海底电线
《儆醒!》杂志驻夏威夷通讯员报导
一个多世纪之前,一位渔夫在法国海岸对开处以拖网捕鱼,他拖起一条似乎是新种的海藻。很奇怪地,它竟然有条金属蕊。他把海藻切成一段段分示朋友们,绝不知道此举竟然破坏了一项十年经营的计划。许多金融家和英、法政府曾耗资超过百万美元,在英吉利海峡敷设海底电线。1850年九月一日,海底电线敷设完竣。它便是翌日被人割断的“新海藻”!
越海电线
电报发明了六年之后,至1850年,它已像野火般蔓延至北美、英国和欧洲多处地方。虽然陆上电报颇为成功,但空中电线一到海岸即无法伸展。不少富于才能和想象力的人士为了解决这个难题而大伤脑筋。
那时在多佛海峡敷设的电线未获充分保护。它仅在近岸的两端有铅管包着。虽然它在被渔夫割断之前功能颇佳,但从海峡两岸所发的电报还是混杂不清。当时所不解的是,电线虽已妥当地绝缘,但一到海里便大大变质。不少电讯工程师曾为了讯号迟滞难题而困惑了一段时期。可是,1851年,在同一海峡所敷设的装甲电线已比前成功得多。仅在短短时期内,海底电线网便已遍布地中海底,连贯英国、非洲和居间诸岛。由于这样的成功,敷设横越大西洋海底电线的计划不久遂告展开。
第一条横越大西洋的电报线
虽然英国在敷设海底电线方面领先,但美国实业家斐尔德却坚持要对敷设大西洋电线的工程作成功的尝试。结果,它遂成为英、美两国政府的共同事业。双方的世界知名金融家、海洋学家、电讯专家和科学家均参加这项事业。在工程方面,这些人的能力是不可或缺的,因为大西洋中部海底有许多深沟。大西洋里有长达1,000哩(1,600公里),竟达500哩(800公里)的世界最大山脉没在水中。
假若斐尔德和他的同人在数年之前知道敷设海底电线在经济上和工程上的困难。也许在初期工程时便已放弃了。电线的破损、恶劣的天气、电线在工程船的发送装置上折断往往使工程大受阻碍。有时价值不资的数百哩电线由于破损而不得不弃诸海底。
电讯迟滞的古老难题尚待解决。这需要探悉一通电讯到达远端要费多少时候以及在电讯通过之前电线要充多少电力。这件事可用水管为例。在水管远端有水流出之前,管内必须先有若干分量的水流动。海底电线所需的电流比空中电线所需的要达20倍之多。
威廉汤玛逊爵士(以克尔文爵士知名)对这项问题研究的结果,定下一个著名的“平方法则”。简言之,他的“法则”意味到倘若海底电线的长度若增加10倍,则讯号传达率便减低至100分之一。他的解决方法是增加电流传导蕊的大小。可是,由于他的新发现受到漠视,第一条横越大西洋海底电线的缺陷设计在敷设后造成许多困难。
终于,1858年八月五日,第一条横越大西洋海底电线在爱尔兰和纽芬兰之间连贯两大洲。十一日之后,英国维多利亚女王从这条电线发出一封99字的贺电给美国总统布坎南。这封电报在161/2小时后到达。很可惜,这条电线不及一个月后即告烧毁。以今日的成本计算,将近二百万美元的私人财产遂沉于大西洋底!曾被称为“本世纪最大成就”的伟业也归于无有。直至八年之后,欧洲人和美国人才能再度作有线电讯交流。
在这过渡时期内,英国有两家电线制造厂合并,因而解决了较早时候的许多制造电线难题。他们设计出一种具有较佳保护的新电线。它的重量比以前电线加倍(7,000吨[6,350公吨])电流传导蕊粗达以前的三倍。这条电线在水中垂直10哩(16哩)没有驳口。另一尝试是以单一的船(以前需要两艘船)去负荷这样的重载。这艘“大东方号”具有双重推进系统,由两个58尺(18公尺)的蹼轮、六枝桅杆和24尺(7公尺)的螺旋推进机构成。这使它成为最富于机动力的远洋轮船,若把一个蹼轮逆转,这艘船即可以沿本身轴心完全回转一次。
经过两次失败的尝试之后,一条真正成功的电线在1866年七月二十七日敷设完竣。它连贯了爱尔兰和纽芬兰。可是在新电线的700哩(1,100公里)外有一个失落的钩锚缠着,它是去年夏季尝试失败时的牺牲品。经过30次的打捞,它被拖起来,试验之后即接合在新电线上。从西至东的一段遂告完成。当两条电线的两端在纽芬兰连接时,超过4,000哩(6,400公里)的海底电线环遂告存在。它可以清楚传达长途电讯。至于电线的电流方面,一个简单的电池附加一个妇女用的银顶针内藏数滴酸性物质便已足够。自那时起,两大洲间历时数小时的双程通讯从未停止。
1866年以降,电线迅速遍布世界各大洋。在十九世纪末期,横越大西洋电线已有15条敷设完成。最初敷设的许多部分经过一个多世纪投入服务之后依然有用!
战时的攻击目标
不少遥远的岛屿,例如印度洋的椰子群岛、南大西洋的亚森欣岛、太平洋的关岛和中途岛,由于海底电线而成为具有战略价值的世界通讯中心。结果,这些岛屿在战时成了主要军事目标。电讯转播站和电线本身均成为重要攻击目标。1939年,只有两条属于德国的电线在第二次世界大战开始后的24小时内割断。1945年,一艘英国小型潜艇切断了西贡——星加坡和西贡——香港的电线。这场海底战一直延续至战争结束。
海底电线的仇敌
海底电线发明者,人,同时是海底线最大的仇敌,拖网和船舶抛锚不但在战时,而且在平时也造成损害。其他仇敌则是腐蚀、利齿鱼、钻孔虫和自然现象。
1888年澳洲发生了一场海底地震,同时切断该洲的三条海底电线。由地震所引致的海底岩石崩落能以时速50哩(80公里)的初速轻易地切断海底电线。1929发生的一场海底山崩切断了欧洲和美洲间的大多数海底电线。它们很快地逐一将之切断。修复这些损坏需时六个月,并使电报公司损失一百五十万美元以上。
现时各国均有自己的海底电线和工程船,工程船巡逻世界各大洋以对付这些电线仇敌。现今修理损坏的电线和恢复通讯功能已不若往昔困难。他们先以电子探测仪器测定切断的位置,由工程船驶到现场放下标志浮泡和开始打捞修理。
海底电话线
1875年电话面世之后,人们遂开始努力把在电讯方面的成就应用在这种新工具上。就在这时候,为患海底电线的难题又再出现在电话技术方面,且较前者严重得多。其中最困难的还是讯号迟滞和歪曲的古老难题。因为人的声音极其复杂,经过多年的加紧研究和利用复杂的工程技术,才使优良的声音得以从海底电线传送,达成今日的标准。
无线电在1896年诞生。随之而来的是短波无线电。这种全新和突如其来的长途通讯方法对海底电讯构成了所谓“最大的挑战”。在第一条横越大西洋电话线成功敷设之前,人的声音借短播无线电越洋传播了40年。从1927年至1956年,无线电是越洋传声的唯一方法。可是,它的成就很有限,因为它差不多要完全依靠好天气。讯息有时要多日才能到达。但无线电通讯方面却有长足的进步,这种科技知识大大有助于海底电话线的成功。
横越大西洋的电话线
经由苏格兰而连接英国与纽芬兰的第一条横越大西洋电话线系统敷设在三个工事区。电话线的每个接合部分均受爱克斯光检查以确保没有毛病。虽然起初有些难题,例如受台风爱奥那侵袭,但很快就加以克服。这条双系统的电话线在1956年完全成功。以40哩(65公里)左右为一段的51个增幅器把向东传送的人声扩音。大约25哩(40公里)外又有另一条电线,以同等数目的增幅器把声音向西传送。自此之后,越海电线纷纷敷设。
后来,由于一种称为TASI(定时通话加添法)的精巧电子技术和固体电晶体的发明,通话路线数目的加倍遂成为可能。这种高速动作的装置是利用普通对话之间的无声状态和转换到其他对话。直至1956年,电话线已有36条通话路。可是,请想象一下电话线的潜能,例如在1976年完成,连接美、法两国的电话线具有4,000条通话路线之多!若采用TASI方式,则通话路线可能加倍。
太平洋通话路线
早在1903年,美国与夏威夷之间的海底电讯线已经设立。借着小型蒸汽机之助,电线末端伸展至夏威夷的维基基海滩。在电话发明七年之后,夏威夷即有第一间电话公司建立。但直至1931年,夏威夷才有短波无线电长途电话。1957年由于从加州至夏威夷的2,400哩(3,800公里)电线敷设完竣,遂有所谓太平洋通话路线存在。这项耗资36,000,000美元的工程在那时增至14个无线电话环。在夏威夷、阿拉斯加和伦敦三处地方的电话路线仅需八秒钟就可接通,而且声音十分清晰,这条电线也连贯36个环。颇有趣地,那时有一位官员声称:“在任何时候,想与美国本土通话的人并不多见。有些通话路线不是时常都忙着的。”他的话多么错误!
七年之后,一条耗资80,000,000美元,通至东方的通话路线完成。这是美国经夏威夷与东方直接连贯的第一条通话路线。那时用的是一条双程电话线。它有128个环,借TASI之助,可增至256个对话同时通话。这项几乎令人难以置信的工程需要许多专家的努力,例如物理学家、工程学家、化学家、海洋学家、渔业专家、潜水专家和火山学家等。不错,太平洋具有大西洋所无的威胁——火山、珊瑚礁、海啸和世界最深的海沟。在关岛和中途岛之间,延绵七哩(11公里)的世界最深海沟玛利安纳是敷设电线所无法避开的。这条海底电线从加州的圣路易斯奥比士普开始,经由夏威夷、中途岛、威克岛和关岛通往日本。目前,从檀香山已能直接打电话给美国本土各大城市和欧洲诸国。同时,使用14个数字的电话号码,便能从纽约即时接通日本的任何私人电话,以清晰的声音通话。
现代化和实用价值
一连串的科学发明使海底电线的敷设大加改革,因此建造了许多特别工程船,不但电线方面,播送和接收方面也大为改良。增幅器已改作流线型。电晶体代替了三极真空管。单线取代了以往所需的双线。今日的电话、电讯、电视画面和大量电子情报,均可以顺便传送。
通讯卫星不但未如人所恐惧的取代了海底电线,反而对它发生刺激作用。由于电讯的效率增加,通讯量在实际上大为激增。
通话的价格也随之锐减。在1957年,从夏威夷通往加州的晚间廉价电话每三分钟收费5.25美元,现已降至80美仙。在同一距离之内,接通的时间不是161/2小时而是十分之一秒。因此,你若有亲人仅在不及一秒的距离之外,何不利用这条海底电线交谈呢?