洋海底电缆制造出来了，装在 「大东号」海轮上。是年6月，该船起锚出航。然而谁也没有料到，当他们航行到 大西洋中部时，电缆意外折断，坠落到12000尺深的海沟。汤姆生和他的同事们呆望着， 泪水早已决堤。 这一次沉放失败无论对公司还是对汤姆生都是一次沉重的打击。公司为此损失惨重， 被迫在当年就停止了工作；汤姆生则显得比过去苍老了许多，他经常拄着拐杖在海边 凝望大海，但他铺设海底电缆的决心却与日俱增。 1866年4月，汤姆生再次登上海轮，进行第四次沉放。6月中旬，四千八百公里长的 铜电缆终端在爱尔兰登陆，通讯情况十分良好。这一次终於取得了圆满成功。 庞青云花了十天打下舒城，而汤姆生为开辟大西洋海底通讯付出整整10年的辛苦劳动！ 几个月後，总经理费尔特和汤姆生又一次出航，寻找丢失的电缆，幸运地在大西洋的 中部把断掉的电缆打捞了上来，然後接上一段新电缆。公司因祸得福，一下子有了 两条横贯大西洋的海底电缆。这不仅使英国在海底电报通信上居世界领先地位， 还对现代大型工程的建设起了重要推动作用。 1907年，他的爱妻，长年缠绵病榻的玛格丽特死於中风，伤心欲绝的汤姆生在 同年十二月17日也随之而去。然而，谁会想到，当人们赞颂他的伟大历史功绩时，他却 只是淡淡地说说：「有两个字最能代表我这50年在科学上的奋斗，这就是『失败』。」 有人说，上帝要给人类科学，於是「牛顿」走上了历史的舞台；又有人说，上帝要给 人类工程，於是来了「汤姆生」，从此产生了电机工程、资讯工程与机械工程。 以上。 参考资料: 1.科学五千年(六) 2.wikipedia --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 203.66.222.12 ※ hatako:转录至某隐形看板 11/08 21:40

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ※ 转录者: NoPTT (118.169.136.33), 时间: 11/08/2012 23:23:49