DPZ - 電的旅程

「第二章：電報」
＜消除時空間隔 ( 4 )＞……續上
電報的成功，摩爾斯居功至偉，但他算不上是個技術專家，也不是好的管理人或經營者，但他敢於創新，性格堅持，他也善於聽取他人的意見，例如在發明初期，他聽了維爾及葛爾的意見改進電報機，後來又採納了肯道爾的一些意見。但根據一些歷史記載，他是生性很吝嗇的人，斤斤計較，寡情薄義，幾乎跟所有跟他合作過的人都鬧翻了，甚至多年的助手和伙伴維爾及葛爾都跟他翻臉成仇，摩爾斯的下半生深陷在一系列的訴訟之中。
摩爾斯1871年逝世，娶了年青的太太，在赫德遜河畔買下了別墅，國會也頒給他特別榮譽，讚揚他的發明，消除了時間和空間的阻隔。……(完)

「第二章：電報」
＜智慧財產權紛爭 ( 1 )＞
專利權是保護發明者權益的一種法律，發明者獲得專利權以後，在一定時段內受到保護，他人不能抄襲。在發明商品化的過程中，專利權非常重要，鼓勵人們發明創造的積極性。專利權在1474年文藝復興時期初期，就在威尼斯出現。有記載的世界上第一個專利權是英國君主在1499年頒給一位名叫尤提南的人 (JOHN OF UTYNAM)，他發明了製造教堂用的彩色玻璃。在美國，1790年在傑佛遜主持下，制訂了第一部專利法，其要旨更被寫入美國憲法中。
電報事業在美國高速發展時，很多公司投入了這個行業，很多公司不理會摩爾斯的專利權，逼使摩爾斯對這些公司提出訴訟，這些公司反而聯合起來抗辯，指摩爾斯盜用了許多人的發明算不上是電報技術的發明人，這一官司最後鬧上美國最高法院。1854年法院判摩爾斯勝訴，法院指出摩爾斯雖採用了其它人個別的發明，但他將技術整合在一起，認定他是電報技術的發明人，這次判決確認了摩爾斯的貢獻，也成了以後不少專利權訴訟的範例。……(待續)

「第二章：電報」
＜智慧財產權紛爭 ( 2 )＞……續上
歷史上很多新發明都會涉及很多人，很難斷定誰是第一個發明人。判斷誰是發明者的一個重要標準是看誰對後世的影響最大。
大家都知道哥倫布在公元1492年發現美洲大陸，不過實際上維京人酋長萊弗．艾瑞克森在1002年就登陸北美洲，比哥倫布早了500年。
但維京酋長登陸北美大陸無人知道，無人注意，而哥倫布的發現卻震動了整個歐洲，所以除了在歷史學術界承認艾瑞克森首先到達北美洲，發現美洲大陸的所有榮譽都歸哥倫布。
電報專利權的紛爭在以後的歷史中不重演，也有一些很有趣的故事。……(完)

「第二章：電報」
＜「數位型」技術＞
摩爾斯的第三套方法，後來被廣泛應用，稱為「摩斯密碼」，訊號有長短之分，長的稱「劃」(DASH)，短的稱「點」(DOT)，不同的點劃組成，代表英文26個字母及數字0 – 9，對於專業人士來說後容易記憶，不需要電碼本。
維爾在發展密碼的過程中，做出了很大的努力和貢獻，但摩爾斯沒有給他任何酬勞，當初答允的25%股份也沒有履行，維爾1859年逝世，心中一直為此不悅，但他性格溫和，至死也沒有向摩爾斯提出任何追討，可以維爾的遺孀不服氣，在維爾死後狀告摩爾斯偷取了維爾的發明，直到摩爾斯逝世，這個案子仍未了結，所以後世所稱的「摩斯密碼」有可能是維爾的發明。
電報成功的地方就是它的簡單及「數碼化」，信號祇有開和關兩種，不怕干擾，不怕雜音。
電報普及的同時，帶動了電池生產，輸電線生產等等種種新工業。
德國工程師克希荷夫用數學方法詳細分析了電訴號在電纜中傳送時，電纜中的電阻，電容，電感應對訊號的影響，這個理論後來演變成重要的「電路理論」。

「第二章：電報」
＜市場成長與影響 ( 1 ) ＞
電報的成功，當然是市場需大，最大用戶是金融、銀行，其次是鐵路和企業，再其次才是私人用戶。
電報成功還跟當時鐵路高速發展有關，鐵路延伸到到全國，鐵路公司有沿線的土地所有權，所以初期的電報線桿都是沿鐵路線架設的，電報站設在各火車站內。
電報公司最多的時候有700餘家，到1860年末期，經過無數次整合，出現了一家超級電報公司，叫西聯 (WESTERN UNION)，公司總裁叫威廉．奧頓 (WILLIAM ORTON)。到1873年，西聯的電報業務控制了全美99%的電報通訊量，並且採用垂直的生產鏈，將設備生產，新系統建造，電報服務統合在一家公司中。1884年西聯成為道瓊斯股票指數最基本的十一隻股票之一，對全美經濟有舉足輕重的影響。
利用電報原理，當時年青的發明家愛廸生，發明了「股票報價機」，銀行或經紀行祇要花一點錢，將線駁到股票交易所，就可以得到最新的報價。
西聯又跟銀行合作，利用電報技術，展開「電匯」款項的業務，時至今日，電報已式微，西聯公司也無復當日，也被道瓊斯除名，但西聯公司仍存在做「電匯」的服務。…… (待續)

「第二章：電報」
＜市場成長與影響 ( 2 ) ＞ ……(續上)
電報在私人通訊上也很重要，但因費用昂貴，普通人很少用，且要字斟句酌，用盡量少的字表達全部意思，有些像今日的「短訊」。
電報在十九世紀是新興的高科技工業，在電報公司做收發報工作的，多是年輕聰明的男性，收發電報要快速，準確，線路上的每一秒鐘都值錢。在這批年青人中後來出了很多人材，比較出名的有愛廸生、卡內基及維爾家族另一位成員泰特．費爾。愛廸生做出了許多電器發明，卡內基後來成了鐵路大王，泰特．費爾則創建貝爾電話公司，是美國歷史上傑出的企業管理者。
到1865年，世界上二十個國家成立了電訊聯盟，統一了電報的標準技術。
電報的成功，令人們從不懂及驚畏電，到對電發生濃厚興趣，開始了人類駕馭電子的旅程。…… (完)

「第三章：電話」
發明電話惑貝爾豪奪巧取掩蓋真相，造福人類，千里遙遙促膝談心也有功績。
貝爾 (ALEXANDER GRAHAM BELL) 發明電話的故事膾炙人口。說在1876年3月10日，貝爾在做實驗時不小心有些酸性的化學物掉在他的衣服上，貝爾大聲叫在隔壁實驗室工作的助手華生過來，華生聽到聲音卻不是從空氣中傳來，而是從電線上傳來！這樣貝爾就發明了電話，而他遞入專利權的申請比競爭者祇早了兩個小時！這個故事流傳甚廣，但真相卻大有出入。

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 1 )＞
到了1870年代，電報已有近三十年歷史，成了重要的通訊工具，可是架電報網的成本卻不斷上升，於是有人開始研究是否可在同一條電線上，同時傳輸多個信號。年輕的愛廸生很快發明了可在同一條線上發送四個電訊的方法，也因此樹立他發明家的名聲以及賺到他人生的第一桶金。但這種技術的延伸性有限，於是有人想到是否可用不同音調的發報機，利用同一條電線傳送信息。例如一種信號是高音的「DA．DA．DA」，另一種是低音的「DI，DI，DI」……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 2 )＞ …… 續上
不同的聲調的訊息經同一條電線傳到終端站時，可以用電路技術將不同音調的訊號過濾分離，同一條線路可以容納更多的訊息，這種技術今天仍大量應用在通訊技術上，專業名稱叫「多頻多功技術」，電視機的不同頻道，收音機的不同電台，都是用這個原理。
當時，1870年代中期，有兩個人在做這方面的研究。一位曷資深電學發明家艾萊沙．格雷 (ELISHA GRAY)，他不但是發明家，還是成功的實業家。另一位就是這一節提到的貝爾。
貝爾在蘇格蘭出身，祖父及父親都是研究口語和演講的專才，他的母親耳聾，因母親的關係，貝爾對聾啞人充滿愛心，他十七歲跟隨父母移民加拿大，後來他自己移居波士頓，專門以教育聾啞人為職業。
在他的學生中有一位叫梅苞 (MABEL HUBBARD) 的十六歲女學生，兩人相差十一歲，但有好感，梅苞的父親叫胡伯特 (GARDINER GREENE HUBBARD)，是著名大律師，精通專利法，梅苞的母親則出生在波士頓豪門，胡伯特活躍在上流社會，人脈非常廣極有影響力。……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 3 )＞ …… 續上
胡伯特曾提出，當時的西聯公司壟斷了美國的電報業，不利公平競爭。他建議政府把西聯拆開，在政府的郵政局底下設立一家半政府性質的電報公司，由他來負責營運，他的用意可說是「司馬昭之心，路人皆知」，結果國會也沒有通過他的法案，這也顯示了胡伯特對電報業務以及電報可能引起的通訊的革命性變化有著濃厚的興趣。
順便一提，胡伯特是當時美國「國家地理學會」的主席，他創立了著名的「國家地理雜誌」，直到今天，仍是出版界及媒體的一家大公司。
1874年夏天，貝爾受梅苞之邀到她家作客與胡伯特夫婦首次見面，有機會在鋼琴室跟胡伯特聊天，貝爾想留下一個好印象，介紹了一些想法，他解釋如何通過共鳴的方法，讓不同的諧音在同一根弦上發出來，並指出這一構思如果成功，可以應用到電報上。胡伯特聽了非常感興趣，約了另一位富商朋友一起資助貝爾的研究，定名為：「諧波電報」(HARMONIC TELEGRAPH)，有了資金貝爾找了一個地方，請了一名助手，開始新技術的研究。……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 4 )＞ …… 續上
貝爾本人其實對電磁並不太內行，要動手做實驗更是不行，他請的助手叫湯姆．華生 (THOMAS WATSON)，倒是心靈手巧，設計和搭配了一些實驗裝置。
一年多過去了，技術開發的進展很慢，但貝爾和梅苞之間的感情卻越來越濃。1875年貝爾鼓起勇氣向胡伯特夫婦提出想娶他們的女兒，胡伯特卻不急於答允，要貝爾先要在研究上拿出成果。
貝爾在研究「諧波電報」時，也想到如果不同音調的訊號可以在電線上同時傳播，那麼電線上也可以傳送音樂或對話？貝爾跟胡伯特談起這一想法，想不到胡伯特要他不要胡思亂想，先做好「諧波電報」再說。
此時西聯電報公司的格雷也在做同樣的，用電線傳送聲音的研究。胡伯特通過各種管道，知道了這個信息，知道格雷已接近成功並打算申請專利，他對貝爾施加更大壓力，要他先把各種想法寫成專利申請書，以便隨時可提出專利申請。……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 5 )＞ …… 續上
1876年2月24日，專利局準備了一個貝爾與格雷的專利申請聽證會，胡伯特在此緊要關頭施展奇謀，秘密安排貝爾在2月19日去了一趟華盛頓和專利審查員會面，而這種做法是非法的。該審查員將格雷的專利申請讓貝爾過目，並讓貝爾在他自己提交的專利申請的紙邊上加上了一句：「用可變電阻的方法，以產生波動的電流」，這是把聲波轉化成電流的核心技術，是貝爾從格雷的專利申請上抄襲過來的。這份申請書修改後馬上請律師做了一份新的申請，換出了原本的申請書，神不知，鬼不覺！
更難想像的事又發生了。3月7日，貝爾從華盛頓回來，第二天即3月8日，他的專利申請就獲批，這個美國專利權編號174465，就是後來電話專利的基礎，一般認為是美國專利史上含金量最高的，背後竟是如此不堪！……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 6 )＞ …… 續上
電話的核心技術是將聲波轉化成電流訊號，經電線傳輸到遠方，而在接收端再將電波信號轉化成聲音。
格雷在他專利權申請書上的想法是：將一根很細的導電鋼針，一端固定在一張振動膜上，銳針的下半部浸在酸性的導電液中，對著薄膜講話，聲波推動薄膜振動，而鋼針也在導電液體中振動，引起的微小電阻變化，這電流變化傳到遠方，再用電磁鐵及相連的薄膜將電波震動還原成聲音。
3月7日貝爾從華盛頓回來後，就全力投入了實驗中，嘗試格雷提出的方法。1870年3月10日，他打翻了一些酸性的液體，大聲呼叫隔壁房間的助手華生，華生聽到的聲音是從電線上傳來的，這個實驗格雷自己不知為了什麼原因一直還沒有做，發明的概念卻被貝爾偷了去，捷足先登！……(待續)

「第三章：電話」
＜聲音從電線上傳來 ( 7 )＞ …… 續上
在整件事情上胡伯特是推手，貝爾在胡伯特和梅苞的壓力下做了違心的事。三年後當貝爾在法庭上作證，不斷為自己圓謊時，身心受到極大壓力，那時梅苞跟他已結婚，而且生活美滿，貝爾寫給梅苞的信上提到：「全世界的人有什麼必要一定要知道是誰先發明了電話呢？祇要大家從中得益不就很好嗎？我終於得到了真愛，為什麼還要介意世人對我的看法？」他懦弱地沒有反省自己的欺詐行為及對別人的不公。
案子結束後，貝爾和華生都年紀很輕，但都遠離了電話這個行業。華生遠走倫敦，追求自己的興趣，專演莎士比亞劇集，他矢口不提任何跟發明電話有關的事。貝爾則從事航空及優生學的研究，走出了胡伯特的控制，找到了自我，他跟梅苞一生婚姻幸福。
後來在全面發展電話業務時，貝爾的表現能力和興趣都不強，胡伯特也不要他介入，建立了貝爾電話公司，後來該公司發展成AT&T，勢力龐大，無人再敢提起這一段往事。……(完)

「第三章：電話」
＜電話創業與泰特．費爾＞
胡伯特雖是法律及談判老手，但管理及發展企業卻非他所長。
有了電話的專利權下一步怎麼走？胡伯特想到的第一步竟然是去找他的老對手西聯的總裁奧頓，向奧頓提出以十萬美元轉讓電話的專利，雖然十萬在當時不算小數字，但花了九牛二虎之力，用盡算計，祇為了這十萬元？
有趣的是西聯的奧頓一口拒絕了胡伯特的建議，西聯董事局認為西聯已有最好的電報技術，電話傳播祇能當作是玩具！
此時胡伯特祇能自己來發展電話業務了。他找到了泰特．費爾 (TED VAIL)，他跟發明電報的艾佛瑞．維爾是同一家族的人，憑藉泰特非凡的創業和經營能力，他將貝爾電話公司發展成一個超級大企業，就是今日的AT&T，他又創建了貝爾實驗室，讓AT&T的電報及電話技術領先世界，貝爾實驗室後來成為許多重大的電子新技術的發源地。

「第三章：電話」
＜專利權世紀之戰 ( 1 )＞
西聯的奧頓拒絕了胡伯特出售電話專利的建議後，很快自己明白犯了一個錯誤，西聯必需也立即進入電話市場。奧頓不認為貝爾的電話專利站得住腳，要發展電話，需要有一個高效、體積小的聲音一電流轉換器，就是「MICROPHONE」，今天我們說的麥克風。奧頓請了當時已很出名的年青發明家愛廸生來做，愛廸生在三個月內就做出了「碳磁式」麥克風，比一切以前的技術都優越。
愛廸生的技術是用磨碎的碳粉，壓縮在電阻，跟一塊薄膜相連，聲音令薄膜振動，引起碳粉電阻的改變，經過的電流因此改變，這載著聲音訊息的電流傳到遠方，復原成聲音，這個裝置體積小，音質清晰，簡單可靠，容易製造，在電話發展上，一直應用到1970年代。
有了愛廸生的技術，加上西聯本已有的電報系統，西聯的電話用戶大幅增長，當時弱小的貝爾公司眼見形勢不妙，背水一戰，狀告西聯公司，侵犯了電話專利權，這在當時是轟動全國的大案子。…… (待續)

「第三章：電話」
＜專利權世紀之戰 ( 2 )＞……續上
貝爾公司的律師們，在胡伯特及泰特．費爾的指示下，緊守幾個原則，貝爾所擁有的專利權是正式授予的，而格雷的專利申請祇是暫准的，貝爾的申請比格雷的申請早了兩小時，同時在法庭上避重就輕，在法律程序的技術問題上大做文章，貝爾也出庭作證幾次，他的紳士風度和誠實形象，也帶給大家好印象。
另一方面格雷與西聯公司卻犯了很多錯，當貝爾在3月10日宣佈發明了電話時，格雷的律師鼓勵格雷給貝爾發了一個賀電，這份賀電後來對格雷非常不利。
在案件審訊過程中，西聯總裁奧頓逝世。此時有華爾街的金融集團向西聯進行不友善的攻擊，西聯急於要應付外來的危機，就跟貝爾電話公司和解。貝爾電話同意以後十七年電話專利收入20%分給西聯，又同意不進入電報市場，最後這一場官司以庭外和解結局，西聯承認了貝爾電話的專利權地位，對貝爾電話是大大有利。…… (完)

「第三章：電話」
＜類比型技術與音樂留聲 ( 1 )＞
從電報到電話，人類在電和磁的研究方面跨進了一大步。電報傳送的訊息是手鍵的開關及長短來表達的，摩爾斯的訊號屬於「數位型」(DIGITAL)，傳播比較簡單。而電話是將聲音的強弱高低自然波動轉化成同樣波動的電流信號，電話波動的信號叫「類比信號」(ANALOG)，無論是聽覺，視覺，觸覺或嗅覺，人和自然界溝通的訊號，都是類比型的。
類比型的訊號在傳播過程中易受噪音影響，訊號的減弱和變形也較難復原，處理上比數位型的訊號困難很多，所以高品質的電話技術，遠比電報複雜，特別是長距離類比訊號的傳送，更是困難重重。第一條橫跨大西洋的電報電纜早在1858年完成，而第一條橫跨大西洋的電話電纜要到1956年才完成，晚了幾乎100年。「數位型」及「類比型」訊號的概念很重要，以後還會敘述。…… (待續)

「第三章：電話」
＜類比型技術與音樂留聲 ( 2 )＞……續上
電話在應用上還有很多重要的技術環節，包括「交換」(SWITCH) 及「網路」。早期電話用戶很少，但在「網路」的意義上已經有「本地」及「長途」兩個概念。在每一個「本地區域」中，都有一個交換站，當接線生知道你撥的號碼後，她就會用手接的方法，直接駁通你要的號碼。如果你的電話是「長途」的，就會接去主幹線，主幹線將主要的交換站聯接在一起，收費是不同的。
費爾早就認識到本地和長途電話在生意和技術的角度看是不同的，他將各個「地區」的網絡，成立地區的「貝爾電話公司」，而將長途線成立另外一家公司，叫AT&T (美國電報電話公司)，後來AT&T成了主體，各地區的貝爾電話公司反而成了附屬，AT&T直到今天，仍雄霸美國的電訊市場。
剛開始時，電話接線生都是年青的男性，就像電報接收員都是男性一樣，漸漸客戶都覺得女性接線員更溫柔客氣，漸漸電話接線員都由婦女擔當，成了女性重要的一項職業。 …… (待續)

「第三章：電話」
＜類比型技術與音樂留聲 ( 3 )＞……續上
電話開始普及以後，大眾都喜歡電話，因為傳遞的信息是我們自然的聲音，不是密碼，通話時雙方可以同時對講，像在家中聊天一樣。當年西聯拒絕胡伯特的賣專利建議時，公司內部的專家在評估電話的價值時，完全沒有想到這些重要的因素。
電話的衍生產業，都跟聲音和電流的結合有關。還記得愛廸生發明了麥克風嗎？是西聯公司為發展電話而資助愛廸生發明了麥克風，而因此也引導愛廸生進入電和音響的研究。
在1878年，愛廸生示範了「留聲機」，當聲音產生的音波引起一片薄膜震動時，薄膜上附著一支針，可將薄膜的震動刻在圓筒表面的錫泊上或一片硬臘上，當用另一枚附有震動膜的針沿著刻出的軌跡運動時，可以還原聲音的震動，所以愛廸生一舉發明了留聲機和播音機，這在當時是神奇的，不可思議的發明。…… (待續)