人民邮电出版社《无线电简史》| 审视无线电发展历程的景观台

科技   2024-11-25 10:01   福建  

在科技飞速发展的今天,我们享受着无线通信带来的便捷与高效,却很少有人停下脚步去追溯无线电技术的起源与发展。而《无线电简史》这本书,就如同一位睿智的向导,带领我们穿越时空,领略无线电技术波澜壮阔的发展历程。值得一提的是,本书随书赠送了读者一张无线电发展史的长页彩图,非常适合珍藏。在人民邮电出版社《无线电》杂志执行主编、本书责任编辑 哈爽老师的推荐下,电台小叔 朱轶 对话本书作者 王枫、杨伟峰,看看他们在创作过程中的有哪些思考。


Q在您看来,无线电发展历程中最关键的转折点是什么?是什么因素促使转折点的出现?

A:无线电技术诞生至今,已有130年左右的历史,从初露萌芽,到今天林荫蔽日,经历了很多重要的突破。首先是麦克斯韦电磁学理论的奠基必不可少,赫兹实验的证明非常关键,几代电磁科学家为无线电技术的诞生和发展打下基础。之后,探索无线电技术的实用(商用)之路也并非一帆风顺,在有线电报的市场垄断下,无线电报技术发展异常曲折,跨越大西洋的无线电报通信试验是一个关键的转折点,它吸引了全世界科学家、政治家、军事家、企业家的目光。1901年12月,这个爆炸性的消息,引燃了早期各国发展无线电技术的热情,在科学技术史乃至人类文明史的角度,都是一个标志性事件。《无线电简史》把这个事件用一个章节进行了较为翔实叙述和分析,全书把这个故事作为开篇,并把它与1762年发生在北美洲的英法战争相比较——前者改变了人类文明进程,后者确立了英国在北美的统治地位,成为海外殖民地霸主,开始“日不落帝国”的传奇。通过这些历史的对比和铺垫,力图使读者站在更广阔的视野而不仅是科学技术的角度去了解无线电对人类的影响。

马可尼之所以成为早期无线电的代名词,并同获诺贝尔奖,主要是由于他对实用(商用)无线电技术的贡献。相比其他为无线电做出贡献的科学家来看,马可尼其实更接近企业家的角色,首次跨大西洋的无线电报试验确实突破了当时的科学认识。他在事业的瓶颈中,期望这件石破天惊的事可以帮他破局,这对于他的公司和人生来说绝对是一场豪赌,幸运的是他真的赢了!如果科学和技术的进步是有明确的方向,那它肯定是以人们的愿望为指引。而人们的愿望,往往要依靠能整合更多资源的企业家们来实现。这个故事生动展现了科学技术前进中企业家的精神与力量。

Q:哪些人物或事件对无线电技术的突破起到了决定性的推动作用,为什么您认为他们如此重要?

A:马可尼的贡献毋庸置疑,但无线电技术的诞生,首先是基于电磁学理论,麦克斯韦是电磁学的集大成者,他把建立起了电磁学的理论大厦,预见了电磁波的存在。在物理史上,麦克斯韦是与牛顿、爱因斯坦并肩而立的三位巨人之一,爱因斯坦对他崇敬之至,但人们却普遍对他不够了解。《无线电简史》专门用一个章的篇幅来讲述电磁学理论诞生的故事,讲了几代科学家的接力与传承,他们的故事同样精彩,闪耀着伟大的人格与人性的光辉。

值得说明的是,全书没有使用一个公式,力图让文科生也能读懂。编著过程中,对于是否应该把电磁学的核心公式——麦克斯韦方程写进来,进行了反复深入的讨论。最后出于治学严谨的考量,并没有列出,因为不管是微分形式还是积分形式,方程的每一个参数和变量的使用都是有条件限制的。列出来不做说明就不够严谨,如果详加说明则篇幅和理论深度就超出了一本大众科普读物的程度。为了让这本书更亲和,作者着重讲述了电磁学建立过程中那些鲜为人知的感人故事,对于理论细节则深入浅出。比如:现在我们见到和使用的麦克斯韦方程是经英国物理学家和工程师奥利弗·赫维赛德简化之后的,简化后的方程有效促进了麦克斯韦电磁理论的传播,但当有人提议用他的名字为新方程命名时,赫维赛德拒绝了。

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Q:由此您这本书的定位或者目标是什么?这本书和其他无线电的图书相比有什么特色?

A:这是一本讲无线电的科普图书,虽然讲了原理和技术发展,更多的是讲案例和故事,这并不是一本讲技术的书,而是一本讲故事的书,讲无线电是如何影响人类改变世界的,归根结底讲的是人的故事。因为无线电太重要了,很多人是用而不知。这本书力图让没有专业基础的人,甚至文科生也能读懂,注重历史视角和人文情怀。当然,即便是资深无线电爱好者和从业者也能从书中获得收获。用陈平老师(呼号BA1HAM)序言中的话来说,适合不同的读者群体。对于广大青少年读者,既是科普教材,又是励志读物。对于从事无线电开发和应用的专业人士及业余无线电爱好者,是一本经常翻阅参考的案头百科书。对于从事无线电管理的专业工作者,这本书讲述了世界无线电管理体系的产生和发展历程,通过很多实例深入讲解无线电管理工作的意义及无线电管理与发展之间的关系。对于一般科技爱好者、军迷,以及好学的读者,本书也是值得一读的,每个人都可以从无线电史中总结出十分有益的思考题目、启示乃至哲理。

总之,这本《无线电简史》向读者奉献了一满仓极有营养的信息干料,既专业又通俗,提供了一个足以全程审视无线电发展历程的观景台。这些干料不但包含着无线电的历史、知识、技术细节,而且隐藏着无线电井喷式发展所折射出来的人类进步奥秘和哲理,期待读者去发掘、吸收、交流。

Q:从早期的无线电技术到现代的无线通信,其技术原理和实现方式发生了哪些重大的变化?这些变化是如何逐步实现的?

A:从早期的无线电技术到现代的无线通信,其技术原理几乎没有变化,都完全遵循了麦克斯韦的电磁学理论。但技术实现方式却早已翻天覆地了,从早期火花式电报机(断续的莫尔斯码拍发)到连续的语音传递(连续波),发生电波的振荡器和接收电波的检波器发生了变化,先后发明使用了电子管、晶体管,乃至集成电路。无线电频谱的开发利用逐渐向更高的频率迈进,频率越用越高,频带越用越宽,无线电波承载的信息量也越来越大。随着业务种类和用户的爆发式增长,无线电频谱资源的价值也越来越突出。无形的电波,无形的频谱资源成为现代社会的宝贵财富。

Q:关于频谱资源,您觉得会越来越稀缺么?普通人会有什么样的感受?

A:频谱资源是一种自然资源,和电话号码这种逻辑资源不同(可以通过增位来扩容),无线电频谱资源是有限的。如今,错综复杂的无线电波已经覆盖了全球各个角落,如何利用好频谱资源,已经成为一个重要的课题,科学家、工程师、政府机构、军队、企业都参与其中,但对普通公众来说确实有些抽象。《无线电简史》编著团队为了更加直观生动地把频谱的特性和应用展示出来,精心绘制了一副《电磁频谱简图》长图,作为阅读本书的辅助参考。

长图从低频到高频逐个把每个频段的频率和波长范围、典型应用案例进行了列举。电磁波是有能量的,各频段的能量是从低到高,在长图上用色温的递增来表现。这幅长图就像一把尺子,把电磁波大家庭中的成员:无线电波和红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,都排列了起来,让读者有一个初步的直观具象的感受。阅读这本书的推荐姿势就是:上面展开长图,下面翻开图书,上下对照着看。因为每个章节都有很多个频点的案例,对照长图阅读会清楚地知道它们处于电磁频谱的什么位置。

Q:您在编著过程中参考了哪些主要的历史文献和资料?这些资料对您的研究提供了哪些帮助?

A:参考了马可尼、麦克斯韦、法拉第、赫兹等众多科学人物的传记。查阅了一些科学技术发展史的资料、国际电信联盟相关会议的记录和公开报道、电子战相关案例、移动通信发展史相关资料。编著过程中,真的曾一度陷入浩瀚繁杂的资料中无法自拔,资料是真的太多太多了,而不是太少了。除了每章节末尾注明的主要参考资料外,还有很多资料和信息,有的互相佐证,有的相互矛盾,需要去逐个辨别论证,最后成文13万字多一点,但参考资料至少10倍以上。最后梳理出简洁明快的叙述线条,也感到是一种快慰,把复杂的事情讲简单些。另外,网络上无线电科普素材也比较多,多是二手甚至三手的信息整合而来,有很多不准确甚至是谬误的地方,这本书力图正本清源,每个科学事件都尽量追溯引用第一信息源,翻译了大量英文资料,把尊重事实和科学的态度贯穿始终,把真实和准确作为底线。

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