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電報的發明者──惠斯登誕辰|科學史上的今天:2/6

十九世紀初,倫敦一家樂器行走出來一位十幾歲的學徒,他握著剛領到的工資,興奮地又來到附近的舊書攤買書。這一次他的目光被一本描述伏打(Alessandro Volta)所作電學實驗的書給吸引住,但他身上的錢不夠,而且這是本法文書,他還得再買本辭典才能看得懂。他還是下定決心將手中的錢給老闆當訂金,並在之後攢夠錢時將書與辭典買回家。

查爾斯.惠斯登。圖片來源:wikimedia

研讀之後,他找了哥哥一起打造書中所述的伏打電池,但只剩零錢不夠買所需的銅片。他靈光一閃,根本不用買,就拿手上的銅板便士(penny)取代就行啦!這就是惠斯登,從小就努力追求新知,並展露發明的天份。

他的發明橫跨不同領域。除了在自己的本行上發明六角形手風琴,他也是全世界最先發明 3D 圖片顯示裝置的人──他讓左右兩眼同時各自觀看 45 度角的反射鏡,而產生立體效果。他發現不同的金屬放電時產生的火花,透過稜鏡會呈現各自特有的光譜,為光譜學開啟了先河。他還發明一種矩陣加密法(Playfair cipher),而廣被軍隊採用,直到第二次世界大戰初期仍被部分英軍使用。

不過他奉獻最多的還是在電磁學方面。他將電線從中切開,接上萊頓瓶,再用快速旋轉的鏡子測量跳過電線缺口的火花延遲的時間,而估算出電流的速度。雖然他得出的數值比真正的電流速度還快了 50%,但他所發明的旋轉鏡卻在後來物理學家測量光速時派上用場。他和威廉・庫克(William F. Cooke)於 1837 年共同發明電報,不但成為最早的發明者,並且在兩年後沿著鐵路建造了世界上第一條商用電報線路。他改良別人的設計而發明的「惠斯登電橋」(Wheatstone bridge)至今仍被廣泛用來測量電阻。他也是最先在發電機中用電磁鐵取代永久磁鐵,而成為能產生大電流的工業用發電機的發明人之一。

惠斯登靠著自學,從一個樂器行的學徒變成一位多產的發明家,還成為英國皇家學會的一員,可說是事在人為的最佳例證。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

 

 

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。