图灵新知对《通信简史》的笔记(2)

1791 年 9 月 22 日，在英国萨里郡纽因顿镇的一个穷困家庭里诞生了一个男婴，在家中排行老三。他的父亲是一名铁匠，名叫詹姆斯·法拉第（James Faraday）。谁也不会想到，家里迎来的这个新成员，后来会成为享誉世界的“交流电之父”“电磁理论之父”。

没错，这个孩子就是英国著名物理学家、化学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday，见图 23-1）。

图 23-1 迈克尔·法拉第

法拉第的家庭条件很差，一家人的生计都依靠他父亲打铁维持。1796 年，也就是在法拉第 5 岁的时候，全家从纽因顿镇搬到伦敦定居，租住在曼彻斯特广场附近的一个马车库房里。

虽然家境贫寒，法拉第的父亲仍坚持让法拉第和他的哥哥上学，并经常告诫他们不要贪图名利，要做一个勤劳朴实、正直勇敢的人。父亲的教诲对法拉第的人生产生了深远的影响。

几年后，法拉第的父亲积劳成疾，不幸病倒。无奈之下，全家人只好靠领取救济度日，法拉第的小学学业也被迫终止（仅持续了两年）。

1803 年，12 岁的法拉第为了生计，开始走上街头卖报。后来，他来到布兰福德街的一家书店，成了一名书店学徒，学习装订手艺。法拉第做事很勤快，头脑也很灵活，因此深受书店老板乔治·里鲍（George Riebau）的信任和喜爱。

工作之余，法拉第主动阅读了书店里的大量图书，既包括经典文学作品，也包括科学名著以及《不列颠百科全书》。年轻的法拉第求知若渴，被书中的知识深深吸引。他非常想亲身实践书里记录的实验过程，然而，作为一名学徒，他没有钱购买实验设备，于是只能利用废旧物品做一些简单的物理和化学实验。

1810 年，在哥哥的资助下，法拉第有幸加入了当地一个知名的青年科学组织—伦敦城哲学会。通过哲学会的一系列活动，他初步掌握了物理、化学、天文、地质、气象等方面的基础知识，为后来的科研工作打下了良好的基础。

法拉第每次参加完哲学会的自然哲学通俗演讲，都会誊抄笔记，并画下仪器设备图。他甚至把笔记装订成一本漂亮的《塔特姆自然哲学讲演录》送给里鲍先生，令对方欣喜万分。

通信是人类的基本需求，从人类社会诞生之日起，通信行为就已经存在了。

在原始社会，部落是最为常见的人类组织形式。部落成员为了维系正常的 生产和生活关系，就需要进行通信。例如，部落成员在外出进行集中狩猎时会 相互呼吼，通过发出声音信号进行协作。这就是一种通信方式。

任何通信方式都可以被理解为一个通信系统。任何通信系统都包括三个基本要素：信源、信道和信宿。例如，部落成员甲向部落成员乙发出呼吼，甲就是信源（甲的嘴巴是发送设备），乙就是信宿（乙的耳朵是接收设备），空气是信道（见图 1-1）。呼吼声是信道上的信号，不同的呼吼声代表不同的信息，表达不同的意思。

图 1-1 通信系统的基本要素

随着时间的推移，语言和文字陆续诞生，人类的通信效率大幅提升。这是因为语言和文字所能承载的信息量远远超过了手势和呼吼，而且文字还可以通 过石块、兽皮、兽骨等载体进行传递和保存。

人类社会的组织形式持续演进，组织的规模变得越来越大。部落变成村落，继而出现了城邦甚至国家。在这种情况下，仅靠面对面的交谈已经无法维系社会的正常运转。因此，人们需要更先进、多元化的通信方式和工具，提升组织内部的沟通效率，帮助这些大规模的人类社会组织紧密地联系在一起。于是，大家耳熟能详的烽火狼烟、击鼓鸣金、飞鸽传书、快马驿站等通信手段陆续出现。这些通信手段对国家的内部治理和军事外交发挥了巨大的作用，也促进了人与人之间的情感交流，推动了人类文明的进步。

然而，当国家疆域越来越辽阔、社会分工越来越精细的时候，组织之间的联系变得更加紧密且频繁，信息的价值急速增加。此时，传统通信手段因为在距离、时效、安全等方面存在缺陷，越来越难以满足人类的需求。人们开始思索，还有没有更好的办法可以有效解决通信问题，满足社会发展的需要。