劉晨
人類用光通信的歷史大概可分為3個階段:古代光通信、近代光通信和現代光通信。
其中,古代光通信的方式主要有以下4種:
1.建烽火臺——用烽燧傳遞信息。
2.建燈塔——用火光或燈光傳遞信息。
3.發(fā)旗語——用旗子傳遞信息。
4.亮交通信號燈、發(fā)信號彈——另一種形式的用燈光或火光傳遞信息。
首先,我們來看第一種方式。
什么是烽火臺?烽火臺,是用于點放烽燧、傳遞重要信息的高臺,是古代重要的軍事防御設施。當時,烽火臺的守軍發(fā)現敵人入侵,就以煙或火向后方報警,夜里點的火叫烽,白天放的煙叫燧。相鄰烽火臺的守軍相繼點放烽燧,軍情逐漸被傳到遠處,后方將領便可以及時調兵遣將、抵御敵人。關于烽火臺,還有一個故事。
相傳西周的周幽王為了博愛妃褒姒一笑,以烽火戲弄諸侯,諸侯不再信任周幽王,后來周幽王失去了王位。
烽燧傳遞信息速度比較快,在我國古代用得較為普遍,山東煙臺等地的地名就與烽燧通信有關。
公元前約150年,希臘小郝國之間時有戰(zhàn)事,烽燧通信得到進一步發(fā)展。希臘人在高地筑墻,在墻背面兩邊各安置5個火把插座,傳令官通過改變所燃火把的數量和位置來傳遞不同的軍事信息。
18世紀末,法國工程師查佩發(fā)明了支架通信方法,其通信原理類似于烽燧通信的原理。在從巴黎至里爾的路上,他主持建造了16座信號塔,每座塔的頂部有一根木柱,木柱上又有一根水平橫桿。人們可以操作木柱和橫桿形成192種構型,每種構型代表著特定的意思。附近信號塔上的人用望遠鏡看到后,把相同的信息傳遞給下一個信號塔上的人。在約230千米的距離內,人們僅用2分鐘便可完成信息傳遞。
然后,我們來看第二種方式。
燈塔是建在海岸、港口等航道關鍵位置的裝有強光源的高塔,作用是引導船只航行。早期的燈塔用火作為光源,如今的燈塔能發(fā)出不同顏色的燈光以及不同類型的定光或閃光。
公元前200多年,人類歷史上出現了第一座燈塔。這座燈塔相當于現代40層樓那么高,位于埃及亞歷山大城邊的法洛斯島上,被人們稱為亞歷山大燈塔。白天,如有陽光,塔上的人用大鏡子反射陽光,引導船只航行;晚上,塔上的人則用 引導船只航行。
這座燈塔的設計者是希臘建筑師索斯查圖斯。修建燈塔的直接原因是,公元前280年秋天的一個夜晚,一艘皇家船只在駛入亞歷山大港時不幸因為撞上礁石而沉沒,船上人員無一生還。所以,當時的埃及國王立即下令在亞歷山大港的人口處修建燈塔,避免類似的悲劇發(fā)生。
接著,我們來看第三種方式。
旗語是人們用旗子傳遞的信息,一般在航海、軍事和一些野外作業(yè)(如爆破、勘測)領域內應用,不同的旗子、不同的揮旗動作表達著不同的意思。
通信兵有時單手執(zhí)旗,有時雙手各執(zhí)一旗。其中,通信兵發(fā)雙旗式旗語時,每只手可指7種方向,除了發(fā)送待機信號,不會讓兩旗重疊。旗語必須在白天使用,且通信兵必須站在較高、四周較開闊、對方及自己視線不被遮擋的地方。發(fā)送信號時,通信兵會面向正前方,伸展手臂,盡量擴大揮動旗子的范圍,便于對方獲取信息。
最后,我們來看第四種方式。
1868年12月10日,交通信號燈在英國倫敦被用于指揮交通。燈柱高7米,上有一盞紅、綠兩色的燈——煤氣交通信號燈。在燈下,一名手持長桿的警察牽動皮帶改變燈的顏色。后來,交通信號燈在城市被廣泛使用……
信號彈是一種能產生有顏色的光或煙的彈藥,被用于發(fā)布信號或通信。中國人發(fā)明了火藥,最早的火槍、火箭、火炮都是中國人制造的,古代就有類似今天的煙花的火藥信號彈。