特拉法尔加海战之前，一位英国科学家注定失败的“伟大工程”

宿命轮回 · 发表于物理海洋学专业 2022-12-26 01:44:30

题记 | 并不是所有努力都会有成果，但所有的努力都有它存在的价值。

（特拉法尔加海战）

1805年10月21日，西班牙特拉法加角外的海面上，英国海军中将纳尔逊率领的舰队，和法国西班牙联合舰队相遇。双方展开激烈海战，英军最终战胜，法国海军损失巨大，拿破仑不得不放弃进攻英国本土的计划。

特拉法尔加海战的胜利，不仅让纳尔逊名垂青史，也让英国人建立起了庞大的海洋帝国。但很少有人知道，一位英国科学家为了防止拿破仑登陆英国，早已开始了一项“伟大的工程”。

理查德·洛弗尔·埃奇沃思，出生于1744年，是一位非常古怪的科学家。他的一生娶了4位妻子，生下了22个孩子，著名的英国统计学家弗朗西斯·伊西德罗·埃奇沃思就是他的孙子。我们的故事就从这位古怪的科学家开始吧。

埃奇沃思的家庭条件很好，从牛津大学基督圣体学院毕业之后，他来到了伦敦，经常参与一些俱乐部的活动。18世纪60年代的英国，出现了一大批优秀的年轻人，其中有十多位组建了著名的月光社，埃奇沃思就是其中一员。

月光社其他的名人，还有改良蒸汽机的发明家詹姆斯·瓦特，最早进行氧气研究的化学家约瑟夫·普利斯特利，以及推广并生产蒸汽机的英国工程师马修·博尔顿——当然，还有查尔斯·达尔文的祖父，最早提出演化观念的伊拉斯莫斯·达尔文。

埃奇沃思和月光社的成员们经常聚会，探讨一些新的发明和想法。他自己本身也利用这段时间，发明了一些新奇的小玩意儿。正是在这个时候，一次偶然的机会，他有了一个异想天开的想法。

1767年夏天，埃奇沃思和一个赛马俱乐部的朋友们，进行了一次有意思的对赌。

（18世纪的伦敦）

纽马克特作为英国赛马比赛的发源地，当时即将进行一次重要的比赛，全国最优秀的两匹马都会到场。远在伦敦的埃奇沃思和其他人一起，激烈的讨论着获胜者到底是谁，当然也少不了进行押注。一位名叫马驰勋爵的人，在沿路安排了人传递信息，可以第一时间得到比赛结果。

埃奇沃思突发奇想，于是问马驰勋爵能多快得到信息？马驰勋爵自信的告诉大家，上午比赛结束，当天晚上9点他就能知道结果。要知道，当时传递信息的方式，主要是邮政马车。从纽马克特到伦敦虽然只有66英里，但糟糕的路况大大延误了时间，晚上九点能得到消息，只能依靠自己派出去的人手。

但是埃奇沃思表示，自己可以更快的把比赛结果告知大家，最迟到下午5点的时候就能知道。于是，所有人都有了兴趣，纷纷开始押注，赌埃奇沃思能不能成功。

我之所以不厌其烦的说这么多和“伟大工程”看似无关的信息，就是因为埃奇沃思的这次豪言壮语，是这个工程的起点。

埃奇沃思曾经看到过这么一个想法：通过一系列的预定信号，来实现信息的远距离传输。

这是什么意思呢？简单的解释一下，就是“烽火台”的原理。相隔较远的两地，在路途中设置一定的“信号站”，把消息用简洁的符号相互传达。可能有人会觉得，这么简单的东西，算什么“伟大工程”？

发现敌情之后，在烽火台点燃烟火，可以很快的将消息传达给后方决策者，这确实不算什么伟大的事情。但是，烽火台无法告诉后方：敌人大概来了多少人，主将是谁，骑兵步兵各有多少……烽火台传达的信息量太少了。

17世纪著名的英国发明家罗伯特·胡克，很早就发明了一套表示字母的符号，他设计了最简单的“信号站”：用一个高高的木架子，上面有一些不同形状的松木板，通过排列组合传递信息，远处的人用望远镜看到之后，再往更远处传递。

这意味着，只要建立足够多的信号站，全国各地的信息都能迅速汇集到决策者手中，比当时的任何一种通信手段都要效率高。

现在似乎毫无难度的事情，在当时却非常困难。不仅需要选择合适的建造位置，还有考虑气象条件，人员的培训，信息的校验等问题，就连最简单的“约定时间”，都难度很大。《企鹅欧洲史7》中有一段内容：“19世纪初期，欧洲各城镇自己定时间，为钟表定时并不考虑周边居民遵守的时间。”也就是说，直到19世纪早期，大多数的欧洲地区时间都没有统一，人们根本没有准确到“小时分钟”的概念。

这样的话，还怎么协调这么多信号站收发信息？如果夜间有紧急军情怎么办？

所以，至少在罗伯特·胡克的时代，这种大工程只能是一种模糊的理论，可行性不强。

（早期的“信号站”）

我们再回到埃奇沃思的这次赌局，他其实早已有了相关的想法，现在准备付诸行动了。他先行制造了四台信号机器，分别放在了伦敦的唐宁街、大罗素街、皮卡迪利大街，以及汉普斯特德的几栋房子上面。埃奇沃思显然进行了尝试，他后来说：“这个夜间电报机反应灵敏，但花费太高了，不适用于日常通信。”

在赛马比赛之前，埃奇沃思虽然证实了自己的机器确实有用，但他还是绅士的提醒了马驰勋爵，自己的办法不是依靠传统的马来传递信息，而是其他方式——结果马驰勋爵自知不是对手，退出了这场赌局。

埃奇沃思不仅少赚了一笔钱，还错过了继续研究这种信息传递方式的机会。

1794年8月，英国人很偶然的从一位德国囚犯的身上，搜到了一张设计图。

这是关于“光电报机”的设计图（虽然现在的译名中有“电报”这两个字，但实际上和电没什么关系），这是法国发明家克劳德·沙普发明的，更加清晰准确、传输迅速的“信息站”。沙普设计了一个巨大的木架子，像一个举起双臂的人一样，通过“两臂”的不同姿势，代表不同的字母，用来传达信息。

这一消息迅速传遍了英国，引起了巨大的震动。很多精英人士意识到，这种光电报机一旦大规模运作，将会在战争中发挥重要的作用。

得到消息的埃奇沃思非常惊讶，没想到自己的设想被法国人抢先了一步。但是他也无可奈何，只能继续等待时机。

这一等，就是近10年时间。

（拿破仑）

1803年5月，英法两国再次开战，拿破仑的目的很明确：用精锐陆军直接登陆，进攻英国本土。而当时拿破仑陆军的强大，英国人是知道的。

如何进行防守，成了英国各阶层关心的问题。尤其是这一年拿破仑在法国的布洛涅集结了20万大军，积极战备，等待有利天气到来，就大举进攻英国。为此，法国巴黎的铸币厂还提前铸造了纪念章的模具，上面印着“攻陷伦敦1804”。这些消息并不是保密的，英国的报纸时刻关注法国，把拿破仑的信息及时告诉所有英国人。

看来，拿破仑打到英国本土，是无法避免的事情了。如果那一天到来，英国该怎么抵抗呢？当时的英国人普遍认为，拿破仑大军的登陆地点可能是爱尔兰的威克洛郡和科克郡，因为法国指挥官一直认为这里的防御相对比较薄弱，适合登陆作战。

于是，埃奇沃思决定行动了。他赶到都柏林四处游说，希望政府和军方能重视他的发明，为即将到来的战争做好准备。很快，倍感压力的政府就同意了埃奇沃思的计划，以他为项目总指挥，开始这项巨大的工程。

埃奇沃思知道时间紧迫，必须马不停蹄的开工才行。他一边组织人员进行地形勘探，寻找建立信号站的位置，一方面训练每个信号站的工作人员——要教会他们识别信号，迅速翻译，按照规定时间观测，以及遇到意外如何处理。

埃奇沃思的助手，弗朗西斯·蒲福则穿梭于爱尔兰的各地，选址建造信号站。他们遇到了很多阻碍，除了山路险阻之外，更重要的是爱尔兰民间有很强的反英情绪，很多农民都不希望这些奇怪的信号站出现在视野之内，他们很担心这是英国政府压迫他们的鬼伎俩。

当然，不管怎样，埃奇沃思还是在1804年的4月，建成了从都柏林到阿斯隆的，总长约122公里的联络线路。对于当时的英国来说，这确实可以算得上“伟大工程”了。

6月底，一切准备完成。7月2日，埃奇沃思请来了政府要员、军方代表以及社会名流，一起见证这条高效的通讯线路。当时的报道记载，这次“启动仪式”非常成功：埃奇沃思发送了一条完整的信息给130公里外的信号站，仅仅5分钟之后，他们就收到了回应，这是以往的任何信息传送手段都无法比拟的。

然而，成功的背后却有各种各样的问题，埃奇沃思的信号站注定要失败。

（电报的发明）

首先，爱尔兰的天气非常复杂，因为临近大西洋，不仅阴冷潮湿，而且常常伴随着强烈的海风和浓密的乌云。尤其是早晨，经常雾气弥漫，百米之外的能见度都大大降低——如果雾气不消散，信号站将完全失去作用。

埃奇沃思不论有多大的本事，也无法控制爱尔兰的天气。实际上，在那个年代，气象学还处于起步阶段，人们无法预测未来的天气状况。埃奇沃思的信号站，只能在天气晴朗的时候，才能有用。所以，在之后的几次测试中，成功率并不高。

另一个重大问题是，信号站的运作成本太高了。要成功进行信息发送，每个信号站都配备了一个站长和两三个民兵，他们需要轮流驻守，按规定的时间进行观测——他们都要领取薪水的。

政府和军方很快就意识到，他们承担不起这笔费用。于是，在7月中旬，该计划直接被军方接手——埃奇沃思的“伟大工程”彻底失败了。

一年之后，特拉法尔加海战让英国彻底击败了法国海军，阻止了拿破仑的进攻英国本土计划，埃奇沃思的“伟大工程”被人们所遗忘了。

短短三十多年后，1837年，英国人库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报，此后不断改进，电报系统迅速普及开来。

埃奇沃思的“伟大工程”，彻底退出了历史舞台。

埃奇沃思的努力难道完全没有意义吗？当然不是，任何一种科学尝试都有它存在的价值。正因为有了无数这样的尝试，才能积累经验，才能激发后人的灵感，才能推动各领域的发展。

最后，我们大胆的假设一下历史，如果拿破仑真的在1804年登陆了爱尔兰，埃奇沃思的信号站会不会起到作用呢？有没有可能拯救英国呢？

特拉法尔加海战之前，一位英国科学家注定失败的“伟大工程”

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