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信息联环宇 万物传生机

时间:2024-05-21

彭祖钤

物质、能量、信息是宇宙的三大要素,三大资源。人类的历史,就是一部不断地创造信息,吸收信息,传播信息和运用信息的历史。在信息化社会里,信息传送的速度就是价值!

信息时代的到来

传递信息的过程就是通信。早在我国西周时代,就设有“烽火台”作为通信的工具。烽火台一个接一个,诸侯看到火光后,就知道京城有难,大兴勤王之师。周幽王为取宠爱妃褒姒,曾经妄举烽火,博得美人一笑,却失信于诸侯,后来犬戎兴兵进犯,他终于成了亡国之君。

随着历史的发展,又出现了许多传递信息方式,例如用旗、信鸽、驿站等。但是,烽火、旗鼓等方式传递信息的距离都很有限,应用范围也很小,而真正信息时代的到来,还是近代的事情。

1844年5月24日,电报发明家莫尔科,在华盛顿联邦最高法院的会议厅里,亲身把人类历史上第一份长途电报发往巴尔的摩城。1876年贝尔在美国发明了电话,神话中的顺风耳变成了现实。在20世纪的第一个春天,意大利青年马可尼集前辈电磁学家之大成,利用电磁波,使一串串无线电信号越过大西洋。俄国的波波夫几乎同时也取得了成功。由于这些发明,开创了发展电信的新时代。电信的发展,大大加速了信息的流通、传递和运用。

一百多年来,通信事业的发展非常迅速。仅在美国就有两亿部电话机,首都华盛顿平均每一百人有一百七十六部电话机。目前世界上除了形形色色的电话通信,还开辟了卫星通信、光通信、数据通信和图像通信等新的通信领域。电子计算机、通信技术与信息处理技术密切结合,形成了规模愈来愈大的通信网络,从而使信息资源的开发和利用产生划时代的变化,迅速而又深刻地改变着社会的面貌。

现在,世界上的超大规模集成电路,在一块小小的芯片上已经可以制作两百万个逻辑元件。电子计算机也从单纯的数字计算机的范畴中摆脱出来,用于各种信息的处理。因而可以把电话号码和用户的名字全部贮存起来,如果有人查号,电子计算机可以立即给予答复,等候的时间不到一秒钟。

倘若想从美国东海岸的纽约,给一位在西海岸旧金山的朋友打个电话,为了立即从两亿部电话机中选出并接通这条话路,交换系统中就得有十多万个活动部件为这次接续而动作。假如没有程控自动交换机,即使美国所有就业的妇女都去当接线员,也将应接不暇。

一台控制电话通信的交换机,使用超大规模集成电路,可以同时处理十万门以上电话线路,它对输入线路进行扫描,立刻查出哪些用户已经拿起了他的话筒,正在要求通话,同时收集用户发出的电话号码信息,自动接通电话,记下收费信息,而且在打电话的人挂上电话以后,把线路断掉。

光纤通信的发展

自从1977年美国在芝加哥建成世界上第一条商用光纤线路以后,工业发达国家都极其重视光纤通信的发展。去年,世界各国铺设的光纤总长度达27万公里。目前,在世界上,光纤通信正走向实用化。美国电报电话公司,从1981年开始,兴建包括纽约、华盛顿、波士顿等11个大城市在内的,总长1200里的多芯光缆,组成了长距离的光纤通信网。还计划在80年代中期,在西部地区和东西部地区建设两个长距离光纤通信网。英国等一些国家已经宣布,自1984年开始,不再铺设同轴电缆,而代之以光缆。日前,在我国已建成了第一条实用的光纤通信线路。它以北京火车站为起点,沿着地下铁道经过的大街,直达木樨地,全长12公里。人们打电话,不需要通过传统的金属导线,而是用比一般玻璃纯度要高万倍的玻璃拉制成比头发丝还细的玻璃纤维来作为传输媒介,以半导体激光器为光源,把通常用传递信息的电信号,通过光源变成光信号,再送入光纤维中进行传输。

1978年以来,我国就把光纤通信列为全国的重点科研项目,至今已初具规模。北京、上海、武汉、天津等地已建立了光纤通信试验线路,每条可通120路电话,并进行过可视电话、书写电话、电传打字、传真、数据传输、有线电视等各种传输试验。我国已基本掌握了光纤通信总体设计、多模光纤电缆、光电器件、光电端机、测试仪表以及工程设计施工等方面的主要技术。

什么是光导纤维呢?它是用超纯度的石英玻璃管,在高温下拉制而成的。光导纤维只有头发丝般粗细,用它制成光缆代替金属电缆,用于现代化光通信,其通信容量比电通信大十亿倍。每根光纤可传输上万路电话或数千路电视。光纤通信是由光源所发出的光波,携带着需要传输的信息,利用光纤作为媒质,以每秒30万公里的速度传送到对方,十分出色地完成通信任务。例如,象《红楼梦》这样一部长篇小说,全书一百多万字,用电信符号通过激光传送出去,只要0.02秒钟。这是金属通信线路难以办到的。

卫星通信和广播电视

卫星通信是利用人造卫星装载无线电通信设备,作为中继站,来转发无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。由于空间技术的发展,使原在地面上进行的微波接力通信能够移向太空。1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星,并向地面发回无线电信号,从而开创了宇宙通信的新纪元。1962年,世界上第一颗国际通信卫星“电星一号”送入轨道,系统地完成了有史以来第一次横跨大西洋的电视转播。1962年美国前总统肯尼迪遇刺事件,迅即转送到美国以外地方,充分显示卫星通信的优势。1963年美国向太平洋上空发射“辛康一号”及“辛康二号”同步通信卫星,成功地转播了东京奥运会的实况,使通信进入商业化。二十年来,“国际通信卫星”已从第一代发展到第五代,卫星的重量已达815公斤,通信容量已达两路彩色电视和13400路双向电话。

卫星通信的特点是通信距离远,覆盖范围广,如果在赤道上有三颗卫星就能覆盖整个地球,实现全球通信。通信质量好,传输容量大,可靠性高,灵活性大,可以多点联结。目前,卫星通信在国际通信中已占主要地位,它承担了80%以上的国际通信和全部的电视转播业务。

最近,日本计划发射一颗载人通信卫星,用来代替地面电话网,并接收和处理来自地面计算机的数据信息。他们准备在八十年代末,借用美国的航天飞机,在空中组装这颗卫星。出差到卫星上的工作人员,一批20人,每批两个月,由航天飞机负责接送。

(题图:黄域)

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