王 沛

(1.西北大學(xué) 數(shù)學(xué)與科學(xué)史研究中心， 陜西 西安 710127；2.西安郵電大學(xué) 研究生院，陜西 西安 710121)

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·科學(xué)技術(shù)史·

李書(shū)華與白蘭傳真技術(shù)在華傳播

王 沛1,2

(1.西北大學(xué) 數(shù)學(xué)與科學(xué)史研究中心， 陜西 西安 710127；2.西安郵電大學(xué) 研究生院，陜西 西安 710121)

依據(jù)原始期刊文獻(xiàn),研究近代物理學(xué)家、教育家李書(shū)華在中法大學(xué)代理校長(zhǎng)任內(nèi),于1926年10月邀請(qǐng)法國(guó)電傳發(fā)明家白蘭來(lái)華在北京中法大學(xué)講演早期傳真技術(shù)的歷史經(jīng)過(guò),并對(duì)白蘭演講、李書(shū)華所譯的《傳遞圖像的電報(bào)》作了文本分析。結(jié)論認(rèn)為,這是近代傳真技術(shù)在中國(guó)的首次公開(kāi)演示,開(kāi)啟了中國(guó)傳真技術(shù)經(jīng)由實(shí)物傳播的新路徑,標(biāo)志著傳真技術(shù)在華傳播的新起點(diǎn)。李書(shū)華在其傳者選擇、名詞術(shù)語(yǔ)命名、系統(tǒng)紹介、公開(kāi)發(fā)表于期刊等方面做出了開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn),成為這一重大技術(shù)的首要傳播者。

李書(shū)華(1890—1979);中法大學(xué);傳真技術(shù);白蘭(M. Edonard Belin,1876—1963);中國(guó)現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)史

李書(shū)華(1890—1979),中國(guó)近代物理學(xué)家、教育家。民國(guó)早期留學(xué)法國(guó),1918年獲圖盧茲大學(xué)(Université de Toulouse)理學(xué)碩士學(xué)位,1922年獲巴黎大學(xué)(Université de Paris)理學(xué)博士學(xué)位,同年8月受邀回國(guó)。歷任北京大學(xué)物理系主任,中法大學(xué)代理校長(zhǎng),北平大學(xué)副校長(zhǎng)兼代理校長(zhǎng),北平研究院副院長(zhǎng)、總干事,教育部政務(wù)次長(zhǎng)、部長(zhǎng)等職務(wù),1948年當(dāng)選中央研究院院士。李書(shū)華極其重視科學(xué)技術(shù)在國(guó)家建設(shè)中的地位,重視大學(xué)在科學(xué)教育、科學(xué)研究和科學(xué)應(yīng)用中的作用,在擔(dān)任北京大學(xué)物理系主任特別是代理中法大學(xué)校長(zhǎng)期間,約請(qǐng)多位中法學(xué)者到校演講。其中,尤為重要的一次演講是1926年10月14日法國(guó)電傳圖像發(fā)明家白蘭(M. Edonard Belin,1876—1963)在北平中法大學(xué)演講“電傳圖像”并示范表演,這是近代傳真技術(shù)在中國(guó)的首次公開(kāi)演示,標(biāo)志著傳真技術(shù)在華傳播的新起點(diǎn)。

1 李書(shū)華自法國(guó)輸入傳真技術(shù)的教育背景

1.1 童年私塾與學(xué)堂教育(1890—1912)

李書(shū)華,字潤(rùn)章,1890年生于河北省昌黎縣,6歲(1895年)上私塾,16歲(1905年)先后參加縣考和府考,后因清朝廢科舉制作罷。1907年入昌黎縣高等小學(xué)堂學(xué)習(xí)整1年,1908年考入保定直隸高等農(nóng)業(yè)學(xué)堂農(nóng)科第三班,入學(xué)1年后第三班改為中等班,學(xué)習(xí)內(nèi)容包括國(guó)文、外國(guó)語(yǔ)文(日文日語(yǔ)、英文)、算學(xué)、動(dòng)物學(xué)、物理、化學(xué)、植物學(xué)、礦物學(xué)及各種農(nóng)業(yè)專門(mén)科目等。1912年,李書(shū)華以第一名的成績(jī)從直隸高等農(nóng)業(yè)學(xué)堂(時(shí)已改為直隸農(nóng)業(yè)專門(mén)學(xué)校)畢業(yè),并獲每年補(bǔ)助大洋600元到法國(guó)留學(xué),遂往北京加入留法儉學(xué)會(huì),入留法預(yù)備學(xué)校第一班準(zhǔn)備赴法。

1.2 10年留法教育(1912—1922)

1912年底,李書(shū)華經(jīng)西伯利亞到達(dá)巴黎,先在蒙達(dá)邑中學(xué)(College de Montargis),后于1914年轉(zhuǎn)往莫蘭中學(xué)(College de Melun),學(xué)習(xí)法文并補(bǔ)習(xí)科學(xué)。1915年,進(jìn)入圖盧茲大學(xué)農(nóng)科,并同時(shí)選習(xí)理學(xué)院的數(shù)學(xué)與化學(xué)。1918年,獲圖盧茲大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位(自由碩士),后繼續(xù)在該校求學(xué),專修物理學(xué)。1919年,轉(zhuǎn)入巴黎大學(xué)理學(xué)院。1920年,成為任教理學(xué)碩士,進(jìn)入讓·佩蘭(Jean Perrin,1870—1942)的研究室,預(yù)備國(guó)家理學(xué)博士學(xué)位。至1922年,先后完成了博士學(xué)位所需的兩篇論文,第一篇有關(guān)主要工作的論文全文發(fā)表于法國(guó)《物理學(xué)報(bào)》[1]。1922年6月11日,在巴黎大學(xué)理學(xué)院舉行論文公開(kāi)答辯后,論文委員會(huì)決定以最優(yōu)等的等級(jí)予以通過(guò)并公開(kāi)宣布,即獲得法國(guó)國(guó)家理學(xué)博士學(xué)位。6月底,李書(shū)華接受北京大學(xué)校長(zhǎng)蔡元培(1866—1940)的聘書(shū),允任北大物理系教授,同年8月回到中國(guó)。

1.3 歸國(guó)后的物理教育生涯

1922年9月至1929年8月,李書(shū)華在北京大學(xué)先后任物理系教授、主任[2],歷時(shí)7年,“全部的精力,都給予北大物理系”[3]45。他為北大預(yù)科及本科講授“普通物理”和“近代物理”課程,包括物性、熱學(xué)、熱力學(xué)、音學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、放射學(xué)及X光線等[4]。李書(shū)華重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),其時(shí)北大物理系除原有設(shè)備外,又添置了不少新設(shè)備,設(shè)置了機(jī)器房,安裝了直流電等。李書(shū)華本人除兼授物理實(shí)驗(yàn),還為本科一、二年級(jí)編寫(xiě)了《普通物理實(shí)驗(yàn)講義》第一冊(cè)。經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展,“北大本科物理系畢業(yè)水準(zhǔn),比美國(guó)大學(xué)本科畢業(yè)水準(zhǔn)為高,比美國(guó)的碩士學(xué)位的水準(zhǔn)為低”[3]47-48。

1926年“三一八”慘案后,李書(shū)華代理中法大學(xué)校長(zhǎng),兼任服爾德學(xué)院院長(zhǎng),期間約請(qǐng)?jiān)S多中法學(xué)者到校演講,因此獲得法國(guó)政府勛章。1928年,國(guó)民政府試行大學(xué)區(qū)制,李書(shū)華任北平大學(xué)副校長(zhǎng)、代理校長(zhǎng)。1930年12月,任教育部政務(wù)次長(zhǎng)、立法委員,翌年署理教育部長(zhǎng)[5],“九一八”事變后請(qǐng)辭。1932年,他創(chuàng)立中國(guó)物理學(xué)會(huì),任第一、第二屆理事會(huì)理事長(zhǎng),同時(shí)被推為中國(guó)天文學(xué)會(huì)理事會(huì)理事長(zhǎng)1年。1934年任中法教育基金委員會(huì)中國(guó)代表團(tuán)教育部代表,1936年被推舉為中國(guó)代表團(tuán)主席。

1929年9月,北平研究院成立,李書(shū)華任副院長(zhǎng),歷時(shí)20年。北平研究院在他的領(lǐng)導(dǎo)下,取得了諸多成績(jī)。至1935年,北平研究院已有物理學(xué)、化學(xué)、鐳學(xué)、藥物、生理學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和地質(zhì)學(xué)八個(gè)研究所,研究工作“有的偏重學(xué)理,有的完全注重實(shí)用”,“許多工作,全已得到重要的或者相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果”,“各項(xiàng)貢獻(xiàn),很能引起國(guó)內(nèi)外科學(xué)界人士的注意,有時(shí)且為外國(guó)學(xué)者所稱引”[6]?？箲?zhàn)爆發(fā)后,北平研究院遷往昆明,之后的工作“特別注重應(yīng)用方面的研究”,“同時(shí)注重有學(xué)術(shù)性質(zhì)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值之調(diào)查與研究”[3]137。

1943年,李書(shū)華兼任中央研究院總干事,抗戰(zhàn)結(jié)束后,隨北平研究院回到北京,1948年當(dāng)選中央研究院院士。1945年代表中國(guó)出席聯(lián)合國(guó)教科文組織籌備會(huì)議,之后參加了聯(lián)教組織第一、第二、第四及第七次大會(huì)。1949年,李書(shū)華在巴黎再次獲得法國(guó)政府勛章,隨后旅居法國(guó)、德國(guó)和美國(guó),1979年7月5日在紐約逝世。

1.4 對(duì)法國(guó)科學(xué)教育思想的關(guān)注與介紹

李書(shū)華在留法期間即指出“四千年古國(guó),有一線之光明,與無(wú)窮之希望者,實(shí)為吾輩學(xué)生;故使中國(guó)而不亡者,為學(xué)生;致中國(guó)于富強(qiáng)者,亦為學(xué)生。而學(xué)生之中,尤以留學(xué)生似為最有希望者?！币虼讼Ｍ逃?dāng)局“規(guī)劃應(yīng)設(shè)事業(yè)”,“注重學(xué)生實(shí)習(xí)”,并“創(chuàng)辦中央學(xué)院”,否則“恐東亞大陸之美哉山河,將由他人代為整理矣”,故“機(jī)不可失,時(shí)不再來(lái),吾國(guó)人其急圖之”[7]。他認(rèn)為,“中國(guó)貧弱的重要原因,就是科學(xué)不發(fā)達(dá)的原故。中國(guó)當(dāng)前的大問(wèn)題,便是如何救亡圖存。解決這個(gè)大問(wèn)題,我們有一條光明的大道,便是發(fā)達(dá)科學(xué)?！盵6]

對(duì)于科學(xué)教育,李書(shū)華分析了科學(xué)家的特點(diǎn)和成長(zhǎng)經(jīng)歷,以尋求科學(xué)家教育和培養(yǎng)的共性。他發(fā)現(xiàn)“科學(xué)家之重要理論及發(fā)明,不與其年歲為比例。多數(shù)科學(xué)家之成就,多在幼年”,其“成熟期,多異常迅速”,大部分都在三十歲之前,“故學(xué)校組織,須便成熟甚早,具有科學(xué)家天資之學(xué)生,能早有成就為宜。吾國(guó)小中大各級(jí)學(xué)校學(xué)年甚長(zhǎng),宜及早縮短之?！蓖瑫r(shí),李書(shū)華認(rèn)為“中學(xué)及預(yù)備學(xué)校中,最足為青年之科學(xué)思想障礙者,莫過(guò)于古典式教育”,“中國(guó)數(shù)千年毫無(wú)科學(xué)思想,實(shí)專制式古典教育之結(jié)果”,“吾輩青年,須深明此中利害,此實(shí)吾民族生死存亡問(wèn)題”[8]。他創(chuàng)辦北平研究院,“就是要發(fā)展中國(guó)的科學(xué)研究,先使中國(guó)科學(xué)研究由‘無(wú)’變?yōu)椤小?再進(jìn)一步由‘少’變成‘多’,由‘粗’變成‘精’”[9]。對(duì)李書(shū)華而言,他在國(guó)內(nèi)最為特殊的經(jīng)歷應(yīng)當(dāng)是任職中法大學(xué)時(shí)期,其與中法大學(xué)的淵源可以追溯到留法時(shí)期。里昂中法大學(xué)成立后,時(shí)任里大校長(zhǎng)吳稚暉(1866—1953)每到巴黎,必到李書(shū)華的住所訪問(wèn),“一談便是幾小時(shí)”,并“曾接連不斷談了八小時(shí)之久”[3]34。留法10年,李書(shū)華對(duì)于法國(guó)教育體制和學(xué)術(shù)成就即倍為推崇,而北京中法大學(xué)的建立直接將法國(guó)先進(jìn)的教育制度引入中國(guó),使他能夠?qū)⒆约旱慕逃砟罡吨T實(shí)踐。

李書(shū)華以為,“新發(fā)明為世人承認(rèn)之遲速,往往不以其科學(xué)上之價(jià)值而定,常以其易于明了與否而定也”[8];“沒(méi)有人不感覺(jué)到火車(chē)、輪船、飛機(jī)、電報(bào)、無(wú)線電廣播等種種的便利,這些便利全是應(yīng)用科學(xué)之所賜,因人類(lèi)需要的關(guān)系,特別當(dāng)中國(guó)建國(guó)時(shí)期,自應(yīng)注意實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題……但是我們應(yīng)認(rèn)清科學(xué)應(yīng)用,全是發(fā)源于純粹科學(xué)”[10];“中國(guó)此時(shí)固然應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)應(yīng)用,但是絕對(duì)不能說(shuō),此時(shí)做科學(xué)研究便算多事。非但不算多事,而且實(shí)在是必需的”[6]。李書(shū)華因而青睞于通過(guò)演講的形式傳播科學(xué)思想和知識(shí),以應(yīng)用科學(xué)作為切入點(diǎn),激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)其投身純粹科學(xué)研究之中。他多次到全國(guó)各地演講并撰文,傳播近代物理知識(shí)和科學(xué)思想,內(nèi)容涉及相對(duì)論[11]、無(wú)線電[12][13]、原子論[14]、太陽(yáng)能[15][16]、物理學(xué)史[17][18]等多個(gè)領(lǐng)域。代理中法大學(xué)校長(zhǎng)期間,憑借早年留法和北大任教期間建立的人脈,李書(shū)華亦多次邀請(qǐng)中法學(xué)者到校演講,其中最為著名的一次,當(dāng)屬法國(guó)電傳圖像發(fā)明家白蘭所演講之“傳遞圖像的電報(bào)”。

2 李書(shū)華邀白蘭來(lái)華與傳遞圖像的電報(bào)

2.1 白蘭其人與演講來(lái)由

白蘭是法國(guó)發(fā)明家,近代傳真技術(shù)的主要發(fā)明者和改進(jìn)者。1924年,里昂中法大學(xué)學(xué)生黃涓生(1894—1990)“前承里昂電書(shū)實(shí)驗(yàn)所主人之招待,曾與巴黎華法教育會(huì)何君魯之作一度之試驗(yàn)”,因而得以親身體驗(yàn)白蘭式傳真機(jī)。黃涓生將其見(jiàn)聞感想刊載于《東方雜志》[19],白蘭及其傳真機(jī)遂得以為更多的中法大學(xué)學(xué)生和國(guó)人所知。

1926年,白蘭受邀來(lái)華,于10月7日赴中法大學(xué)參加建校七周年慶典,并于10月14日晚九時(shí),在中法大學(xué)服爾德學(xué)院講演其所發(fā)明之傳遞圖像的電報(bào)。中法大學(xué)同時(shí)發(fā)出請(qǐng)柬,邀請(qǐng)各界旁聽(tīng)[20]。此次講演盛況空前,包括法國(guó)公使馬泰爾(Conte de Martel,1878—1940)在內(nèi)的中外人士約八百人前往聽(tīng)講,“后來(lái)者因講堂已無(wú)立足之地,均立門(mén)窗之外……先由李書(shū)華君介紹白蘭于聽(tīng)眾,并述歡迎之意。繼白蘭講演,首述其發(fā)明之歷史,隨即述其發(fā)信機(jī)與收信機(jī)之構(gòu)造與用法。并用幻燈將圖片向聽(tīng)眾說(shuō)明,聽(tīng)眾莫不贊賞?！盵21]

白蘭在中法大學(xué)的講演全文,由李書(shū)華譯成中文,刊入《中法教育界》。在這篇《傳遞圖像的電報(bào)》譯文中,李書(shū)華對(duì)白蘭的演講表示了感謝[22]:

“白蘭先生是‘傳遞圖像的電報(bào)’的發(fā)明者,這個(gè)講演的法文原稿,是他講演后親自寫(xiě)的。發(fā)明者在北京中法大學(xué)親自講述他自己的發(fā)明,又為中法教育界親自寫(xiě)出他的講演稿,我們對(duì)于他是十分的感謝”。

講演結(jié)束之后,白蘭于1926年10月18日,進(jìn)行了第一次公開(kāi)傳真試驗(yàn),由李書(shū)華親筆書(shū)信一封,發(fā)送給東北大學(xué)張翼軍先生,內(nèi)容如下[23]:

“奉天東北大學(xué)教授張翼軍先生鑒:

法國(guó)白蘭先生由法來(lái)華,現(xiàn)利用北京奉天間長(zhǎng)途電話線,試驗(yàn)電傳字書(shū)及電傳照像。今日系第一日試驗(yàn)已傳遞字書(shū)數(shù)次,成績(jī)甚佳。特此告知。

順請(qǐng)大安。

弟 李書(shū)華十五.十.十八”

此次講演很快引起了社會(huì)各界的注意,故10月29日,白蘭“又假北大物理試驗(yàn)室在北京為第二次之試驗(yàn)”,“仍由中法大學(xué)代理校長(zhǎng)李書(shū)華君及京北交通司令兼北京電話局長(zhǎng)蔣斌君為之介紹,并由電話局及中法大學(xué)同人組織招待團(tuán)體”,“是日下午三時(shí)開(kāi)始試驗(yàn)……張學(xué)良韓麟春于珍王琦邢士廉諸將領(lǐng)及各界要人均先后蒞止。外人到者有法公使,東方匯理銀行總理馬肅,鐸爾孟等十余人。合各界來(lái)賓共數(shù)千人?！盵21]

11月8日,白蘭離開(kāi)北京奔赴天津,李書(shū)華等中外人士20余人前往送行[24]。

李書(shū)華后來(lái)回憶:“在我代理校長(zhǎng)時(shí)期,曾約請(qǐng)?jiān)S多中法學(xué)者到校演講,很引起學(xué)生的興趣。其中白蘭(Edward Belin)演講,尤其是破天荒的一次。民國(guó)十五年十月十四日法國(guó)電傳圖像發(fā)明家白蘭先生在北平中法大學(xué)演講‘電傳圖像’(La Télégraphie des Images),并假北大物理實(shí)驗(yàn)室利用北京沈陽(yáng)間長(zhǎng)途電話線試驗(yàn)電傳字書(shū)及電傳照像,成績(jī)甚佳……這是中國(guó)電傳圖像的第一次”[3]106。

2.2 白蘭演講內(nèi)容

白蘭在講演開(kāi)始,首先對(duì)中法大學(xué)特別是李書(shū)華的翻譯工作表示感謝,然后從七個(gè)方面對(duì)“傳遞圖像的電報(bào)”進(jìn)行了詳盡的闡述。

2.2.1 傳遞圖像電報(bào)的定義與分類(lèi) 白蘭指出傳遞圖像的電報(bào)“是借電力將各種圖像傳達(dá)于一定距離以外所有各種方法的總名”,根據(jù)傳遞時(shí)效性即“時(shí)間”的重要性,分為“電傳照像”、“電傳晤面”和“電傳電影”三類(lèi)?！半妭髡障瘛笔恰坝善瘘c(diǎn)將已有之照片傳遞于終點(diǎn),在終點(diǎn)可得到與原照片相同之另一照片”,其時(shí)間問(wèn)題無(wú)關(guān)重要。“電傳晤面”是“在起點(diǎn)置一特置儀器于一實(shí)物(物之意義為光學(xué)上的意義,物與像為對(duì)待的)前,借電力使此實(shí)物的影像暫時(shí)的在終點(diǎn)顯出。試驗(yàn)完畢的時(shí)候,此影像亦隨之而消滅”,其時(shí)間問(wèn)題甚為重要?！半妭麟娪啊笔峭瑫r(shí)利用以上兩種技術(shù)原理,“將已有之‘電影照片’由起點(diǎn)傳達(dá)至終點(diǎn),在終點(diǎn)之遮屏上可得到活動(dòng)的影像”。

圖1 白蘭式機(jī)器全圖Fig.1 Belin′s Facsimile Apparatus

2.2.2 高恩式傳遞圖像電報(bào)裝置 白蘭介紹,有許多人從事于傳遞圖像電報(bào)的研究,而即使是“未得到結(jié)果的研究人對(duì)于有這個(gè)建筑物也全都變過(guò)一塊石頭”。白蘭列舉了兩個(gè)重要的人物,即意大利物理學(xué)家喬瓦尼·凱斯利(Giovanni Caselli,1815—1891)和德國(guó)人阿瑟·科恩(Arthur Korn,1870—1945),指出科恩的工作尤其重要,繼而對(duì)科恩(高恩氏)的電傳照相方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。

高恩式傳遞圖像電報(bào)裝置,在起點(diǎn)發(fā)報(bào)機(jī),將照像膠片圍繞于玻璃圓筒上,由光源S所發(fā)出之光線經(jīng)過(guò)聚光透鏡L后聚集于照像膠片之C點(diǎn)上,光線穿過(guò)膠片后發(fā)散并進(jìn)入玻璃圓筒中,由全反射三棱鏡P反射于硒電阻A上(圖2)。因受光強(qiáng)弱不同,硒的電阻值亦發(fā)生變化。玻璃圓筒旋轉(zhuǎn)并沿軸向運(yùn)動(dòng),光線所聚集之C點(diǎn)在圓筒表面以螺旋線遍歷照相膠片上諸點(diǎn)。因膠片透明程度不同,照射于硒上之光強(qiáng)度亦不同,于是硒的電阻亦發(fā)生變化,電線中的電流強(qiáng)度也就發(fā)生變化。

圖2 高恩式發(fā)報(bào)機(jī)Fig.2 Korn′s Facsimile Transmitter

在終點(diǎn)收?qǐng)?bào)機(jī),執(zhí)行與發(fā)報(bào)機(jī)相反的動(dòng)作,即通過(guò)電流強(qiáng)度的變化引起光強(qiáng)度的變化,從而感應(yīng)照像紙,形成與原來(lái)照像相同的新相片。為達(dá)到這一目的,可使電流通過(guò)一“線動(dòng)電流表”,該電流表由兩根平行金屬線構(gòu)成,兩線中間置一輕鋁片。在電流作用下,金屬線及鋁片均在一個(gè)三角形小孔前移動(dòng),光線照射于鋁片和小孔。小孔不被遮蓋時(shí),光線可達(dá)于收?qǐng)?bào)機(jī)圓筒外包裹的照相紙上。因發(fā)報(bào)機(jī)所發(fā)來(lái)電流經(jīng)過(guò)電流表時(shí)引起鋁片的移動(dòng),三角形小孔可露出一部,電流越強(qiáng),小孔露出的部分越大。隨著收?qǐng)?bào)機(jī)圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)并沿軸向移動(dòng),就得到深淺顏色不同的照片。這種照片由面積大小不等的黑色而成,視覺(jué)上如同看見(jiàn)真正的相片一樣,但頗為粗放,其精度與在圓筒上所畫(huà)之螺旋線的螺距相關(guān)。

白蘭指出,“高恩氏方法雖有真正科學(xué)的價(jià)值,但是還有一個(gè)大缺點(diǎn),就是硒有惰性,試驗(yàn)后需經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間才能復(fù)回到原來(lái)的狀態(tài)。雖然高恩教授設(shè)法減少這種惰性,然而他的器械在實(shí)用上還不能適用如意”。

2.2.3 白蘭電傳照像技術(shù)原理與實(shí)現(xiàn) 白蘭認(rèn)為硒的惰性問(wèn)題難以即刻解決。為得到快而好的電傳照像,他沒(méi)有使用硒,而采用了機(jī)械協(xié)同電力的方法。白蘭電傳照像的原理,是利用“雙鉻酸鹽”感光后不溶解于水的特性,用雙鉻酸鹽膠片制作具有凹凸面的照片,即“炭照法”。具體的方法是將照像陰片附于雙鉻酸鹽照像紙上,感光后將照像紙浸于溫水中,則未感光之部分全溶解,感光最多之部分全不溶解,在兩者之間溶解部分的多少,與感光程度成正比,即與陰片透明程度成反比。由溫水中將照像紙取出干燥,即可得到表面凹凸相間的像片。白蘭稱這種方法為“光雕刻術(shù)”。

在發(fā)報(bào)機(jī)一端,將制成的雙鉻酸鹽膠片包裹于發(fā)報(bào)圓筒之外,用一固定于金屬狹薄片上的小針與發(fā)報(bào)圓筒表面接觸,圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí),小針在圓筒上畫(huà)一螺旋線,此螺旋線的螺距為0.2mm,如此小針遍歷圓筒表面各部。小針另一端的金屬薄片與顯微音器的碳膜接觸,因小針尖端與照像紙的凹凸面不斷接觸,碳膜所受小針的壓力隨時(shí)變化,顯微音器的電阻亦隨之變化,電路上的電流強(qiáng)度遂生變化。

在收?qǐng)?bào)機(jī)一端,安裝有卜龍德氏雙線電流表,該電流表的轉(zhuǎn)動(dòng)部分由直徑0.02mm或0.03mm的銅絲或銀絲構(gòu)成,置于電磁鐵兩極間的磁場(chǎng)中,兩根細(xì)絲距離很近,為一長(zhǎng)環(huán)形,在細(xì)絲中間固定有一個(gè)邊長(zhǎng)1mm的小平面鏡。光源S發(fā)出的光線經(jīng)聚光透鏡L1及L2與寬度可變化的狹縫F后,照射于平面鏡M上,其反射光線經(jīng)過(guò)凸透鏡L后恰射于收?qǐng)?bào)圓筒C外所包之照像紙上(圖3)。電流經(jīng)過(guò)電流表的轉(zhuǎn)動(dòng)部分時(shí),平面鏡M將旋轉(zhuǎn)一定角度,使得反射光線靠近或偏離凸透鏡L的中心。在凸透鏡L旁置一等差透光片E,其寬度與反射光線最大傾斜度相當(dāng)。當(dāng)電流最強(qiáng)時(shí),反射光線達(dá)于等差透光片極不透明的部分,光線全部被阻,圓筒的照像紙上可得到白色。電流最弱時(shí),反射光線經(jīng)過(guò)等差透光片最透明的部分,照相紙上可得到黑色。當(dāng)電流強(qiáng)度處于最強(qiáng)與最弱之間時(shí),則反射光線經(jīng)過(guò)等差透光片的相當(dāng)部分,照相紙上得到與之黑白相當(dāng)之色。

圖3 白蘭式收?qǐng)?bào)機(jī)Fig.3 Belin′s Facsimile Receiver

白蘭介紹,上述原理首先應(yīng)用于復(fù)雜的電傳照像,轉(zhuǎn)而才開(kāi)始解決簡(jiǎn)單的電傳字書(shū)或電傳真跡。將發(fā)報(bào)機(jī)的顯微音器換成“電流切割器”,將收?qǐng)?bào)機(jī)的等差透光片換成一狹縫(圖4),使用膠漆粉配合特制墨水在上寫(xiě)字作成凸形字,即可輕易實(shí)現(xiàn)電傳真跡。

圖4 白蘭式電傳真跡發(fā)報(bào)機(jī)Fig.4 Belin′s Text Facsimile Transmitter

在這部分的最后,白蘭特別強(qiáng)調(diào)自己的傳真裝置不但可以使用直流電,也可使用交流電,即可以同時(shí)應(yīng)用電報(bào)線路或者電話線路傳輸,但使用交流電時(shí)其振動(dòng)率(頻率)須為800方可。

所謂“整時(shí)法”,是使收?qǐng)?bào)圓筒旋轉(zhuǎn)較發(fā)報(bào)圓筒稍快,每旋轉(zhuǎn)一周后,收?qǐng)?bào)圓筒的運(yùn)動(dòng)忽被停止,以便等待發(fā)報(bào)圓筒運(yùn)動(dòng)達(dá)于一定位置時(shí)發(fā)送“改正電流”于電路,使收?qǐng)?bào)圓筒回復(fù)自由并開(kāi)始第二周旋轉(zhuǎn)。白蘭以圍繞跑馬場(chǎng)而賽跑的兩匹馬作比喻,生動(dòng)描述了整時(shí)法在其電傳圖像裝置上的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

同樣,為適應(yīng)電話線和無(wú)線電傳輸,白蘭提出發(fā)報(bào)機(jī)與收?qǐng)?bào)機(jī),均可分別使用一個(gè)真正的時(shí)鐘調(diào)整其運(yùn)動(dòng),使之具有等時(shí)性,例如可以利用時(shí)擺,每當(dāng)運(yùn)動(dòng)至垂直位置時(shí)作用于電流割斷器,使電流達(dá)于電磁鐵,時(shí)擺每運(yùn)動(dòng)一周期后,通電一次,如此可使發(fā)報(bào)機(jī)與收?qǐng)?bào)機(jī)具有等時(shí)性。由于“等時(shí)”未必就是“同時(shí)”,還須在收?qǐng)?bào)機(jī)上安裝“整時(shí)器”,確保發(fā)報(bào)機(jī)和收?qǐng)?bào)機(jī)的兩個(gè)時(shí)擺起點(diǎn)位置相一致,從而使得發(fā)報(bào)圓筒和收?qǐng)?bào)圓筒運(yùn)動(dòng)完全同步。

2.2.5 無(wú)線電傳圖像的發(fā)展 利用整時(shí)器,可以使用無(wú)線電傳遞字跡或圖像。白蘭自豪地宣布“實(shí)在是我同我的合作人于1921年8月5日經(jīng)過(guò)大西洋作成了第一次無(wú)線電傳字跡”,由紐約傳遞至巴黎并轉(zhuǎn)交巴黎晨報(bào)。隨著“三級(jí)電燈”(三極管)的發(fā)明,白蘭第一次無(wú)線電傳照像于1924年6月在馬爾邁松和巴黎間傳遞成功。

白蘭回顧了無(wú)線電傳圖像技術(shù)的發(fā)展,特別提到了美國(guó)電報(bào)電話公司、“光合公司”(Radio Corporation)、馬可尼(Marconi)公司以及德國(guó)德律風(fēng)根公司將光電管應(yīng)用于傳真技術(shù)的最新進(jìn)展,并指出德律風(fēng)根公司的方法相較而言最為先進(jìn)。

2.2.6 白蘭電傳圖像保密技術(shù)原理 白蘭繼而介紹了其所發(fā)明之電傳字書(shū)及電傳圖像保存秘密的新技術(shù)。一是保留齒輪的特別連接方法僅為發(fā)報(bào)與收?qǐng)?bào)兩方所知,使第三人(如一個(gè)偵探)不能收到發(fā)報(bào)人所發(fā)之電報(bào)。二是預(yù)先在真正的發(fā)報(bào)機(jī)旁連接另一個(gè)發(fā)報(bào)機(jī),當(dāng)真正的發(fā)報(bào)機(jī)停止時(shí),使另一個(gè)發(fā)報(bào)機(jī)動(dòng)作,故意發(fā)出“擾亂的電報(bào)”以混亂偵探的收?qǐng)?bào)機(jī)。三是不但發(fā)報(bào)機(jī)與收?qǐng)?bào)機(jī)同時(shí)在不規(guī)則的時(shí)間內(nèi)停止,還可以同時(shí)變化發(fā)報(bào)和收?qǐng)?bào)兩機(jī)的轉(zhuǎn)軸角速度,這種方法保密效果最為出色,對(duì)于軍事上十分重要。

白蘭強(qiáng)調(diào)電傳字書(shū)具有不必譯碼、信文可以直接讀取、免除翻譯錯(cuò)誤等優(yōu)點(diǎn),在法國(guó)巴黎、斯特拉斯堡、波爾多、里昂、馬賽、尼斯等城市之間已經(jīng)廣泛商用,而這種方法“對(duì)于中國(guó)及遠(yuǎn)東各國(guó)的電報(bào)事業(yè),關(guān)系尤為重要”。

2.2.7 電傳晤面的基本原理與發(fā)展 作為近代電視技術(shù)的發(fā)明人之一,白蘭以光電管的構(gòu)造為切入點(diǎn),詳細(xì)介紹了電傳晤面的基本原理。

“電傳晤面的發(fā)報(bào)機(jī)與收?qǐng)?bào)機(jī),系借無(wú)線電而傳遞。發(fā)報(bào)機(jī)光源之光穿射于欲傳遞其影像于遠(yuǎn)方之物體,經(jīng)過(guò)聚光鏡而達(dá)于光電管,因物體透明程度的不同,光電管電流強(qiáng)度亦隨之而變。收?qǐng)?bào)機(jī)為一特制之三級(jí)電燈,其金屬絲為4volts的蓄電池所燃燒。由發(fā)報(bào)機(jī)所來(lái)之電流,達(dá)于三級(jí)電燈之金屬板及金屬網(wǎng)。由特制電磁鐵所發(fā)生之磁場(chǎng),可使三級(jí)電燈金屬絲所發(fā)生的電子達(dá)于一定之遮屏而發(fā)光。當(dāng)光電管的電流等于零時(shí),遮屏上的光亦為零。當(dāng)光電管的電流最大時(shí),遮屏上的光亦最大?！?/p>

在講演的最后,白蘭介紹了自己電傳晤面試驗(yàn)的進(jìn)展。1922年底“得到了一個(gè)強(qiáng)度變化的光點(diǎn)”,幾個(gè)月后“得到一個(gè)可變化的光圈”,1926年7月“得到一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的影像”。對(duì)電傳晤面的應(yīng)用,白蘭表達(dá)了美好的憧憬,充滿了對(duì)中法人民友好的祝福:“如果有一天由北京你們看見(jiàn)了巴黎人,你們要知道既然是法國(guó)人,就是你們的朋友”。

3 結(jié) 語(yǔ)

李書(shū)華留法歸國(guó)后,即躬身于國(guó)家教育與科研事業(yè)發(fā)展。作為教育家,他在北大物理系實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作為白蘭等著名學(xué)者的演示試驗(yàn)提供了客觀條件。作為科學(xué)家,他既強(qiáng)調(diào)應(yīng)用科學(xué)對(duì)于國(guó)家建設(shè)的直接推動(dòng)作用,又特別重視純粹科學(xué)的學(xué)習(xí)研究。白蘭受邀來(lái)華并講演其所發(fā)明的傳遞圖像的電報(bào),是李書(shū)華教育生涯中的輝煌篇章之一。

在白蘭演講稿的翻譯過(guò)程中,為保證譯文便利明了,李書(shū)華在尊重原稿內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)原文次序和字句進(jìn)行了變更和增減。譯文中的諸多名詞術(shù)語(yǔ),如“電傳晤面”、“電傳真跡”、“光雕刻術(shù)”、“整時(shí)器”、“光電管”等的翻譯使用,顯示了李書(shū)華深厚的物理學(xué)功底,為傳真技術(shù)在中國(guó)的后續(xù)傳播奠定了基礎(chǔ)。

白蘭作為世界著名的發(fā)明家,代表著當(dāng)時(shí)世界傳真技術(shù)發(fā)展的最高水平,其在中法大學(xué)的講演及其后續(xù)試驗(yàn),是近代傳真技術(shù)在中國(guó)的首次公開(kāi)演示,開(kāi)啟了中國(guó)傳真技術(shù)經(jīng)由實(shí)物傳播的新路徑,標(biāo)志著近代傳真技術(shù)在華傳播的新起點(diǎn)。

白蘭的傳真技術(shù)講演不僅極大地激發(fā)了中法大學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,更吸引了包括張學(xué)良在內(nèi)的政府軍政和電政人士的關(guān)注。白蘭來(lái)華后不久,采用白蘭式傳真電報(bào)機(jī)的東北攝影電報(bào)公司即在天津宣告成立,隨后南京國(guó)民政府又引進(jìn)了德國(guó)德律風(fēng)根無(wú)線電報(bào)公司的卡魯?shù)撍故絺髡骐妶?bào)機(jī),開(kāi)通了南京與柏林間的傳真電報(bào)線路,傳真技術(shù)在中國(guó)的傳播和應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。

[1] LI Shouhoua. Perméabilité sélective des membranes polarisées [J]. Annales de Physique,1922,17:475-503.

[2] 編者.校長(zhǎng)布告[N]北京大學(xué)日刊,1926-11-19(1).

[3] 李書(shū)華.碣?gòu)]集[M].臺(tái)北:傳記文學(xué)出版社,1967.

[4] 編者.物理系課程一覽(十二年至十三年度)[N].北京大學(xué)日刊,1923-09-20(4).

[5] 教育部.教育部訓(xùn)令第1091號(hào) [J].教育部公報(bào),1931,3(24):19-19.

[6] 李書(shū)華.國(guó)立北平研究院的過(guò)去與現(xiàn)在[J]國(guó)立北平研究院院務(wù)匯報(bào),1935,6(2):121-127.

[7] 李書(shū)華.敬告留學(xué)生與教育當(dāng)局[J].東方雜志,1918,15(1):7-13.

[8] 李書(shū)華.科學(xué)家之特點(diǎn)及其養(yǎng)育[J].學(xué)藝,1921,3(1):87-94.

[9] 李書(shū)華.一年北平大學(xué)區(qū)[J].傳記文學(xué),1967,11(3):10.

[10] 李書(shū)華.科學(xué)研究之重要性.[J]廣播周報(bào),1948(101)：3-3.

[11] 李書(shū)華.相對(duì)論及其產(chǎn)生前后之科學(xué)狀況[J].東方雜志,1922,19(24):28-42.

[12] 李書(shū)華.無(wú)線電的沿革及其最新進(jìn)步[J].學(xué)藝,1922,3(8):71-81.

[13] 李書(shū)華.無(wú)線電的沿革及其最新進(jìn)步(續(xù))[J].學(xué)藝,1922,3(9):79-92.

[14] 李書(shū)華.原子之構(gòu)造[J].拓荒,1934,2(2):56-61.

[15] 李書(shū)華.太陽(yáng)熱之起源[J].學(xué)藝,1924,5(9):65-72.

[16] 李書(shū)華.太陽(yáng)熱利用的問(wèn)題[J].中國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)務(wù)年報(bào),1925(2):26-33.

[17] 李書(shū)華.二十年來(lái)物理學(xué)之進(jìn)步[J].東方雜志,1924,21(2):255-261.

[18] 李書(shū)華.各國(guó)科學(xué)家對(duì)于物理學(xué)的貢獻(xiàn)[J].東方雜志,1926,23(1):141-155.

[19] 黃涓生.電書(shū)與電相之新發(fā)明 [J].東方雜志,1924,21(13):91-96.

[20] 編者.白蘭明晚講演傳遞圖像電報(bào)[N].順天時(shí)報(bào),1926-10-13(7).

[21] 編者.紀(jì)事[J].中法教育界,1926(2):58-59.

[22] 白蘭.傳遞圖像的電報(bào) [J].李書(shū)華，譯.中法教育界,1926(3):7-22.

[23] 編者.白蘭先生在北京及奉天間第一日試驗(yàn)所發(fā)電報(bào)之一[J].中法教育界,1926(3).

[24] 編者.白蘭出京昨日啟程赴日[N].順天時(shí)報(bào),1926-11-09(7).

(編 輯 陳鐿文)

Li Shuhua and the spread of Belin′s fax technology in China

WANG Pei1,2

(1.Centre for the History of Mathematics and Science, Northwest University, Xi′an 710127, China;2.Graduate School, Xi′an University of Posts and Telecommunications, Xi′an 710121， China)

Based on the original journal literature, the paper reviews the history of French fax machine inventor Belin invited by Li Shuhua, who is a Chinese modern physicist and educator, to the Sino-French University to make the famous lecture and demonstration on early fax technology in October 1926, and makes a text analysis of the telegram of transmitting picture. It concluded that this is the first public demonstration of modern fax technology in China, which opens a new path of object communication and marks a new starting point of the spread of fax technology. For pioneering contributions, Li Shuhua became the primary communicator of this important technology in China.

Li Shuhua(1890—1979); Sino-French University; fax technology; Belin (1876—1963); history of modern science and technology in China

2016-03-11

陜西省自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(207000003)

王沛，男，陜西西安人，從事科學(xué)傳播史研究。

N09

A

10.16152/j.cnki.xdxbzr.2016-05-027