通信知识篇_王月霞主编.pdf

书书书科普知识百科全书通 信 知 识 篇王月霞主编远方出版社书书书图书在版编目(CIP)数据科普知识百科全书/王月霞.远方出版社，2006.1.科.王.自然科学 青少年读物.Z112.1中国版本图书馆 CIP 数据核字(2006)第 101667 号书名科普知识百科全书责任编辑王月霞出版发行远方出版社出版发行(呼市乌兰察布东路 666 号)经销新华书店总店北京发行所印刷北京一鑫印务责任有限公司规格850 毫米 1 168 毫米1/32印张476字数4500 千字版次2006 年 1 月第 1 版印次2006 年 1 月第 1 次印刷印数13，000 册书号ISBN 7 80723 010 X/I15定价1904.00 元(全 68 册)书书书前言人类社会已经进入一个崭新的新世纪，科学技术正以人类意想不到的发展速度深刻地影响并改变着人类社会的生产、生活和未来。科普知识百科全书结合当前最新的知识理论，根据青少年的成长和发展特点，向青少年即全面又具有重点的介绍了宇宙、太空、地理、数、理、化、交通、能源、微生物、人体、动物、植物等多方面、多领域、多学科、大角度、大范围的基础知识。内容较为丰富，全书涉及近 100 个领域，几乎涵盖了近 1000个知识主题，展示了近 10000 多个知识点，字数为800 多万字，书中内容专业性强，同时又易于理解和掌握，每个知识点阐述的方法本着从自然到科学、原理、论述到社会发展的包罗万象，非常适合青少年阅读需求。该书是丰富青少年阅历，培养青少年的想象力、创造力，加强他们的探索兴趣和对未来的向往憧憬，热爱科学的难得教材，是青少年生活、工作必备的大型工具书。本书在内容安排上，注意难易结合，强调内容的差异特点，照顾广大读者的理解力，真正使读者能够开卷有益，在语言上简明易懂，又富有生动的文学色彩，在特殊学科的内容中附有大量图片来帮助理解，具有增加知识，增长文采的特点，可以说该书在当今众多书刊中是不可多得的好书。该书编撰得到了各部门专家、学者的高度重视。从该书的框架结构到内容选择;从知识主题的阐述到分门别类的归集;从编写中的问题争议到书稿最后的审议，专家、学者都提供了很宝贵的修改意见，使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。本书采用分级管理、分工负责的办法编写，在编写的过程中得到了国家图书馆、中国科学院图书馆、中国社会科学院图书馆、北京师范大学图书馆的大力支持和帮助，在此一并表示真诚的谢意!在本书编写过程中，我们参考了相关领域的最新研究成果，谨向他们表示衷心的感谢!由于编写时间仓促，加之水平有限，尽管我们尽了最大努力，书中仍难免有不妥之处，敬请广大读者批评指正。本书编委会2006 年 1 月通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书目录古 代 通 信喊话、击鼓与狼烟烽火(1)结绳画画汉字(5)手势声音语言(13)“语言”与“文字”联姻(18)没有纸的日字里(21)地上的马和天上的鸟(24)漂流瓶的故事(28)现代通信之初邮政业的兴起(31)“视力信号机”(39)用“电”传“报”的幻想与现实(42)“电磁指针电报机”(49)莫尔斯和他发明的电报机(52)现 代 通 信电报的故事(59)1通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书电话和传真机的出现(69)雷达家族(78)形形色色的电话电话新秀(87)“电话会议”与“会议电视”(90)视像电话(92)载波电话与“海底蛟龙”(95)无绳电话(99)五花八门的电话(102)环球电话(107)书写电话(110)雷达的故事由蝙蝠想到的(111)打入“冷宫”(115)失之交臂(116)秘密雷达站(117)马岛大海战(120)“眼镜蛇”(125)站岗的哨兵(129)被“骗”的雷达(132)“百舌鸟”的故事(135)“飞毛腿”之死(137)2通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书有线“变”无线发明之初(138)波的海洋(140)沉落的“不沉之舰”(143)无线电侦察(146)“好看”的电子战(150)卫星通信(155)光纤通信(157)数字通信(160)移动通信(162)3书书书通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书古 代 通 信喊话、击鼓与狼烟烽火人类为了更好地生存和发展，就得更迅速有效地传递和交流信息。语言是人类交流信息的最基本的工具。但是，由于人的听力有限，在科学不发达的古代，依靠有声语言，只能在较近距离内传递信息。据说，公元前 5 世纪，波斯国王大流士曾专门挑选一批嗓音宏亮的家巨，到山顶上去喊话，以传达他的命令。使用号角可以扩大声音可听的范围，这一简单办法直到现在还在某些偏僻地方被采用。古代打仗，或者“击鼓而攻之”，或者“鸣金(古代金属制的打击乐器)收兵”，也都是用声音信号来传达指挥者的命令。我国历史上有一个以弱胜强的著名战例叫长勺之战。齐桓公 3 年(公元前 683 年)，齐国进攻鲁国，两军在长勺(今山东莱芜东北)相遇。鲁国谋士曹刿劝鲁庄公不要急于出击，等到齐军三次击鼓进攻均未奏效，因而锐气大减时，鲁军才击鼓而攻之，结果取得了彻底的胜利。在这里，击鼓就是传达进攻命令的手段。听觉之外，还可以利用人的视觉来传递信息。狼烟烽火就1通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书是一个例子。这里我们讲一个周幽王“烽火戏诸侯”的故事。当历史进入公元前 781 年、我国西周年代时，在军事通信方面，就常利用“烽火台”。这里顺便说一下，历史上许多新发明往往首先应用在军事上。周宣王的时候，为防止西戎大军入侵，便在骊山之下，设置烟墩 20 多处、一旦发现敌军杀来，便放起狼烟，直冲天空。各地诸侯看到狼烟突起的警告，便发兵相救。这便是最早的有历史记载的“烽火台”通信。到周幽王时，周幽王终日寻欢作乐，他为看到宠妃褒姒的开颜一笑，(褒姒虽然被立为正宫，压倒群芳，但平时少有笑容)竟然让他手下的士兵在“烽火台”上燃起烽火。各路诸侯看到骊山烽火冲天，以为大敌来临，便昼夜兼程，蜂拥而至。到达骊山，不见一个敌兵，只闻官中管弦之音，周幽王正与宠妃饮酒作乐。各路诸侯面面相观，十分气恼，卷旗收兵而回。周幽王的宠妃褒姒在楼上望见诸侯兵马被戏弄得忙来忙去，不觉拍手大笑。周幽王说:“爱妃一笑，百媚俱生。”便以千金赏给当时献计让褒姒一笑的人。“千金买笑”这句古语，便由此而来。不久，西戎真的发兵杀到周幽王的京城，周幽王急忙命令士兵点燃烽火，但各路诸侯未派一兵一卒。西戎兵马杀人京城，周幽王从王宫后面乘车逃走，但被西戎一员大将俘获，杀死于车中。“烽火台”也由此给人们留下了深刻的印象。甚至到了唐代，著名诗人杜甫还有“烽火连三月”的诗句，意思是“烽火台”军事告急、兵荒马乱已连续三个月了。今天，当我们游览万里长城时，还可看到随着山势的连绵起伏，在一些军事制高点上有碉堡式的方形建筑，那便是古代为了报警而2通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书设置的“烽火台”。“烽火台”军事通信，到了我国汉代有了很大发展:一是规模更大，每隔一定距离就建立一个“烽火台”，一有外敌侵入，白天放烟，夜间点火，接连不断的“烽火”此起彼伏，把紧急的军事情报相继传送过来。二是传信的内容也比以前丰富，例如入侵敌人 1000 以下，举一道“烽火”;2000 以下举两道“烽火”;3000 以下举三道“烽火”。汉武帝时，派大将卫青和霍去病出征匈奴时，还以举放“烽火”作为进军信号。“烽火”传送信息是很快的，仅一天时间，一些信息就可以从当时的河西(今甘肃省)，传到几千里外的辽东(今辽宁省)，气势十分雄伟壮观。狼烟烽火当然，“烽火台”接力通信无论从传输内容上、还是从速度上都远远不能与电报相比。但是当时社会还没有电这一能源，没有电哪能有电报这一发明呢。所以，“烽火台”接力通3通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书信毕竟是人类通信史上的一个里程碑，它启示了今天的超短波接力通信电报的诞生。国外也有用烟火传递信息的例子。比如，据荷马史诗记载，希腊人在特洛伊城大捷，这胜利的消息就是通过烟火信号从伊利马姆传到希腊的。这是公元前1100 年的事儿。4通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书结绳画画汉字在远古时代的漫长岁月里，人类社会的生产不发达，生活很简单，需要记住或留传给后代的事情不多，只靠口传心记就解决问题了。随着社会的不断发展，部落越来越大，劳动和生活的内容日趋丰富，要记住的事情也越来越多。在这种情况下，单靠通过语言来口传心记已经不行了，于是人们开始寻找新的能在头脑以外把事情记存下来的办法。首先找到的是实物记事法。利用实物来记事，其中用得最普遍的“实物”是结绳，所以又叫“结绳记事”。我国古书 易经上说:“上古结绳而治，后世圣人易之以书契。”意思是说，古代都用结绳帮助记事，后世人们才用文字代替了结绳。结绳怎样帮助记事呢?东汉一位经学家郑玄在注释 易经时写道:“结绳为治，事大，大结其绳;事小，小结其绳。”这就是说，事情大就打个大绳结，事情小就打个小绳结。结绳记事5通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书除了亚洲，古代非洲、大洋洲、南美洲也有很多地方的民族使用结绳的方法来记事。有些民族通过绳子的不同颜色和绳结的不同打法，可以记下不少不同的事情。比如，有一种结绳记事的方法是用一条很粗的绳子，粗绳上拴着颜色和长短不同的像缨子一样的细绳子，其上打着很多的结头:黑结头意味着死亡、灾祸、惊吓;白结头表示银子或和平;红结头表示危险或战争;黄结头是指金子或贡礼;绿结头代表谷物。结头离粗绳子越近，表示事情越紧要。南美洲的印加帝国在历史上有着特殊的地位，它的文化有许多与众不同之处，其中之一就是没有文字。不过，我们也可以说印加人有“文字”，这种“文字”与众不同地隐含在用羊毛或棉纱绳记事的方式中。而且已经达到了相当复杂“高级”的程度。各种各样的信息，从人口统计到库存物品，从收受贡品的帐目到口头流传的历史故事和传说，都靠用拴在一根主绳上的第二、第三级细绳的位置和颜色，以及这些细绳上结头的排列记录了下来。印加人用绳结的 10 种基本位置来表示不同的数目。虽然绳结只是用来记事而不是用来计算，但在记事的逻辑方式中也包含了算术的概念 加法、等分法、划分为不相等的几部分、按比例划分、整数相乘、整数分数相乘等。印加人的文化没有消失，它至今仍是南美安第斯山脉操奇楚亚语的印第安人的生活基础。用结绳来表达某种信息的做法，我们现在也可以在某些地方或某些场合下见到:马提尼克岛上的妇女，都爱戴头巾，这头巾不仅用来保护头部，而且可以通过头巾上的结子来传递信息:如果头巾的一6通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书个角向上翘着，那就表明戴头巾的姑娘还没有结婚，希望有人来向她求婚;如果头巾扎成 4 个角，朝着 4 个方向，那就表明这个女子已经结婚了，但如有人邀请她跳舞，她是不会拒绝的在海军里，用各色旗子组成的整套旗语作为交流信息的“无声语言”，这也可以看成是古代结绳记事的“变种”。与结绳记事差不多的还有编贝记事。贝是五颜六色的贝壳，编贝是把贝壳串在一根绳子上，编贝记事就是利用不同颜色的贝壳，通过不同的编串方法来表达不同的意思。古人有时也用实物象征来传递信息。比如，美洲印第安人用箭头表示方向，用短斧表示战争，用烟管象征和平。在南亚苏门答腊，盐意味着友谊，辣椒则有愤怒或仇恨的含意。但是，所有这些方法，只能表示很少很简单的意思，用来帮助头脑记住某些事情还可以，用来记录和传递更多的信息就太不方便了。怎么办呢?有办法的，不用实物，而用画画。画画在今天是一种艺术，可在很久很久以前，它却是用来记载某种事情的工具。用来记事的图画虽然也画着动物或人像，但那是非常简单、非常粗糙的。比方说，猎人出去打猎，打到了一头鹿，他便把鹿的样子简单勾划出来，同伴们看了，就知道他猎获到了一头鹿。同样，画狗指的是狗，画野猪指的是野猪。如果要说“打猎”，那恐怕就得画几个猎人围攻几只野兽来表示。用图画记事，确实要比结绳记事方便，而且可以表达更多的意思。把要说明的事物画成图形，既简单，又形象，一看就7通信知识科科普普知知识识百百科科全全书书明白，很容易记住，也不大会乱套。但是，开始图画只是描绘事物，表现自然，不能直接、准确地表达画画者的思想感情，也不跟语言发生任何联系，所以它还不