六、会“飞”的磁悬浮列车
我们通常所见到的火车都是有轮子的，但也有一种会“飞”的火车，它不需要轮子就可以在轨道上行进，这就是磁悬浮列车。
拉腾是德国下萨克森州的一个小镇。在70多年前，有一个生产肉罐头的商人住在这个小镇上，他有一个名叫海曼·肯佩尔的儿子。有一天，小小年纪的肯佩尔异想天开，想象着也许火车也会像天上的飞机一样，没有轮子就可以飞行在地面上。
小肯佩尔长大以后，为了让自己的梦想能够变为现实，他努力钻研各种科学知识。几年后的一天，正在实验室里做实验的肯佩尔，从电磁铁的特性中获得了灵感。肯佩尔想，可以把许多的电磁铁装在火车上和地面的轨道上。这样一来，火车就会在它们的相互排斥的力量的下飘浮起来。如果再找到可以让浮起来的火车前进的方法，就可以不用轮子行驶了，而且这样的火车还可以获得非常快的行驶速度。
想到就要做到，于是，肯佩尔开始在自己家的地窖里制造高速火车的模型。刚开始，他的实验经常失败，不是这儿出了问题，就是那儿遇到了麻烦。但是，肯佩尔并没有被困难吓倒，反而更认真地钻研起了。后来，在10万赫兹的电流的托举下，电磁力果真让火车模型悬浮了起来。肯佩尔不禁高兴的手舞足蹈起来。1934年，肯佩尔获得了磁悬浮列车的专利。
1969年，第一台磁悬浮列车在德国研制成功。1994年，世界上第一条从柏林到汉堡的磁悬浮列车铁路正式开始修建，它的速度比高速列车快2/3，票价和高速列车是一样的。
我国也开始在上海和杭州之间建造磁悬浮铁路，全长170千米，列车的速度能达到每小时500公里。建成后，乘客乘超高速磁悬浮列车，20分钟就可从上海到达杭州。磁悬浮列车的发展前景十分美好，当我们一步步地把理想变成现实的时候，磁悬浮列车就会真的走进我们的生活。
七、“滴滴答答”的电报机
电报是通信业务的一种，在19世纪初发明，是最早使用电进行通信的方法。电报大大加快了消息的流通，是工业社会的一项重要发明。早期的电报只能在陆地上进行通讯，后来使用了海底电缆，开展了越洋服务。到了20世纪初，开始使用无线电拍发电报，电报业务基本上已能抵达地球上大部分地区。电报主要是用做传递文字信息，使用电报技术用做传送图片称为传真。
其实，数字通信不是什么新鲜事，早在遥远的古代，数字通信就出现了。那时，人们为了传递敌人入侵的警报，每隔一定距离设置一个烽火台，它可以说是世界上最早的数字通信装置了。按照事先的约定，烽火台点火是一种状态，意思是有敌人入侵；无火则是另一种状态，意思是平安无事。用现代语言来说，这就是利用光信号来传送“1”和“0”两种符号。其中“1”表示“点火”，“0”表示“无火”。实际上，这就是最原始、最简单的数字通信。
人类通信的革命性变化是从把电作为信息载体后发生的。
很早以前，人们就想用电来进行通信，因为与其他通信方式相比，电通信的最大优点是快捷。最初是在1753年，有人设想借助电感应来进行通信。那时，电池还没发明出来，对电的研究还停留在静电上。一位叫摩尔逊的人，曾经架设了26条电线，每一条电线代表一个英文字母。在某条电线通电的时候，另一端放置的小纸球就被静电所吸引，记下一个字母，由字母组成词句，就可以传递信息了。
但是这种方法既原始又落后，需要的设备庞杂，并且静电感应传递不远，所以没能在实际中得到应用。以后，又有人在此基础上作了改进，如用单根导线代替26根导线，以木球代替纸球等等，但终究没能达到实用的目的。
实用的电报机的发明有待于电学的进一步发展。1799年，伏打发明了金属电堆，人们可以很容易地得到恒稳电流，1820年，奥斯特发现了电流的磁效应。自此，人们把电与磁统一起来进行研究，电磁学的发展进入了崭新的阶段。
1822年，俄国外交官希林受当时种种电学发明发现的启发，提出一种假想：磁针有电源通过时会产生偏转，电流的强弱能决定磁针偏转角度的大小，磁针偏转角度的变化可以传达种种信息。接着，他全身心地投入了电磁电报机的研究。后来，他研制出了人类历史上的第一台电磁式单针电报机，还发明了一套电报电码。为了使电报机能投入实际使用，希林建议政府设立电报试验线路。1837年，沙皇指定一个专门的委员会，按照希林的意见，在圣彼得堡和皇宫之间设立电报线路，可惜希林此时已经不在人世了。使希林电报机投入使用的是英国人库克和惠斯登。1836年3月，从印度退役的青年军官库克把一部希林电报机带回家乡。一到英国，他就着手改进这台机器。在工作中，他遇到了许多电学方面的难题，只好去请教大名鼎鼎的物理学家惠斯登教授。两人一见如故，成为莫逆之交，在后来的几十年里一直并肩战斗。1837年6月，两人研制出了比希林电报机先进得多的电报机，并申请了第一个电报专利。同年7月，他们作了五针式电报示范表演，信号传输距离约一英里。1839年1月1日，一种更先进的电报机在英国铁路公司的铁路线上投入使用。
在1840年，莫尔斯为自己的电报发明申请了专利。
莫尔斯电报是如何传递信息的呢？在拍发电报时，电键将电路接通或断开，信息是以“点”和“划”的电码形式来传递的。发一个“点”需要0.1秒，发一“划”需要0.3秒。在这种情况下，电信号的状态只有两种：按键时有电流，不按键时无电流。有电流时称为传号，用数字“1”表示；无电流时叫空号，用数字“0”表示。一个“点”就用“1、0”来表示，一个“划”就用“1、1、1、0”来表示。莫尔斯电报将要传送的字母或数字用不同排列顺序的点和划来表示，这就是莫尔斯电码，也是电信史上最早的编码。
1844年5月24日，是世界电信史上光辉的一页。这一天，美国国会大厅里举行了一次隆重的电报机通信实验活动。莫尔斯接通电源，用颤抖的双手，操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机，向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报：“上帝创造了何等奇迹！”随着一连串的“滴滴答答”声的响起，电文通过电线很快就传到数十千米外的巴尔的摩，莫尔斯的助手接到了他传来的电文，并准确无误地把电文译了出来。莫尔斯的电报成功了！
莫尔斯的电报一开始在美国，而后在英国和欧洲其他国家都引起了轰动。1844年5月24日成了国际公认的电报发明日。莫尔斯的电报因为使用了电报编码，具有简单、准确和经济实用的特点，比其他人发明的电报优越得多。很快，他的电报风靡全球。如今，莫尔斯电码已成为现代电报通信的基本传信方法。
电报的发明，拉开了电信时代的序幕，开创了人类利用电来传递信息的历史。从此，信息传递的速度大大加快了。
八、千里传音的电话
当今社会，电话与人们的工作、生活息息相关。人们能够通过电话用真切的话语互相交谈，是因为电可以传递声音。提出这一奇想并将其付诸实践就是电话的发明者贝尔。
贝尔的祖父和父亲都是出色的语音学家。受到父亲潜移默化的影响，贝尔从小就喜欢研究人类语言是怎样交流和传递的。小贝尔有个奇特的想法：聋人虽然听不见声音，但看得见东西，人的声音是一种声波，应该有办法在纸上描出这种声波曲线。一旦找到声波曲线的规律，聋人就能“看”出其他人在讲什么话了。
一次在做描绘声波曲线的实验中，贝尔意外地发现，每当实验中电源开关被打开或关上的时候，一个实验用的电线线圈就会发出声音。这个细节引起了贝尔的注意，他又重复了几次，每次都会出现这个声音。贝尔认为让电流的变化和声波的变化一样，只要能传送出这种变化的电流，也就能够送出声音了。
贝尔一边向电学家请教，一边努力学习电学知识。就在贝尔准备开始电话研究时，他偶然遇见了一位名叫沃特森的电气技师。沃特森认为贝尔的想法很有道理，因此他决定和贝尔合作，一起进行研究。
1875年6月2日是有着特殊意义的一天。这一天，贝尔与沃特森按照惯例很早就开始工作了。他们先对机器装置做了检查，然后就来到各自的房间，沃特森与贝尔分别负责发出、接收讯号。贝尔在对电话的震动膜加以调整的同时，又仔细地对从电话中传出的声音进行辨别，十几个小时后，两人都累得一点劲也没有了。就在这时，贝尔突然听到一阵断断续续的声音，他立刻放下手中的东西，起身就向隔壁房间冲去。
贝尔对机器的结构进行了分析，思考着声音是怎么发出来的。他认为膜片受到了沃特森的振动，下面磁铁的磁场就会发生变化，电流就会在磁铁上的线圈中产生。通过连接2台机器的导线，电流传送到了受话器一端的相同装置内的线圈，受话器中磁铁的磁场也发生了变化，膜片开始振动了。贝尔知道自己终于找到了一种可以把声音变成电流的机械装置。用电来传递声音的梦想就这样变成了现实。
1876年2月4日，贝尔为这种可以传送声音的机器申请了专利，并把它叫做“音频电报”。1877年，贝尔电话公司经贝尔筹资正式成立，电话机的商业性生产从此开始了。
1878年，英国在贝尔的协助下建设了电话线路。1879年，法国巴黎也实现了电话通话。到19世纪80年代初，电话交换台相继在欧洲以及美国的一些大城市建成。
九、解放线路束缚——无线电技术
关于谁是无线电的发明人至今还存在争议。
在英国，人们把麦克斯韦奉为无线电的开创人，认为他最先指出电磁波的存在。
在美国，有人认为德福雷斯特是无线电之父，因为他发明了三极管，而三极管是无线电通信器材的心脏。
在西方科学家的眼中，意大利人马可尼是无线电通信的发明人，他因此获得了诺贝尔物理学奖。
在德国，人们认为物理学家赫兹才是无线电的开创者，因为他最早证明了电磁波的存在。电磁波的振动频率的单位，就是以他的姓命名的。
到底是谁发明了无线电通信呢？可以这么认为，无线电的发明是众多科学家共同研究的成果，也是历史发展的产物。
无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，是其中的一个有限频带，上限频率在300GHz，下限频率较不统一。无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。他的这些工作完成于1861年至1865年之间。
1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。
1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。
赫兹首先通过实验验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。
1906年圣诞前夜，菲森登在美国马萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏《平安夜》和朗诵的《圣经》片段。位于英格兰的马可尼研究中心在1922年开播了世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。
1894年，波波夫成功发明了当时世界上最先进的无线电接收机。波波夫对无线电通信的最主要贡献在于他发现了天线的作用，他的接收机所使用的导线是世界上的第一根天线。
1895年5月，波波夫带着他发明的无线电接收机在圣彼得堡的俄罗斯物理学会会议上宣读论文并且进行演示，结果大获成功。
