永樂(lè)十三年八月初十正午的陽(yáng)光炙熱,玄武湖南岸的明華大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)樓內(nèi),銅線與陶罐的碰撞聲不絕于耳。方夢(mèng)華站在一張鋪滿地圖與電路草圖的實(shí)驗(yàn)桌上,手中握著一卷細(xì)如發(fā)絲的銅線,目光掃過(guò)滿屋子忙碌的學(xué)生與工匠。吳淑姬正埋頭校對(duì)一組新制的電磁繼電器,謝芷蘭在旁用硫化樹(shù)脂板包裹銅線,試圖增強(qiáng)絕緣;徐月娥則在一旁記錄電壓表的讀數(shù),額頭滲出細(xì)汗;湯思退與葉承灝搬運(yùn)著一組沉重的鉛酸蓄電池,準(zhǔn)備為今日的實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定電源。楊廣仁帶著馬鞍山來(lái)的工匠,正在校準(zhǔn)一架新制的電報(bào)鍵,鍵面上刻著「明華一號(hào)」的字樣。
實(shí)驗(yàn)室外的湖畔,數(shù)十名學(xué)生與工匠沿著湖岸鋪設(shè)銅線,線路從明華大學(xué)的電力研究院一直延伸向北,沿著城郊小道,直抵十里外的燕子磯碼頭。沿途,每隔百步便設(shè)有一個(gè)木制中繼站,內(nèi)置簡(jiǎn)易電磁繼電器與陶罐伏打電堆,以增強(qiáng)訊號(hào)傳遞的穩(wěn)定性。
方夢(mèng)華拍了拍桌上的地圖,地圖上以朱砂標(biāo)注了從玄武湖到燕子磯的電報(bào)線路,沿途中繼站與碼頭終端點(diǎn)清晰可見(jiàn)。她清了清嗓子,聲音洪亮而沉穩(wěn):「諸君,今日我們要做的,不是點(diǎn)亮一盞燈,也不是驅(qū)動(dòng)一架機(jī)車(chē),而是讓電的語(yǔ)言跨越十里,從玄武湖傳到燕子磯碼頭。這將是大明首次用電實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞訊息的試驗(yàn)——有線電報(bào)。」
學(xué)生們停下手中的工作,目光齊聚方夢(mèng)華。吳淑姬抬起頭,眼中閃過(guò)一絲興奮:「首相,您是說(shuō)……像驛站傳書(shū)那樣,但用電來(lái)傳遞?」
「正是!」方夢(mèng)華點(diǎn)頭,從桌上拿起一塊黑板,畫(huà)下一個(gè)簡(jiǎn)易電路圖:一端是電報(bào)鍵,連接到鉛酸蓄電池與電磁繼電器;中間是長(zhǎng)達(dá)十里的銅線,沿途串聯(lián)數(shù)個(gè)中繼站;另一端是燕子磯碼頭的接收器,連著一盞炭絲燈與蜂鳴器。她指著圖紙道:「電流通過(guò)銅線,能瞬間將訊號(hào)從一端傳到另一端。諸君可知,驛馬傳書(shū)一日數(shù)百里,而電報(bào)只需一瞬!」
謝芷蘭推了推護(hù)目鏡,疑惑道:「可銅線這么長(zhǎng),電流會(huì)不會(huì)在半路衰減?昨晚我們?cè)嚵税俨介L(zhǎng)的線,燈光就暗了一半。」
「問(wèn)得好!」方夢(mèng)華轉(zhuǎn)向湯思退:「思退,你的中繼站設(shè)計(jì)如何?能否解決訊號(hào)衰減?」
湯思退拍了拍身旁一具電磁繼電器,咧嘴道:「昨晚我參考了‘行者號(hào)’機(jī)車(chē)的離合器原理,改進(jìn)了繼電器的簧片結(jié)構(gòu)。每個(gè)中繼站的電磁鐵能將微弱電流放大,推動(dòng)下一段銅線的訊號(hào)。理論上,十里線路只要五個(gè)中繼站,就能保證訊號(hào)不失真!」
方夢(mèng)華點(diǎn)頭,目光轉(zhuǎn)向徐月娥:「月娥,鉛酸蓄電池的儲(chǔ)能如何?能否支撐連續(xù)傳訊?」
徐月娥翻開(kāi)《電化學(xué)筆記》,快速答道:「電池串聯(lián)后,總電壓12伏,容量可支持一盞茶時(shí)間的連續(xù)傳訊。若用間歇式傳送,續(xù)航可達(dá)半日。我還調(diào)整了硫酸濃度,確保電極不被腐蝕。」
「好!」方夢(mèng)華看向葉承灝:「承灝,電報(bào)鍵的靈敏度如何?」
葉承灝拿起一柄電報(bào)鍵,按下時(shí)發(fā)出清脆的「嗒嗒」聲:「鍵面用馬鞍山新煉的黃銅,彈簧參考神機(jī)營(yíng)的槍機(jī)結(jié)構(gòu),靈敏度提升三成。按一次鍵,電流就能穩(wěn)定傳到中繼站?!?/p>
方夢(mèng)華滿意地點(diǎn)頭,轉(zhuǎn)向楊廣仁:「楊師傅,銅線與中繼站的鋪設(shè)進(jìn)度如何?」
楊廣仁抹了把汗,嘿嘿笑道:「從玄武湖到燕子磯的十里線路,昨夜已鋪好八里,今日午后就能全線貫通。銅線用酚醛樹(shù)脂包裹,防潮防漏,保準(zhǔn)萬(wàn)無(wú)一失!」
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)響起一陣低語(yǔ),學(xué)生們既興奮又緊張。曾明丁站在角落,低聲對(duì)身旁的胡商學(xué)徒道:「我聽(tīng)父親說(shuō),波斯古籍《天工秘錄》中提到過(guò)用銅絲傳遞‘雷語(yǔ)’,但從未成功。沒(méi)想到大明的電報(bào)真能做到!」
方夢(mèng)華聽(tīng)到這話,微微一笑,轉(zhuǎn)身在黑板上寫(xiě)下「電報(bào)原理」四字,并畫(huà)出莫爾斯碼的簡(jiǎn)表:短脈沖(.)、長(zhǎng)脈沖(-)。她指著表格道:「電報(bào)的關(guān)鍵,在于將訊息轉(zhuǎn)化為電流的脈沖。短脈沖為‘點(diǎn)’,長(zhǎng)脈沖為‘線’,組合起來(lái)可表示字元。例如,‘明’字可編為‘.–..-.’,‘華’字為‘….-’。今日我們將試傳一句話,從玄武湖到燕子磯,讓碼頭的接收器點(diǎn)亮燈光、發(fā)出蜂鳴?!?/p>
吳淑姬舉手,興奮道:「首相,這電報(bào)能傳多遠(yuǎn)?若從金陵到外地,是否可行?」
方夢(mèng)華目光深邃:「理論上,只要銅線不斷,中繼站足夠,電報(bào)可傳萬(wàn)里。但今日,我們先從十里開(kāi)始。」她停頓片刻,指向地圖上的燕子磯碼頭:「花金斗已帶隊(duì)在碼頭駐守,負(fù)責(zé)接收訊號(hào)。諸君,準(zhǔn)備好了嗎?」
午后未時(shí),陽(yáng)光斜照,玄武湖畔的實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)氣氛緊張。方夢(mèng)華親自站在電報(bào)鍵前,手指輕按,發(fā)出清脆的「嗒嗒嗒」聲。桌上鉛酸蓄電池的電流通過(guò)銅線,瞬間傳向第一個(gè)中繼站。
湯思退守在第一中繼站,觀察電磁繼電器的簧片跳動(dòng),低喊:「訊號(hào)穩(wěn)定!第一站通過(guò)!」
沿途五個(gè)中繼站的學(xué)生依次回報(bào):「第二站收到!」「第三站正常!」「第四站燈光閃爍!」「第五站蜂鳴響起!」訊號(hào)如閃電般穿越十里,終于抵達(dá)燕子磯碼頭。
碼頭上,花金斗與一隊(duì)神機(jī)營(yíng)士兵守在一具簡(jiǎn)易接收器旁。接收器連著一盞炭絲燈與蜂鳴器,當(dāng)電流脈沖到達(dá)時(shí),燈光閃爍,蜂鳴器發(fā)出「嗡嗡」聲?;ń鸲凤w速記錄脈沖序列,對(duì)照莫爾斯碼表,臉上露出驚喜:「收到!訊息是‘大明電傳,天下可通’!」
實(shí)驗(yàn)樓內(nèi),學(xué)生們爆發(fā)出雷鳴般的歡呼。謝芷蘭推開(kāi)護(hù)目鏡,興奮道:「十里!電報(bào)真的傳到十里外了!」
徐月娥翻開(kāi)筆記本,喃喃道:「若這技術(shù)推廣,軍報(bào)、商情、甚至民間書(shū)信,都能瞬時(shí)傳遞!」
方夢(mèng)華微笑,輕敲電報(bào)鍵:「這只是開(kāi)始。諸君,今日的電報(bào)線,從玄武湖到燕子磯,僅十里;但明日,它將連系金陵與揚(yáng)州、蘇州,甚至遠(yuǎn)至京師、廣南?!顾nD片刻,目光掃過(guò)眾人:「電報(bào)的意義,不僅在于傳遞訊息,更在于讓大明的每一寸土地,都能聽(tīng)到彼此的聲音?!?/p>
楊廣仁帶領(lǐng)馬鞍山工匠,將一架新設(shè)計(jì)的「訊號(hào)分配器」安裝在實(shí)驗(yàn)室中央的鑄鐵平臺(tái)上,分配器上嵌著數(shù)個(gè)銅制旋鈕,標(biāo)有「燕子磯」「國(guó)會(huì)大廈」等地址標(biāo)簽。
實(shí)驗(yàn)室外,一條新鋪設(shè)的電報(bào)線從明華大學(xué)沿玄武湖畔向南延伸,直抵三里外的金陵國(guó)會(huì)大廈外崗?fù)ぁ>€路與先前通往燕子磯碼頭的電報(bào)線共用部分銅線,但在湖畔中繼站分叉,通過(guò)訊號(hào)分配器實(shí)現(xiàn)地址隔離。花金斗駐守燕子磯碼頭,負(fù)責(zé)接收測(cè)試訊號(hào);神機(jī)營(yíng)的李寶則帶隊(duì)守在國(guó)會(huì)大廈崗?fù)ぃO(jiān)控另一端的接收器。
方夢(mèng)華拍了拍桌上的地圖,朱砂線條勾勒出從明華大學(xué)到國(guó)會(huì)大廈與燕子磯的兩條電報(bào)線路,中間標(biāo)注了三個(gè)中繼站與一個(gè)訊號(hào)分配器。她清了清嗓子,聲音沉穩(wěn)而帶著期待:「諸君,我們要挑戰(zhàn)更復(fù)雜的任務(wù)——在一條主線路上,實(shí)現(xiàn)對(duì)燕子磯與國(guó)會(huì)大廈兩個(gè)接收端的獨(dú)立傳訊,并測(cè)試分時(shí)傳輸與異頻率脈沖的交換轉(zhuǎn)接方案?!?/p>
學(xué)生們停下手中工作,目光聚焦。吳淑姬推開(kāi)《電磁學(xué)筆記》,疑惑道:「首相,兩地同時(shí)傳訊,會(huì)不會(huì)訊號(hào)混淆?銅線只有一條,怎么分開(kāi)地址?」
「問(wèn)得好!」方夢(mèng)華指向桌上新制的訊號(hào)分配器,上面連著兩組電磁繼電器與電容。她在黑板上畫(huà)下分時(shí)傳輸?shù)脑韴D:一條主線分叉至兩個(gè)接收端,每個(gè)接收端分配獨(dú)立的時(shí)間段與頻率脈沖?!肝覀儗⒂梅謺r(shí)傳輸,讓訊號(hào)在不同時(shí)間段輪流送往燕子磯與國(guó)會(huì)大廈;同時(shí),通過(guò)異頻率脈沖,確保訊號(hào)不串?dāng)_。每個(gè)接收端有獨(dú)立的地址碼,例如燕子磯為‘.–.’,國(guó)會(huì)大廈為‘….-’?!?/p>
謝芷蘭舉手:「可若傳輸頻率不同,接收器怎么識(shí)別?我們昨晚試了雙頻脈沖,燈光閃爍得亂七八糟。」
方夢(mèng)華微笑,指向訊號(hào)分配器:「芷蘭的問(wèn)題正是今日的關(guān)鍵。湯思退,你的分配器如何解決頻率混淆?」
湯思退拍了拍分配器上的銅旋鈕,咧嘴道:「我參考了神機(jī)營(yíng)的火炮瞄準(zhǔn)器,設(shè)計(jì)了一組電磁開(kāi)關(guān)。每個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率濾波器,用電容與電感組合,過(guò)濾掉非目標(biāo)頻率的脈沖。燕子磯的接收器只響應(yīng)短頻脈沖(每秒10次),國(guó)會(huì)大廈響應(yīng)長(zhǎng)頻脈沖(每秒5次)?!?/p>
徐月娥翻開(kāi)《電化學(xué)筆記》,補(bǔ)充道:「我昨晚測(cè)了電容的充電時(shí)間,短頻脈沖需要0.1秒的電容放電,長(zhǎng)頻脈沖需0.2秒。這樣就能區(qū)分兩個(gè)地址的訊號(hào)?!?/p>
方夢(mèng)華點(diǎn)頭,轉(zhuǎn)向葉承灝:「承灝,鉛酸蓄電池的電量如何?能否支撐雙路傳輸?」
葉承灝檢查了一組串聯(lián)的蓄電池,答道:「六組電池串聯(lián),總電壓12伏,容量可支持半日連續(xù)傳訊。雙路傳輸?shù)墓穆愿?,但電流穩(wěn)定,足以應(yīng)付。」
「好!」方夢(mèng)華看向楊廣仁:「楊師傅,銅線與中繼站的整備如何?」
楊廣仁抹汗笑道:「從明華到國(guó)會(huì)大廈的三里線路已全線貫通,銅線用芷蘭的酚醛樹(shù)脂絕緣,耐潮耐熱。中繼站的電磁繼電器昨夜調(diào)試完畢,保準(zhǔn)訊號(hào)不衰減!」
方夢(mèng)華聽(tīng)到,輕笑一聲,在黑板上寫(xiě)下「分時(shí)傳輸」與「異頻率脈沖」兩行字,旁邊畫(huà)出莫爾斯碼的時(shí)間序列:短脈沖(.)為0.1秒,長(zhǎng)脈沖(-)為0.3秒。她指著圖道:「今日我們將傳送兩條訊息:給燕子磯的‘碼頭備戰(zhàn),速報(bào)’,地址碼‘.–.’;給國(guó)會(huì)大廈的‘議會(huì)召開(kāi),準(zhǔn)備’,地址碼‘….-’。分時(shí)傳輸確保訊號(hào)不混淆,異頻率脈沖讓接收器自動(dòng)過(guò)濾?!?/p>
申時(shí)初,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣氛緊張。方夢(mèng)華親自操作電報(bào)鍵,吳淑姬與謝芷蘭守在訊號(hào)分配器旁,監(jiān)控脈沖頻率。方夢(mèng)華按下鍵,發(fā)出「嗒嗒嗒」的短促脈沖,隨即切換到長(zhǎng)脈沖,兩組訊號(hào)交替?zhèn)鞒觥W郎想妷罕碇羔樂(lè)€(wěn)定,鉛酸蓄電池的硫酸液微微冒泡。
第一中繼站的學(xué)生回報(bào):「訊號(hào)清晰,短頻脈沖通過(guò)!」第二中繼站緊接著喊:「長(zhǎng)頻脈沖正常,國(guó)會(huì)大廈線路通暢!」湯思退守在訊號(hào)分配器旁,旋轉(zhuǎn)銅旋鈕,確保脈沖按地址分流:「燕子磯短頻收到!國(guó)會(huì)大廈長(zhǎng)頻無(wú)誤!」
燕子磯碼頭,花金斗守在接收器前,炭絲燈閃爍出「.–.」的地址碼,隨后蜂鳴器響起莫爾斯碼「.–.-.-./.-...--.」,他飛速對(duì)照碼表,驚喜道:「碼頭備戰(zhàn),速報(bào)!訊號(hào)完美!」
與此同時(shí),國(guó)會(huì)大廈崗?fù)さ睦顚氉⒁曋邮掌鳎瑹艄忾W出「….-」的地址碼,蜂鳴器隨即傳來(lái)「…..-/—-.」,他記錄后大喊:「議會(huì)召開(kāi),準(zhǔn)備!訊號(hào)無(wú)誤!」
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)爆發(fā)雷鳴般的歡呼。謝芷蘭推開(kāi)護(hù)目鏡,興奮道:「雙路傳訊成功!一條線路,兩個(gè)地址,互不干擾!」
徐月娥飛速記錄:「短頻脈沖每秒10次,長(zhǎng)頻脈沖每秒5次,電容放電時(shí)間精準(zhǔn),分時(shí)傳輸無(wú)串?dāng)_?!?/p>
方夢(mèng)華微笑,輕敲電報(bào)鍵:「諸君,今日的實(shí)驗(yàn)證明了電報(bào)不僅能傳遞訊息,還能精準(zhǔn)分流到不同終端。這是大明通信的又一飛躍!」
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,方夢(mèng)華召集學(xué)生檢視系統(tǒng)。湯思退報(bào)告:「第二中繼站的電磁開(kāi)關(guān)偶爾卡頓,需換成鎢簧片以耐高溫。」葉承灝補(bǔ)充:「長(zhǎng)頻脈沖的電流略弱,建議增加電容容量?!剐煸露鹛岢觯骸噶蛩犭娊庖涸谶B續(xù)傳訊后濃度下降,需設(shè)計(jì)自動(dòng)補(bǔ)液裝置?!?/p>
謝芷蘭翻開(kāi)《材料筆記》,沉吟道:「酚醛樹(shù)脂絕緣雖好,但長(zhǎng)距離線路可能需更耐候的材料,比如南海的樹(shù)膠?!?/p>
方夢(mèng)華目光掃過(guò)全場(chǎng):「諸君,今日的雙路電報(bào)只是起點(diǎn)。未來(lái),我們要讓大明的每一座城池、每一艘船艦,都能聽(tīng)到電的脈搏!」
當(dāng)夜,國(guó)會(huì)大廈的燈火映照玄武湖面,電報(bào)線的銅線在月光下如銀蛇蜿蜒。燕子磯碼頭的炭絲燈與國(guó)會(huì)大廈的蜂鳴器交相響應(yīng),仿若大明的脈搏在跳動(dòng)。方夢(mèng)華站在實(shí)驗(yàn)室窗前,凝視湖面,低聲道:「電的語(yǔ)言,將讓山川不再遙遠(yuǎn),天下從此同聲?!?/p>