【无线电史话】1858年首条大西洋海底电报电缆铺设失败与珠宝大亨蒂芙尼的滑铁卢
蒂凡尼的跨大西洋电缆纪念品
来源：工商业部/美国国家历史博物馆/史密森学会
大西洋电报公司1858年第一条跨大西洋电报电缆是一个大胆美丽失败，但为八年后的成功奠定了基础
作者：Allison Marsh
1858年8月16日，英国维多利亚女王和美国总统詹姆斯·布坎南（James Buchanan）交换了电报的欢呼声成为连接英属北美和爱尔兰的第一条跨大西洋电缆揭幕最好的仪式。当时，传递的信息不是即时消息，女王的98个字善意问候语通过3200公里电缆花费了将近16个小时才传输完成。尽管如此，与穿越大西洋的可能要花10天的时间的邮轮相比，电缆确保了紧急通信传输速度的巨大提升。
争议漩涡——跨大西洋传输理论和电缆设计挑战
电报这一里程碑已经立了很长时间。塞缪尔·莫尔斯（Samuel Morse）于1840年首次建议将两大洲联系起来，随后几年他进行了各种尝试。该项目的进展始于1850年代中期，当时美国企业家赛勒斯·W·菲尔德（Cyrus W. Field）开始大力投资电报业。
菲尔德在34岁时就已经在造纸业中发了大财。他投资的第一个电报项目是纽芬兰的圣约翰斯与纽约市之间的通讯线路，这是加拿大工程师弗雷德里克·牛顿·吉斯本所设想的。该合资企业从未获得足够的资金，但菲尔德对电报的热情丝毫没有减弱。在接下来的十年中，他投入了自己的资金，并召集其他发明家和投资者成立了多家电报公司。
其中最冒进的是大西洋电报公司（ATC）。海底电报专家菲尔兹（Field）、英国工程师约翰·沃特金斯·布雷特（John Watkins Brett）和查尔斯·蒂尔斯顿·布莱特（Charles Tilston Bright）于1856年成立了该公司，目标是铺设跨大西洋电缆。英美两国政府都同意对该项目进行补贴。
在当时，地面电报业已经开始崭露头角，当时的欧洲和美国已经部署了几条较短的海底电缆。尽管如此，跨大西洋电缆的长距离仍对通讯提出了一些独特的挑战，特别是因为传输理论和电缆设计仍处于争议之中。
莫尔斯和英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）认为，海底电缆的导线应尽可能窄，以限制信号的延迟。而且电线越宽，需要更多的电力来充电。大西洋电报公司的电工Edward Orange Wildman Whitehouse赞成这种观点。
另一个设计流派由威廉·汤姆森（后来的开尔文勋爵）代表。他认为延迟量与电缆长度的平方成反比。汤姆森建议使用由最纯铜制成的大直径铁芯，以降低电阻。该项目的首席工程师Bright同意了Thomson的观点。这种设计比莫尔斯-法拉第学校提出的设计要重得多，成本也更高，最终大西洋电报公司ATC并没有采用这个设计方案。
Gutta Percha公司制造了电缆的芯线和绝缘层。芯线由七股绞合在一起的铜线组成，直径为0.083英寸。成品芯重为每海里107磅，比汤姆森和布莱特提出的每海里392磅要轻得多。铜芯被包裹在三层的古塔胶中，古塔胶是一种来自同名树木的乳胶。然后将绝缘的芯子覆盖着焦油麻，并用铁丝包裹。成品电缆的直径约为八分之一英寸。
来源：休尔顿档案馆/盖蒂图片社
该“致命线圈：HMS阿伽门农号上用于铺设第一条横跨大西洋的电报线路的电缆，该线路于1858年开始运营。
一波三折——如何铺设海底电报电缆产分歧
当时，没有船可以承载所有需要的海底电缆，因此将这批电缆分配给了两艘海军舰艇，分别是阿伽门农号（Hgame Agamemnon）和尼亚加拉号（USSF Niagara），这两艘船都经过改装可以承载载荷。加载电缆花了三个星期。许多人当时围观了这一盛况，而地方官员和来访的贵宾则与海军军官们举行了无数次晚宴和庆祝活动，其中许多活动被媒体记录和放大。
当然，有两艘船意味着必须在某些时候将电缆拼接在一起。再次，关于如何进行有了分歧。
布赖特的方案是将电缆拼接在海洋中，然后让每艘船朝相反的方向前进，并在传输过程中将其电缆放出。怀特豪斯（Whitehouse）和其他电工更喜欢开始在爱尔兰铺设电缆，并在上半年铺设后在下半年进行拼接。该计划将允许与岸线持续接触并持续测试电缆的信号。布赖特的计划的优势是将电缆敷设时间减少了一半，从而减少了遇到恶劣天气的机会。
董事最初选择了怀特豪斯的计划。尼亚加拉和阿伽门农号在爱尔兰皇后镇相会，用临时接头测试电缆。成功传输之后，在萨斯奎哈纳号（Susquehannaanna）和HMS豹号（HMS Leopard）的护送下，船只前往瓦伦西亚湾（Valentia Bay）开始执行任务。支持舰HMS Advice，HMS Willing Mind和HMS Cyclops也加入了舰队。
摸索前进——充满冒险的海底电缆铺设之路
1857年8月5日，探险队开始进行电缆铺设。他们将要铺设的电缆的第一部分称为岸上电缆，这些经过加固的线，可防止波浪，水流，岩石和锚的突变。但是在不到5英里外，电缆被机器夹住并切断。舰队则返回港口。
支持舰威灵（Willing Mind）用粗绳子取回断裂的电缆，船上人员将其拼接回尼亚加拉（Niagara）号上的电缆线。舰队再次出发。当他们到达电缆的尽头时，工作人员将其剪接到海缆上，然后慢慢将其降低到海底。
接下来的几天，电缆敷设继续。海岸的怀特豪斯与菲尔德，和船上的莫尔斯、汤姆森之间几乎一直保持着沟通，尽管莫尔斯在很多时候都因晕船而无法正常工作。
连接机操作灵巧。偶尔将电缆从车轮上丢下，电缆中的焦油会积聚在凹槽中，因此必须清除。为了使电缆以受控的速率放出，需要不断调整机械制动器。刹车员必须平衡船速和洋流。在完美的天气和平坦的海洋中，这很容易判断。但是天气可能会变幻无常，人们容易犯错。
照片：PhotoQuest
特许水域：跨大西洋电缆将纽芬兰的Heart of Content与爱尔兰瓦伦西亚岛上的Telegraph Field连接起来。该节目的首席发烧友Cyrus W. Field显示为中洋。
8月11日凌晨3:45左右，尼亚加拉船尾驶入海浪低谷。随着船的升起，电缆上的压力增加了。刹车此时应该已经释放，但实际情况是没有释放。电缆断裂并跌落至无法挽回的深度。
菲尔德立即乘坐豹子前往英格兰，与ATC董事会会面。尼亚加拉和阿伽门农在现场停留了几天，以练习将两艘船的电缆拼接起来。独眼巨人在前一年做了路线的初步调查，对该地点进行了探测。当他们回到岸上时，船员们得知该项目已经暂停了一年。
在冬季，威廉·埃弗里特（William Everett）被任命为总工程师，着手重新设计出款机械，更加注重制动机制和安全功能。机组人员练习了演习。汤姆森（Thomson）对传输速度有了更多的考虑，并开发了他的镜像振镜，这是一种用于检测长电缆中的电流的仪器。
第二年夏天，这些船再次出发。这次他们将遵循Bright的计划。阿伽门农（Agamemnon）和尼亚加拉（Niagara）将在拟议路线的中点，北纬52°2’，西经33°18’相遇。在大西洋中部，他们会将电缆拼接在一起，然后放到海底。阿伽门农将向东前往爱尔兰，而尼亚加拉则向西前往纽芬兰。
尽管轮船出发时天气晴朗，但很快就转了。整整六天，两艘载有1500吨电缆的船从一侧到另一侧惊险地俯仰。尽管没有人丧生，但仍有45人受伤，阿伽门农最终偏离了路线200英里。
最终，在1858年6月25日，阿伽门农和尼亚加拉相遇。船员将电缆拼接在一起，然后船只出发了。最初，这两艘船能够通过电缆进行通信，但在6月27日凌晨3:30左右，两本日志均记录为故障。由于每艘船的状况都很好，船员们认为问题出在另一端，所以船又返回了集合地点。船员们不想浪费时间进行调查，因此他们同意放弃已经铺设并拼接在一起的100公里电缆，换一条新船，然后船只再次出发。
到6月29日，阿伽门农已放出了几乎所有存储在甲板上的电缆，这意味着船员将不得不在深夜切换到主线圈。尽管他们在冬天练习了演习，但运气并不在他们一边。午夜前后，电缆断线并丢失。事实证明，六天的暴风雨将电缆铺设在甲板上，损坏了电缆。至此，两船相距数百公里，他们返回皇后镇等待进一步的指示。
菲尔德并没有因此而受到阻吓，但还是采取了一些措施来说服大西洋电报公司ATC董事会的其他成员再做一次尝试。他可能是一个有说服力的人。
该船于1858年7月17日第三次出发。这次电缆敷设没有发生意外，最后得到了上天的祝福。7月29日，正如菲尔德在他的日记中所记录的那样，这两艘船在大西洋中部将电缆的两端拼接在一起，以1500英寻（2745米）的高度将其丢入水中，然后每艘船前往目的端口。尼亚加拉于次日8月4日抵达阿伽门农。如今，这条长达3200公里的电缆将纽芬兰的Heart of Content连接到爱尔兰瓦伦西亚岛上的Telegraph Field。
到8月10日，调度员已经发送了测试消息，并且在8月16日，随着女王和布坎南的通讯成功，这条通讯线路正式开放。
新闻界和热切的公众密切关注着该项目的许多起点和终点。考古学家卡西·纽兰（Cassie Newland）将这项英勇的努力称为“维多利亚时代的阿波罗任务”。
宣告失败——珠宝大亨蒂芙尼的纪念品全部沦为废品
经过多年的猜测和许多失败，胜利的开幕被誉为世纪通信的成就。纽约市以游行和烟火庆祝，这还意外地导致市政厅的圆顶着火。曼哈顿下城的三一教堂举行了特别的纪念活动，以纪念海底电缆铺设成功，纽约市市长和其他官员出席了会议，新泽西州主教乔治·华盛顿·多恩右牧师也做了致辞。在大西洋的另一边，空中交通管制的股份增加了一倍以上，查尔斯·布莱特（Charles Bright）因监督项目的工作而被封为爵士。
当然，公司希望在庆祝活动中获利，并立即制作各种纪念品和纪念品。尼亚加拉以数百公里的超长电缆到达了纽约。珠宝商蒂芙尼公司（Tiffany＆Co.）买断了所有纪念品的设计制作和销售权。
蒂凡尼的工匠将电缆切成10厘米长的部分，并用黄铜套圈绑紧每根电缆的末端，并附上一个说明性的板，请参见首图。这些纪念品每枚零售价为50美分（今天约合15美元）；批发商可以以25美元的价格购买100件。每件作品均附有由赛勒斯·菲尔德（Cyrus W. Field）签名的便条传真，证明他已将剩余的电缆从尼亚加拉（Niagara）卖给了蒂芙尼（Tiffany）。尽管蒂芙尼声称垄断了电缆，但许多竞争对手纷纷推出自己的电缆纪念品，包括表链，耳环，吊坠，护身符，开信刀，烛台，手杖礼帽和桌面展示。
照片：SSPL
非理性繁荣：许多纪念品都纪念第一条跨大西洋电缆的英勇建成。
据报道，蒂芙尼售出了数千种电缆纪念品，但这是一个冒险。
命运是残酷的，几天之后，海底电缆就断线了，北美再也接收不到欧洲传来的清晰的信号。谣言不胫而走，菲尔德沦为千夫所指，欢呼的浪潮用同样的力度反扑向无辜的菲尔德。菲尔德是骗子，英国女王的电报是他捏造的，一切都是他在为沽名钓誉而做戏，他的团队都是他的托儿...菲尔德千辛万苦铺设的海底电缆再次成为废铁，而他也名誉扫地，这一项目也被迫搁浅。
失败的罪魁祸首迅速归咎于电缆东端总工程师怀特豪斯。他认为信号传播得越远，所需的电压就越强，因此他有时会使用高达2000伏的电压来增强信号。同时，电缆西端的首席工程师汤姆森（Thomson）正在使用其反射镜检流计来检测和放大通过电缆的微弱信号。
在指责怀特豪斯的失败时，人们很快指出他缺乏传统资格。这有点不公平，他的道路与当时许多绅士科学家的道路相似。受过医学训练，在将注意力转向电学实验之前，他成功地进行了多次外科手术。怀特豪斯（Whitehouse）获得了对电报设备的多项改进的专利，并当选为英国科学促进协会的会员。但是调查电缆故障的委员会将故障归咎于怀特豪斯使用高压。
1985年，历史学家兼工程师Donard de Cogan发表了一篇文章，这在某种程度上为怀特豪斯辩护。德·科根（De Cogan）对从最初的部署中回收的一段电缆的分析表明，它的制造质量很差，包括铜芯不在绝缘子内部居中并且危险地靠近金属护套的事实。此外，牙胶绝缘子也明显变质。德·科根（De Cogan）推测，甚至汤姆森（Thomson）反对的杂质，以及1857–58年冬季的不当存储都会导致电缆不可避免地发生故障。不过，德科根还得出结论，将怀特豪斯作为替罪羊实际上可能有助于推进跨洋电报。如果电缆无故失效，投资者将更加犹豫。
无论如何，这次失败给蒂法尼留下了数千种无法出售的纪念品。一些最终被博物馆收藏起来，但许多却被存储起来并被遗忘了，这导致了这个故事的下一个转折。
1974年，一家名为Lanello Reserves的公司宣传出售2000枚Tiffany电缆纪念品。要价为100美元，约合今天的500美元。Lanello Reserves还向史密森学会捐赠了100件作品，该博物馆在其商店中转售。如今，原始的跨大西洋电缆纪念品经常出现在在线拍卖网站上。您也可以拥有一段历史。
尽管纪念品的使用寿命可能比传输电缆本身更长，但这并不会减少Bright，Thomson，Whitehouse及其团队的成就。即使电缆无法正常工作，在失败之前也总共发送了732条消息。其中包括报告说，库纳德专线船的欧罗巴号和阿拉伯号之间发生了碰撞，以及英国政府下令在加拿大拘留两个团的命令。这些军团正在前往印度，但是当英国政府得知印度叛乱遭到镇压时，他们通过电缆发出了新的命令。通过不派遣部队，财政部节省了大约50,000英镑到60,000英镑，用一次军事命令就收回了他们在电缆上投资的约七分之一。
但是，公众对电缆的情绪迅速下降。到1858年底，谣言盛传，这都是精心策划的骗局或欺诈性的股票计划，目的是逃避毫无戒心的投资者。与今天的阴谋论理论家相似，他们拒绝相信阿波罗登月是真实的，有线电视的怀疑者并没有被纪念品，国家元首的消息或轰动的新闻报道所说服。
菲尔德渴望再次尝试。ATC最初的大多数财务支持者都不愿意投资于另一条横跨大西洋的电缆，但英国政府仍然看到了这种潜力，并继续提供资金。该公司终于在1866年成功建造了永久性跨大西洋电缆。
菲尔德可能失去了许多朋友和投资者，但他从未失去过乐观的态度。在大多数人（实际上甚至根本没有想到）室内管道和电灯的时代，他能够相信即时通讯的未来。
关于作者
艾莉森·马什（Allison Marsh）是南卡罗来纳大学的历史副教授，也是该大学安·约翰逊科学，技术与社会研究所的联合主任。