第1033章 一〇三一章 电报实验
永乐十三年八月初十正午的阳光炙热,玄武湖南岸的明华大学联合实验楼内,铜线与陶罐的碰撞声不绝于耳。方梦华站在一张铺满地图与电路草图的实验桌上,手中握着一卷细如发丝的铜线,目光扫过满屋子忙碌的学生与工匠。吴淑姬正埋头校对一组新制的电磁继电器,谢芷兰在旁用硫化树脂板包裹铜线,试图增强绝缘;徐月娥则在一旁记录电压表的读数,额头渗出细汗;汤思退与叶承灏搬运着一组沉重的铅酸蓄电池,准备为今日的实验提供稳定电源。杨广仁带着马鞍山来的工匠,正在校准一架新制的电报键,键面上刻着「明华一号」的字样。
实验室外的湖畔,数十名学生与工匠沿着湖岸铺设铜线,线路从明华大学的电力研究院一直延伸向北,沿着城郊小道,直抵十里外的燕子矶码头。沿途,每隔百步便设有一个木制中继站,内置简易电磁继电器与陶罐伏打电堆,以增强讯号传递的稳定性。
方梦华拍了拍桌上的地图,地图上以朱砂标注了从玄武湖到燕子矶的电报线路,沿途中继站与码头终端点清晰可见。她清了清嗓子,声音洪亮而沉稳:「诸君,今日我们要做的,不是点亮一盏灯,也不是驱动一架机车,而是让电的语言跨越十里,从玄武湖传到燕子矶码头。这将是大明首次用电实现远距离传递讯息的试验——有线电报。」
学生们停下手中的工作,目光齐聚方梦华。吴淑姬抬起头,眼中闪过一丝兴奋:「首相,您是说……像驿站传书那样,但用电来传递?」
「正是!」方梦华点头,从桌上拿起一块黑板,画下一个简易电路图:一端是电报键,连接到铅酸蓄电池与电磁继电器;中间是长达十里的铜线,沿途串联数个中继站;另一端是燕子矶码头的接收器,连着一盏炭丝灯与蜂鸣器。她指着图纸道:「电流通过铜线,能瞬间将讯号从一端传到另一端。诸君可知,驿马传书一日数百里,而电报只需一瞬!」
谢芷兰推了推护目镜,疑惑道:「可铜线这么长,电流会不会在半路衰减?昨晚我们试了百步长的线,灯光就暗了一半。」
「问得好!」方梦华转向汤思退:「思退,你的中继站设计如何?能否解决讯号衰减?」
汤思退拍了拍身旁一具电磁继电器,咧嘴道:「昨晚我参考了‘行者号’机车的离合器原理,改进了继电器的簧片结构。每个中继站的电磁铁能将微弱电流放大,推动下一段铜线的讯号。理论上,十里线路只要五个中继站,就能保证讯号不失真!」
方梦华点头,目光转向徐月娥:「月娥,铅酸蓄电池的储能如何?能否支撑连续传讯?」
徐月娥翻开《电化学笔记》,快速答道:「电池串联后,总电压12伏,容量可支持一盏茶时间的连续传讯。若用间歇式传送,续航可达半日。我还调整了硫酸浓度,确保电极不被腐蚀。」
「好!」方梦华看向叶承灏:「承灏,电报键的灵敏度如何?」
叶承灏拿起一柄电报键,按下时发出清脆的「嗒嗒」声:「键面用马鞍山新炼的黄铜,弹簧参考神机营的枪机结构,灵敏度提升三成。按一次键,电流就能稳定传到中继站。」
方梦华满意地点头,转向杨广仁:「杨师傅,铜线与中继站的铺设进度如何?」
杨广仁抹了把汗,嘿嘿笑道:「从玄武湖到燕子矶的十里线路,昨夜已铺好八里,今日午后就能全线贯通。铜线用酚醛树脂包裹,防潮防漏,保准万无一失!」
实验室内响起一阵低语,学生们既兴奋又紧张。曾明丁站在角落,低声对身旁的胡商学徒道:「我听父亲说,波斯古籍《天工秘录》中提到过用铜丝传递‘雷语’,但从未成功。没想到大明的电报真能做到!」
方梦华听到这话,微微一笑,转身在黑板上写下「电报原理」四字,并画出莫尔斯码的简表:短脉冲(.)、长脉冲(-)。她指着表格道:「电报的关键,在于将讯息转化为电流的脉冲。短脉冲为‘点’,长脉冲为‘线’,组合起来可表示字元。例如,‘明’字可编为‘.–..-.’,‘华’字为‘….-’。今日我们将试传一句话,从玄武湖到燕子矶,让码头的接收器点亮灯光、发出蜂鸣。」
吴淑姬举手,兴奋道:「首相,这电报能传多远?若从金陵到外地,是否可行?」
方梦华目光深邃:「理论上,只要铜线不断,中继站足够,电报可传万里。但今日,我们先从十里开始。」她停顿片刻,指向地图上的燕子矶码头:「花金斗已带队在码头驻守,负责接收讯号。诸君,准备好了吗?」
午后未时,阳光斜照,玄武湖畔的实验楼内气氛紧张。方梦华亲自站在电报键前,手指轻按,发出清脆的「嗒嗒嗒」声。桌上铅酸蓄电池的电流通过铜线,瞬间传向第一个中继站。
汤思退守在第一中继站,观察电磁继电器的簧片跳动,低喊:「讯号稳定!第一站通过!」
沿途五个中继站的学生依次回报:「第二站收到!」「第三站正常!」「第四站灯光闪烁!」「第五站蜂鸣响起!」讯号如闪电般穿越十里,终于抵达燕子矶码头。
码头上,花金斗与一队神机营士兵守在一具简易接收器旁。接收器连着一盏炭丝灯与蜂鸣器,当电流脉冲到达时,灯光闪烁,蜂鸣器发出「嗡嗡」声。花金斗飞速记录脉冲序列,对照莫尔斯码表,脸上露出惊喜:「收到!讯息是‘大明电传,天下可通’!」
实验楼内,学生们爆发出雷鸣般的欢呼。谢芷兰推开护目镜,兴奋道:「十里!电报真的传到十里外了!」
徐月娥翻开笔记本,喃喃道:「若这技术推广,军报、商情、甚至民间书信,都能瞬时传递!」
方梦华微笑,轻敲电报键:「这只是开始。诸君,今日的电报线,从玄武湖到燕子矶,仅十里;但明日,它将连系金陵与扬州、苏州,甚至远至京师、广南。」她停顿片刻,目光扫过众人:「电报的意义,不仅在于传递讯息,更在于让大明的每一寸土地,都能听到彼此的声音。」
杨广仁带领马鞍山工匠,将一架新设计的「讯号分配器」安装在实验室中央的铸铁平台上,分配器上嵌着数个铜制旋钮,标有「燕子矶」「国会大厦」等地址标签。
实验室外,一条新铺设的电报线从明华大学沿玄武湖畔向南延伸,直抵三里外的金陵国会大厦外岗亭。线路与先前通往燕子矶码头的电报线共用部分铜线,但在湖畔中继站分叉,通过讯号分配器实现地址隔离。花金斗驻守燕子矶码头,负责接收测试讯号;神机营的李宝则带队守在国会大厦岗亭,监控另一端的接收器。
方梦华拍了拍桌上的地图,朱砂线条勾勒出从明华大学到国会大厦与燕子矶的两条电报线路,中间标注了三个中继站与一个讯号分配器。她清了清嗓子,声音沉稳而带着期待:「诸君,我们要挑战更复杂的任务——在一条主线路上,实现对燕子矶与国会大厦两个接收端的独立传讯,并测试分时传输与异频率脉冲的交换转接方案。」
学生们停下手中工作,目光聚焦。吴淑姬推开《电磁学笔记》,疑惑道:「首相,两地同时传讯,会不会讯号混淆?铜线只有一条,怎么分开地址?」
「问得好!」方梦华指向桌上新制的讯号分配器,上面连着两组电磁继电器与电容。她在黑板上画下分时传输的原理图:一条主线分叉至两个接收端,每个接收端分配独立的时间段与频率脉冲。「我们将用分时传输,让讯号在不同时间段轮流送往燕子矶与国会大厦;同时,通过异频率脉冲,确保讯号不串扰。每个接收端有独立的地址码,例如燕子矶为‘.–.’,国会大厦为‘….-’。」
谢芷兰举手:「可若传输频率不同,接收器怎么识别?我们昨晚试了双频脉冲,灯光闪烁得乱七八糟。」
方梦华微笑,指向讯号分配器:「芷兰的问题正是今日的关键。汤思退,你的分配器如何解决频率混淆?」
汤思退拍了拍分配器上的铜旋钮,咧嘴道:「我参考了神机营的火炮瞄准器,设计了一组电磁开关。每个开关对应一个频率滤波器,用电容与电感组合,过滤掉非目标频率的脉冲。燕子矶的接收器只响应短频脉冲(每秒10次),国会大厦响应长频脉冲(每秒5次)。」
徐月娥翻开《电化学笔记》,补充道:「我昨晚测了电容的充电时间,短频脉冲需要0.1秒的电容放电,长频脉冲需0.2秒。这样就能区分两个地址的讯号。」
方梦华点头,转向叶承灏:「承灏,铅酸蓄电池的电量如何?能否支撑双路传输?」
叶承灏检查了一组串联的蓄电池,答道:「六组电池串联,总电压12伏,容量可支持半日连续传讯。双路传输的功耗略高,但电流稳定,足以应付。」
「好!」方梦华看向杨广仁:「杨师傅,铜线与中继站的整备如何?」
杨广仁抹汗笑道:「从明华到国会大厦的三里线路已全线贯通,铜线用芷兰的酚醛树脂绝缘,耐潮耐热。中继站的电磁继电器昨夜调试完毕,保准讯号不衰减!」
方梦华听到,轻笑一声,在黑板上写下「分时传输」与「异频率脉冲」两行字,旁边画出莫尔斯码的时间序列:短脉冲(.)为0.1秒,长脉冲(-)为0.3秒。她指着图道:「今日我们将传送两条讯息:给燕子矶的‘码头备战,速报’,地址码‘.–.’;给国会大厦的‘议会召开,准备’,地址码‘….-’。分时传输确保讯号不混淆,异频率脉冲让接收器自动过滤。」
申时初,实验室内气氛紧张。方梦华亲自操作电报键,吴淑姬与谢芷兰守在讯号分配器旁,监控脉冲频率。方梦华按下键,发出「嗒嗒嗒」的短促脉冲,随即切换到长脉冲,两组讯号交替传出。桌上电压表指针稳定,铅酸蓄电池的硫酸液微微冒泡。
第一中继站的学生回报:「讯号清晰,短频脉冲通过!」第二中继站紧接着喊:「长频脉冲正常,国会大厦线路通畅!」汤思退守在讯号分配器旁,旋转铜旋钮,确保脉冲按地址分流:「燕子矶短频收到!国会大厦长频无误!」
燕子矶码头,花金斗守在接收器前,炭丝灯闪烁出「.–.」的地址码,随后蜂鸣器响起莫尔斯码「.–.-.-./.-...--.」,他飞速对照码表,惊喜道:「码头备战,速报!讯号完美!」
与此同时,国会大厦岗亭的李宝注视着接收器,灯光闪出「….-」的地址码,蜂鸣器随即传来「…..-/—-.」,他记录后大喊:「议会召开,准备!讯号无误!」
实验室内爆发雷鸣般的欢呼。谢芷兰推开护目镜,兴奋道:「双路传讯成功!一条线路,两个地址,互不干扰!」
徐月娥飞速记录:「短频脉冲每秒10次,长频脉冲每秒5次,电容放电时间精准,分时传输无串扰。」
方梦华微笑,轻敲电报键:「诸君,今日的实验证明了电报不仅能传递讯息,还能精准分流到不同终端。这是大明通信的又一飞跃!」
实验结束后,方梦华召集学生检视系统。汤思退报告:「第二中继站的电磁开关偶尔卡顿,需换成钨簧片以耐高温。」叶承灏补充:「长频脉冲的电流略弱,建议增加电容容量。」徐月娥提出:「硫酸电解液在连续传讯后浓度下降,需设计自动补液装置。」
谢芷兰翻开《材料笔记》,沉吟道:「酚醛树脂绝缘虽好,但长距离线路可能需更耐候的材料,比如南海的树胶。」
方梦华目光扫过全场:「诸君,今日的双路电报只是起点。未来,我们要让大明的每一座城池、每一艘船舰,都能听到电的脉搏!」
当夜,国会大厦的灯火映照玄武湖面,电报线的铜线在月光下如银蛇蜿蜒。燕子矶码头的炭丝灯与国会大厦的蜂鸣器交相响应,仿若大明的脉搏在跳动。方梦华站在实验室窗前,凝视湖面,低声道:「电的语言,将让山川不再遥远,天下从此同声。」