§18雷达的发明(1/3)
雷达波碰到物体,反射回来以后,测出和目标的距离,这是雷达基本的原理。这和蝙蝠发出超声波,接收回波,来确定、捕捉目标所在的位置的原理完全一样。
1938年,研究蝙蝠领域的鼻祖——Griffin在哈佛大学生物系学习期间,做过试验,把蝙蝠的眼睛手术掉,蝙蝠的飞行不受丝毫影响。即使在屋子里横七竖八的挂许多系了铃铛的绳,蝙蝠也不会碰到,铃铛不会发出响声,他一直想了解蝙蝠是用什么样的波感知周围的世界,当他听说,哈佛大学物理系的学生Pieice发明了一种能探听超声波的仪器时,Griffin提了一笼蝙蝠,来到Pieice的实验室里撞撞运气,当Griffin的一笼蝙蝠靠近仪器时,仪器发出了巨大的噪音,就这样,两个不同领域的年轻人聚到一起发现了一个世界之谜——蝙蝠是靠超声波回声定位的。
雷达是一种神奇的电学器具,它由电磁波往返时间,测得阻波物的距离。假如你问雷达是谁发明的?在芬克的雷达机械中说,“雷达的发明,不能专归于某一位科学家,乃是许多无线电学工程师努力研究,加以调准而成。”在战时,美国麻省理工学院由五百位科学家和工程师致力于雷达的研究。希奇得很,在自然界中,你找得到神为某种动物所豫备的雷达。在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上,给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行,不论如何黑暗,如何狭窄的地方,绝不碰壁,这是什么原因?它怎样知道前面有无障碍呢?关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在1940年已经证明,蝙蝠能够避免碰撞,是藉一种天然雷达,不过是声波代替电磁波,在原理方面完全相仿。从蝙蝠口中发出一种频率极高的声波,超过人类听觉范围以外,二位科学家藉着一种特制的电力设备,在蝙蝠飞行时,将它所发的高频率声波记录出来。这种声波碰到墙上,必然折
回,它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近,而向适宜方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样,都是相距极短的时间而且极有规则,并且每只蝙蝠,有其固有的频率,这样蝙蝠可分清自己的声音,不至发生扰乱。因这缘故,蝙蝠飞行之时,常是张口,假如你将它口紧闭,它便失去指挥作用,假如堵上它的耳朵,便要撞到墙上,无法飞行。这个有趣的实验,道破了它的秘密。
第一次世界大战期间,军用飞机出现,一些国家在抵御它的进攻方面遇到了很大的困难。为此,有的科学家开始研制一种远距离寻找飞机的仪器,这就是后来的雷达。不过,雷达的发明可以追溯到19世纪。1887年,德国科学家赫兹在证实电磁波的存在时,就已发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反射回来,就如同用镜子可以反射光一样。这实质上就是雷达的工作原理。不过,当时赫兹并没有想到利用这一原理来进行无线电通讯试验时,通讯突然中断了,几分钟后又恢复了正常。这种现象连续几次出现,起初他以为是机器出现了故障,经检查,一切正常。于是,他观察了外部的情况,发现一艘轮船正通过两艘军舰之间,等船驶过后,两舰之间的通讯又恢复了正常。波波夫凭着自己敏锐的感觉,立刻意识到,就是这只船在经过两舰之间时挡住了无线电波。他由此想到,如果在海上航线上设置无线电通讯设备,就可以利用电波探测到海上目标。但令人遗憾的是,他没有将此想法付诸实践。直到1922年,美国科学家根据波波夫的设想,在海上航道两侧安装了电磁波发射机和接收机,当有船只经过时,通过电波马上就可以测出。这就等于在海上设置了 一道看不见的警戒线。不过这种装置仍然不能算是严格意义上的雷达。1935年,英国著名的物理学家、国家物理研究所无线电研究室主任沃特森.瓦特在此基础上发明了一种既能发射无线电波,又能接收反射射波的装置,它能在很远的距离就探测到飞机的行动。这就是世界上
