书名：通信那些事儿（下册）
ISBN：978-7-115-57128-1
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著 杨义先 钮心忻
责任编辑 刘 朋
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随着技术的快速发展，通信已经并将继续深刻地影响和改变我们的生活以及社会的各个方面。在通信发展的过程中涌现出了许许多多伟大的人物，我们在教科书、技术专著以及科普书籍中经常见到那些闪光的名字。那么，这些英雄到底都是谁？他们是如何取得这些里程碑式的成果的？他们的背后有什么精彩的人生故事？他们有什么科研经验？他们的故事对我们有什么启发？本套图书分为上下两册，对诸如此类的问题给出了全面系统的回答。
本套图书采用章回体小说的形式，用幽默风趣的语言介绍了数十位为通信技术的发展做出重大贡献的科学家的生平故事，以及那些里程碑式的发现和发明是如何产生的。本套图书可供对通信感兴趣的读者阅读，也可以作为通信从业人员以及相关专业的学生的趣味读物，还可以作为教师授课的有益补充。
科学家也分层次。像牛顿和爱因斯坦等这样的顶级科学家是人们永远景仰的对象，他们的传记自然是读者的共同兴趣点。除了顶级科学家，各专业领域中还有很多伟大的科学家，他们的知名度略低一些，但他们也是科学发展过程中的里程碑式的人物，同样值得人们永远纪念，特别是值得相关专业人士充分了解和学习。他们的成功经验对于同行来说可能更有借鉴意义，他们的失败教训更值得我们深思。
作为信息界发展最快的领域之一，现代通信成了全社会关注的焦点。开设通信专业的院校非常多，每年招收的通信类专业的大学生和研究生的人数也在迅速增加，通信类课程和教材更是数不胜数。这些课程和教材有两大共同特点：其一，许多科学家的名字反复出现；其二，这些名字被一笔带过，从而为本套图书的写作留下了有待填补的空白。换句话说，我们在本套图书中将针对通信领域的顶级科学家，以幽默风趣的语言全面系统地回答如下问题：这些伟大的科学家到底是谁，他们是如何取得那些里程碑式的成果的，他们都有着怎样精彩的人生故事，他们都有什么科研经验，他们的故事对我们有什么启发，等等。
具体说来，我们在本套图书中将以喜剧评书的方式，外加魔幻现实主义笔法，从全新的视角重现有史以来电子通信领域各个分支、各个时期顶级科学家的风貌。与以往的“科学家故事”和“科学家传”不同，本套图书绝不做任何简单机械的素材堆积，而是按通信领域的不同分支，以科技进步的轨迹为轴线，通过科学家的现身说法，展现各分支领域的里程碑式的人物、发现和发明，以及整个通信领域的发展状况。本套图书所述的科学家广泛涉及电池、电流计、有线电报、电磁感应、电话、有线通信、通信理论、无线电报、电子学、电子管、无线电广播、电视、微波技术、微电子技术、卫星通信、无线通信等主题。
通信，准确地说是电子通信或简称电信，当然不是突然无中生有的，而是经历了一个漫长的演化过程。在此期间自然少不了众多早期奠基者，他们有的让人类认识了电，有的让人类认识了磁，有的让人类认识了电与磁的相互感应等。因此，本套图书在前18回中介绍了若干早期的科学家，他们的成果虽与电信有一定的距离，但确实为电信的诞生和发展铺平了道路。他们当中有让人类认识了磁的吉尔伯特、洪堡，让人类量化认识了静电的库仑、拉普拉斯，让人类认识了（直流）电的伽伐尼、伏特、本生和欧姆，让人类认识了光的托马斯·杨、阿拉果、菲涅耳，让人类认识了电磁感应和电磁波的奥斯特、安培、亨利、法拉第、焦耳、楞次、亥姆霍兹，以及通信理论功臣香农等。
前面18回中介绍的科学家为通信的诞生和发展奠定了坚实的基础，接下来的19回将介绍若干与电报有关的通信大师，他们分别是静电时期的电报功臣富兰克林，有线电报功臣高斯、惠斯通、莫尔斯，电缆功臣菲尔德、开尔文，电磁波功臣泊松、格林、麦克斯韦、哈密顿、赫兹、亥维赛、洛伦兹、劳厄、闵可夫斯基，以及无线电报功臣波波夫、马可尼、特斯拉、卢瑟福等。电报是最早的电子通信方式，早已被淘汰。可能每个人都听说过“电报”一词，但年轻的读者估计都没见过电报的庐山真面目，除非是在电影、电视和博物馆中。若你有兴趣了解电报的古老历史，我们建议你阅读拙作《通信简史》或《密码简史》的相关章节。不过，从纯技术角度看，电报的“形”虽已消失，但其“神”一直传承至今，甚至还会继续传承下去。比如，莫尔斯电报的编码思路被改良成了如今通用的最优信源编码，用有线或无线电信号传递文字的方法演变成了网络时代铺天盖地的数据传输。
本套图书最后一部分将介绍20位以上通信大师，包括电话功臣梅乌奇、格雷（以及布尔瑟、赖斯）、贝尔、爱迪生，电缆功臣西门子，长途电话功臣福雷斯特（以及弗莱明），手机功臣拉玛，电子学功臣汤姆孙、威尔逊、密立根、朗缪尔，照相机功臣达盖尔（以及涅普斯、塔尔博特和赫谢尔），广播电视功臣费森登、贝尔德（以及尼普科）、范斯沃斯（以及佐利金）、瑞利、莱纳德，微电子功臣肖克利、巴丁（以及布喇顿）、基尔比、诺伊斯（以及赫尔尼、列浩辉）等。他们为电话、广播和电视等的发展做出了重大贡献。为啥要将这些人放在一起介绍呢？因为从技术角度看，广播和电视都不过分别是最简单的单向语音电话和视频电话。特别是随着手机功能的进一步强化，人机界面终端几乎都可纳入电话领域，或者说在不远的将来，电话将成为整个信息领域的核心之一。
当然，上面仅是对这些科学家定位的一个参考，因为许多科学家的成就横跨了好几个方面，单独提及某一方面都不够准确。非常遗憾的是，有些科学家的成就很大，但其生平素材缺乏，所以我们无法将其写入本套图书中，比如基尔霍夫定律的提出者、德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及1909年诺贝尔物理学奖获得者、阴极射线管的发明者、德国物理学家卡尔·费迪南德·布劳恩等。另外，维纳等通信功臣已在《科学家列传》这套图书中出现过，我们在这里就不再赘述了。
在编写这套图书时，我们特别注意把握严肃与活泼之间的分寸。对于科技内容，我们务必严谨；但在介绍科学家的生平事迹方面，我们力求活泼生动，甚至采用了魔幻现实主义的手法，让读者充分享受阅读的快乐，在笑声中轻松了解通信界著名科学家的方方面面。本书尽量忠实于历史事实，并不回避某些科学家的负面内容。这样做的目的就是要强调科学家也是人而不是神，虽然他们取得了伟大的科学成就；科学家并非高不可攀，人人都有成为科学家的潜力。本书采用章回体小说的写作方式，融入了评书、相声和喜剧等许多元素。我们还将一改过去传记的呆板模式，尊重客观实际，把科学家描述成为正常人而非不食人间烟火的异类或完美无瑕的榜样。我们笔下的科学家将是普通人能够接近、学习甚至超越的凡人。
有人说“科学是这样一门学问，它能使当代傻瓜超越上代天才”，但是我们编写这套图书的目的绝不只是想让“当代傻瓜超越上代天才”，还想让当代天才成为当代科学家，成为被“后代傻瓜”努力超越的对象。所以，本套图书的重点不在于介绍科学家们都“干过什么”，而是要深入分析他们是“如何干的”，有哪些研究方法和思路值得后人借鉴，有哪些成功的方面值得我们学习，有哪些失败的教训需要今人吸取。换句话说，如果伽利略的名言“你无法教会别人任何东西，你只能帮助别人发现一些东西”是正确的话，那么我们主要想帮助读者发现“一些东西”，最好是发现“科研成功的共性”，比如科研的动力从哪里来，通信领域的里程碑式的人物、发现与发明都有哪些，科学家的特质是什么，通信科技进步与外界环境之间的关系如何，等等。
本套图书可供对通信感兴趣的读者阅读参考，也可作为通信类专业学生的课外读物。当苦读通信科技内容并陷入“山重水复疑无路”的境地时，你可以通过阅读本套图书放松放松心情。没准儿，读完后哈哈一笑，你就会迎来“柳暗花明又一村”呢！本套图书也可以帮助通信专业的老师活跃课堂气氛吸引学生的注意力，取得更好的教学效果。结合拙作《通信简史》阅读本套图书，也许效果更好。读完本书后，如果你喜欢这种写作风格，我们欢迎你进一步阅读我们所撰写的《科学家列传》和《中国古代科学家列传》。
由于作者水平有限，书中难免有不当之处，欢迎大家批评指正，谢谢！
杨义先 钮心忻
2021年1月15日于北京
伙计，你只要听过收音机，那么就一定知道赫兹，而且知道它是频率的国际单位。但是，许多人可能并不清楚，其实这个国际单位是为了纪念本回主角、德国物理学家赫兹，他的全名为海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）。
赫兹的主要功绩是他首次用实验证实了电磁波的存在。当然，“电磁波”这个名词对普通读者来说也不陌生，大家在各种新闻和书籍中都会经常听到和看到它。但是，很多人可能并不知道电磁波对人类来说非常重要，它的种类也很多，与你我的生活更密切相关。若按辐射频率的顺序从低到高把电磁波排列出来，那么电磁波可分为无线电波（主要用于广播、电视和通信等）、微波（主要用于微波炉、电磁炉、卫星通信、导航和定位等）、红外线（主要用于遥控、热成像、导弹红外制导等）、可见光（它是人眼可以接收到的一种电磁波，是所有生物用来观察事物的基础）、紫外线（可用于消毒、查验假钞、测量距离、工程探伤等）、X射线（可用于CT照相）、γ射线（可用于医疗）等。除了上述应用外，其实电磁波还有一些应用。比如，波长为2～25μm且强度适中的电磁波会与体内细胞产生谐振，从而增强微循环，促进新陈代谢，预防和治疗湿疹、痛经、痔疮、冻疮、胃炎、偏头痛、颈椎病、腰肌劳损、外伤感染、横膈膜痉挛、风湿关节炎、面神经麻痹、腰椎间盘突出、神经性皮炎、坐骨神经痛等，促进术后伤口愈合。不过，我们必须指出，有些电磁波会对人体造成伤害。若长期接受过强的电磁辐射，就可能导致流产、胎儿畸形、提前衰老、心律失常、视力下降、听力下降、血压异常、月经紊乱、免疫力下降、记忆力减退、生殖力下降、新陈代谢紊乱，甚至引发癌症等。
当然，除了电磁波外，赫兹还有多项其他重大发现。比如，他发现电磁波与光波同速，且性质相同；发现电子冲击原子并激发出发射谱线时，其能量是分立的。此外，他的成果还促使后人发现了波动方程和光电效应等。非常可惜的是，如此罕见的天才巨星却过早陨落人间，只活了36岁！唉，一言难尽，还是慢慢从头道来吧。
话说1857年（即咸丰七年，著名数学家柯西去世的那一年）2月22日，赫兹以长子身份出生于德国汉堡的一个条件优越的律师之家。妈妈是一位医生的女儿。爸爸的进取心很强，先是作为律师界的代表被选为市议员，后来成为司法局长官。爸爸对儿子寄予厚望，很重视儿子的早期教育。赫兹也很争气，上中学时一直是班里的优秀生。他不但天资聪颖、悟性出众，还有很强的记忆力和逻辑思维能力，更有强烈的求知欲。他的每门功课几乎都名列前茅，尤其是数学更出色。除了听讲外，他还喜欢动手做实验。他的这种手脑并用的良好习惯对后来的成功起到了关键作用。
赫兹的课外兴趣很广泛，他喜欢绘画，其素描才华和功底更不一般，甚至还在美术学校接受过正规训练。他对语言文字也颇有研究，能熟练背诵许多古代和现代文学名著，甚至终生都喜欢《荷马史诗》《柏拉图对话录》和《但丁诗集》等。他的外语能力更令人叹服，除了英语、法语和意大利语等常见语种之外，他还在诸如阿拉伯语等小语种方面出类拔萃，以至相关老师很严肃地去他家找他爸爸，强烈建议赫兹今后攻读东方学。他还很擅长木匠活，不但自购了一架木工车床，还正式拜一位木匠为师，按木匠的职业标准勤学苦练。他的技艺进步很快，以至这位师傅也来家访，希望赫兹今后成为一名“小鲁班”。
当然，赫兹也并非全才。比如，他在音乐方面总是跑调，老师虽已竭尽全力，但他仍未取得明显进步。所以，他从未加入学校合唱队。即使是音乐课上的练习，为了不让其他同学被他带跑调，老师只好单独忍受他的“杀猪式嚎叫”。18岁时，赫兹以优异成绩从中学毕业，学校给他的总体评语是：逻辑敏锐，记忆力强，叙事灵巧，数学出色。
中学毕业后咋办呢？他与爸爸协商后，父子俩达成一致意见：进军建筑业，成为工程师。为此，赫兹进入了法兰克福设计局，从事相关工程工作。他既学习必要的实践知识，又提前接受锻炼。一年后，19岁的赫兹考入了慕尼黑高等技术学校学习工程专业。但他很快就发现自己其实并不喜欢工程。特别是该专业的测量、绘图、结构等必修课更让他觉得枯燥无味。显然，赫兹选错了专业。于是，他当机立断，借当年征兵之际，摇身一变就成了一名铁道兵。可哪知刚出“虎穴”又陷“狼窝”。原来部队里机械单调的“操练、行军、再操练、再行军”让他备感压抑和沉闷。做逃兵当然不可能，于是他马上调整心态，把兵营生活当成对自己的一次挑战。果然，他很快就尝到了甜头，某些坏毛病竟被根除了。
20岁那年，服役归来的赫兹征得父母同意后，将专业换成了数理方向，立志成为科学家。这时，他幸运地遇到了人生第一位贵人——物理老师约里。约里老师不但在课堂上认真教学，还在课外给他开了不少“小灶”，比如推荐他潜心研究拉格朗日、拉普拉斯等数学家的名著，提醒他关注自然科学史，以便理解若干科学前沿的来龙去脉。后来的事实表明，约里的建议对赫兹的成功非常有用。实际上，赫兹对约里的建议不但言听计从，还主动加码。他深入钻研了许多领域的经典原著，对以往的重大科学发现有了全面系统的了解。他不但更加佩服前人的聪明才智，还为自己找到了人生榜样。随着学业的迅速进步，赫兹和约里都意识到，当前这所名不见经传的大学已容不下他这条“潜龙”了。于是，在21岁那年，赫兹来到了德国最高学府柏林大学，并拜入顶级物理学家亥姆霍兹的门下。后者是赫兹的第二位也是最重要的一位贵人。
果然是名校出才子。赫兹怀着激动和崇敬的心情进入柏林大学后，宛如一位虔诚的信徒深深地被这里的浓厚学术气息所吸引。在写给父母的信中，他感叹道：这里的学生确实与众不同，教室里常常座无虚席，还有许多人站着听课，甚至连走廊都拥挤不堪。在如此良好的环境中，赫兹的学习热情更加高涨，他如饥似渴地汲取着各方面知识。这里的实验环境相当好，各种先进的仪器应有尽有，任何设备都可随时使用，实验的配套服务也很到位。
果然是名师出高徒。赫兹的非凡天赋和杰出才华很快就引起了亥姆霍兹的关注，于是这位导师经常刻意帮助、培养他，热心回答他的任何疑问，但又从不将自己的观点强加于他。那时，导师刚好为全校出了一道公开竞赛题：用实验验证沿导线运动的电荷作为电流来说是否真的具有惯性。伙计，你若不懂该竞赛题目也没关系，其大意是：若这里的“惯性”被否定，即运动电荷不像运动物体那样具有惯性，那么当时的电动力学主流观点将被实验否定。亥姆霍兹其实对“电荷惯性”持怀疑态度，只是苦于一时拿不出实验证据而已。经过一番巧妙的实验后，赫兹果然没找到“本该出现的电荷惯性”，从而赢得了这次竞赛，于22岁那年获得了柏林大学校长亲自颁发的金质奖章。这也是赫兹获得的首个科学奖。后来的事实表明，正是这次竞赛从信心和科研内容两方面将赫兹引向了发现电磁波的大门。
不久以后，导师又以柏林科学院之名，面向全世界提出了另一个竞赛题目：用实验建立电磁力和绝缘体介质极化的关系。伙计，与前面的竞赛题目类似，你若不懂该题也没关系。形象地说，若该实验成功，那就相当于用实验发现了电磁波。其实，电磁波的存在早已在理论上被麦克斯韦预测到了，只是仍苦于没有实验证据而已。虽然赫兹没参加这次竞赛（他正忙于准备博士论文），但是竞赛题目所提出的问题深深地印进了他的脑海里，以至他在8年后还会回过头来解决此问题，从而取得了自己最辉煌的成就。这再一次说明，“提出问题”的重要性确实不亚于“解决问题”。
花开两朵，各表一枝。其实，赫兹获得博士学位的过程也极富传奇色彩。他只用了短短三个月就完成了论文所需的全部实验，并撰写了相关实验报告。该报告得到了导师和另一位大科学家基尔霍夫教授的一致好评，他们齐刷刷地亮出了高分，一致同意赫兹参加博士论文答辩。在答辩会上，赫兹应答自如。对于基础理论问题，他描述得清楚而准确；对于经典哲学问题，他更是侃侃而谈，还嫌问题不够刁钻；对于相关专业问题，他也给出了满意的答复。总之，两小时后，答辩委员会给出了少有的好成绩。1880年3月15日，赫兹获得了柏林大学博士学位，这时他刚刚23岁。
博士毕业后，赫兹留校任教，成了导师亥姆霍兹的科研助手，从此开始向发现电磁波的重大成就步步逼近。他在导师的指导下，更加全面深入地研究了麦克斯韦电磁学理论。他经常应邀前往导师家中，一边品茶，一边与导师进行面对面的学术讨论。导师那严谨的科学态度、从容不迫的科研风格和慢条斯理的生活情调都对后来赫兹的攻坚克难起到了重要作用，毕竟做大事是急不得的。导师经常带赫兹参加各种高端会议，他不但结识了众多顶级科学家，还及时掌握了科研前沿的新动向。这激励他勇往直前。这时的赫兹已进入成果高产期，其研究领域横跨热力学、弹性理论、固体力学等。更重要的是，作为一名未来的顶级实验物理学家，赫兹越来越成熟。一方面，他对实验结果总能给出客观冷静的分析，用实验去验证相关理论的能力也越来越强；另一方面，他的实操技巧越来越高，甚至还能亲自动手制作若干特需实验仪器。比如，他吹玻璃的水平竟不亚于专业工匠，能设计和吹制各种试管和器皿。他亲自制作的电功率仪在随后发现电磁波的重大课题中发挥了关键作用。
26岁那年，赫兹跳槽到了名不见经传的基尔大学，担任数学和物理学教授。虽然该大学的教学、科研和实验环境等都完全不能与柏林大学媲美，学术氛围更是差得出奇，但基尔大学给了他一样最重要的东西，那就是时间！的确，赫兹在这里的近三年时间里，几乎可以心无旁骛地做自己想做的任何事情。于是，他系统地思考了电动力学和电磁辐射问题，特别是再次对麦克斯韦的电磁学理论进行了地毯式的梳理，冥冥之中好像已瞄准了那头“巨兽”——用实验证实电磁波的存在。
做实验的基本功练就了，电磁学理论也烂熟于胸了，目标也锁定了。终于，赫兹要发起总攻了。为此，他以实验物理学教授的身份跳槽到了条件更好的卡尔斯鲁厄高等工业学校，并亲自动手对所有实验设备和仪器进行了全面修缮，让实验室焕然一新。时年，他刚好28岁。
可是，当赫兹刚要吹响冲锋号时，才突然发现万事俱备，只欠东风！东风在哪儿呢？这股东风就在该校数学教授多尔的家里。这位多尔教授越看赫兹越顺眼，于是就把自己的宝贝闺女介绍给了赫兹。二人一见面，就立马产生了“量子纠缠”。短短4个月后，多尔教授还没来得及准备嫁妆就乐哈哈地当上了岳父。时年，赫兹29岁。据说，赫兹在谈恋爱时，他的科研并未受到影响。据夫人的回忆，在恋爱期间，他俩在月下看星星时，她看到的是如意郎君的眼睛在闪闪发光，而他将“星星的闪耀”量化成了不同的频率。
爱情的力量是巨大的。虽然“爱情电磁波”不是“物理电磁波”，找到了“爱情电磁波”并不等于找到了“物理电磁波”，但是在“爱情电磁波”的激励下，赫兹很快就找到了“物理电磁波”。1886年10月的一天，赫兹在一次实验中发现了电磁波这头巨兽的“脚印”，用行话来说就是发现了电磁感应过程中的电磁共振现象。此时，他刚结婚三个月。又过了两个月，1886年12月2日，赫兹成功地将该“巨兽”引入了“包围圈”，用行话来说他在两个直线振荡器之间成功地实现了共振，引发了传统物理学中不曾有过的远距作用。在“收网”前，为确保万无一失，赫兹决定再给那头“巨兽”致命一击。1887年，他又对实验进行了改进，在直线振荡器上增加了一个感应平衡器，使得直线振荡器产生的电磁波能激发出感应电流，感应电流又能发射出一种附加电磁波，并产生电火花。1887年10月，30岁的赫兹总算逮住了这头“巨兽”，圆满地解决了导师在8年前提出的竞赛题目。同年11月5日，赫兹将其成果写成论文并通过导师转交给了柏林科学院。至此，麦克斯韦的预言被证实了，电磁波终于被找到了！
成功找到电磁波后，赫兹并不打算就此罢休，他还要做更深入的研究。首先，他要测量电磁波的速度。伙计，这可不简单哟。别忘了，为了测量清晰可见的光速，人们可是前赴后继花费了好多年的时间。而电磁波则更是看不见摸不着，对其测速当然更难。经过一番努力，赫兹在1888年1月成功地测得了电磁波的速度，它竟然与光速相同。这再次让大家震惊不已，原来麦克斯韦的预测又对了！接下来，赫兹穷追猛打。既然电磁波与光跑得一样快，那么它们会不会就是同类呢？又经过一年多的巧妙验证，赫兹终于用实验证实了：电磁波具有光波所具有的所有物理特性。原来电磁波与光波还真具有同一性呀！1889年，赫兹出版了自己最重要的专著《论电力射线》，用事实证明光从本质上说也是一种电磁波。从此以后，光学与电学便合而为一了。书中暗表，此处为啥只描述赫兹所提出的问题，而并未介绍他是如何解决这些问题的呢？这主要是因为一方面解决这些问题的过程太专业，不易说清；另一方面，更主要的是，对于一个想成为科学家的人来说，“提出问题”经常比“解决问题”更重要。
32岁时，已成为世界著名科学家的赫兹改任波恩大学教授。这时，他转向了理论物理研究，与列纳德教授一起发现了一个重要科学事实，即原子是可渗透的，原子的质量集中在原子所占空间的微粒中。这一重大发现为随后卢瑟福建立原子模型奠定了基础。后来，合作者列纳德教授因此获得了1905年的诺贝尔物理学奖。可惜，那时赫兹已去世，因而他与诺贝尔奖无缘。不过，赫兹的伟大已不是任何奖项所能匹配的了。在波恩大学期间，赫兹还取得了许多重大成就。限于篇幅，这里不再详述了。
我们必须指出，赫兹还是一位极富批判精神的科学家，他从不将已有的科学成果看成金科玉律。他有一句名言，很值得重视，那就是“来源于实验的东西也可用实验去修正”。35岁那年，他出版了生前的最后一部著作《关于电力传播的研究》。这是古今中外少有的一部奇书，它不但介绍了作者的成功，更难能可贵的是还介绍了作者所经历的挫折、失败甚至错误。赫兹的坦荡无私更加令人敬佩。其实，在科研中，有时“失败”也是一种“成功”，甚至可能是更大的“成功”，因为“失败”更能深刻地启迪后人。
赫兹的去世也令人唏嘘。一来，他还非常年轻，正处于最好的年华；二来，他其实没啥大病，只是牙龈脓肿而已，但当时的医生无能为力，以至最终演变为败血症。于是，1894年1月1日，赫兹与世长辞，享年仅仅36岁！
看完本回主角的素材后，我们立即就想起了济公。是呀，若论科学成就，亥维赛是当之无愧的通信大家。因为他首先将多达20个方程的麦克斯韦方程组简化为区区4个方程，以至电磁波的发现者赫兹都愿将该项成果的优先权拱手相让；因为他首先猜到了大气电离层的存在，从而圆满地解释了无线电为啥能沿地球表面传播；因为他正确地预言了电子的质量将随其速度趋近于光速而增加。难怪虽然他没有学历，只是靠自学成才，但德国哥廷根大学授予他名誉博士头衔，英国皇家学会也选他为院士，英国电气工程师学会将第一枚“法拉第奖章”授予他，国际天文学联合会将月球背面的一个大型撞击坑命名为“亥维赛环形山”。
若论科研方法嘛，嘿嘿，抱歉，还真不敢恭维，因为他主要依靠直觉和悟性，很少进行严格的数学论证和物理实验，而且几乎不遵守公认的规矩，甚至连符号体系都要自创一套。他拒绝参加科学界的一切活动，当时的许多科学家都很难接受他，甚至拿他当疯子。而孤独的他对别人的讥讽完全视而不见，听而不闻，照样我行我素，正如其他高僧都在吃斋念佛、静心修行，而济公偏要“酒肉穿肠过，佛祖心中留”一样。
若论个人生活嘛，他与济公相比有过之而不无不及，何止是“鞋儿破，帽儿破，身上的袈裟破；你笑我，他笑我，一把扇儿破”。至于他的一生究竟是喜是悲，这倒真难说。在常人的眼里，他的一生绝对是悲剧，是少有的大悲剧；但在他的眼里，也许是喜剧，因为他终生都乐观而风趣。他本有多次机会轻松跳出“困境”，但他始终岿然不动。但无论怎样，他为人类做出的巨大贡献都不可磨灭，后人对他的感谢和敬意更不可或缺。
不过，必须指出：正如济公承认“世人若学我，如同进魔道”一样，建议读者也别盲目学习亥维赛。在科研思路上，我们学不会他的神来之笔；在个人生活上，我们更别模仿他那超级苦行僧般的活法。好了，下面有请主角登场。
1850年，道光皇帝驾崩，咸丰皇帝即位，林则徐也在同年去世。这一年5月18日，在家中排行老四的奥利弗·亥维赛（Oliver Heaviside）诞生于英国伦敦贫民区卡姆登镇。幼年时，由于患上猩红热，他的听力严重受损，这为他后来的古怪脾气的形成埋下了隐患。爸爸是个木匠，挣钱不多，孩子不少，所以亥维赛从小就穷惯了，反而对钱财没啥感觉，以至穷了一辈子，即使发财机会就在眼前，他也不愿动一下手指或点一下头。妈妈一边在别人家里当保姆，一边在女子小学教书。在小学阶段，他挤在妈妈的班上与姑娘们蹭课。这虽节省了学费，但对他后来的性格产生了影响。
亥维赛曾接受过中学教育，而且在15岁那年的毕业考试中得过高分，不过他的几何成绩一直很差。对此，他有自己的一番歪理。由此可见，他其实很早就有了学术主见。他坚持认为“几何学不该建立在公理上，而应当由实验来创立”。他终生都坚持这个奇怪的观点，不断在各种场合呼吁教育界“不要强迫学生从欧几里得几何学起，那是在浪费时间”。他甚至反对学生过早接受逻辑训练，认为“逻辑分析可以慢慢来，反正它是永恒的”。再后来，他开始反对严格的数学证明，认为“拘泥于公式的严格证明只会令科研止步不前”。为此，他还形象地反驳说：“难道在搞清消化机理前就不能进食吗？”我们无意肯定或否定他的这些观点，只想指出：一方面，在他后来的整个科研生涯中，这种“离经叛道”的做法简直数不胜数，他自然很难被人们接受；另一方面，他自己的研究确实也缺乏逻辑和数学的严密性，但奇怪的是他依靠直觉得出的大部分结果基本上正确。
由于太穷，从16岁起，他就离开了学校。起初，他在电报发明者惠斯通姨父的鼓励下自学了莫尔斯电码，然后成为一家电报公司的职员，负责测量电报速度。很快，他就凭直觉发现了一个奇怪现象：接收电报的速度比发出电报的速度快约40%。从此，他就开始研究电报信号的传输理论，并在6年后连续发表了4篇论文，大胆提出了“多路多工电报”的想法。他还很认真地与哥哥一起，在24岁那年进行了双工电报实验。这也算如今常见的双向通信的源头吧。在半个多世纪后，控制论创始人维纳高度评价说：通信能发展到如今的双工形式，亥维赛功不可没。
不知何故，亥维赛竟在事业蒸蒸日上之际，在24岁那年突然辞职回家，从此开始了啃老生活，一辈子未婚，更无子女。对此怪象，史学家给出了多种解释：其一说他与同事的关系紧张，被排挤出公司；其二说他的听力下降，无法胜任工作；其三说他希望全身心投入科研。无论哪种原因，事实都是他从此真的就成了一位全职业余科学家，一位昼夜颠倒的业余科学家。
两年后，26岁的他又取得了一项震惊通信界的成果，他修正了此前20年由当时的顶级科学家、能量守恒定律的发现者开尔文提出的一个电报方程。这本是学术问题，可不知何故引起了一场轩然大波。工程师视之为异端，学术刊物拒绝发表其论文，政府官员也成了他的对立面，产业巨头更卷入争端，齐声否定他。有人骂他是疯子，有人笑他是狂人。
他真的错了吗？没有！13年后，开尔文在一次演讲中公开赞赏了亥维赛的改进，对他曾遭受的不公表示同情，还专门写信安慰他说：“很高兴你改进了电报方程，只是现在人们还没意识到它的重要性，没能给出全面公正的评价，因为你的论文确实难懂，这才是过去误会的主因。”23年后，亥维赛电报方程的预言终于被另一位教授证实。与此同时，一家电报公司也独立取得了类似的发明专利。这本该是值得庆贺的好事，结果却又节外生枝，甚至引来了产权纠纷。原来这位教授与这家公司打起了官司，法院将专利权判给了这位教授。这家公司则想釜底抽薪，试图从亥维赛手中买走改进版电报方程，从而夺回教授的发明权。可哪知亥维赛竟不愿得到这笔巨款。这位教授也公开承认其灵感来自亥维赛，并表示愿与他分享专利，可亥维赛压根儿不动心。如今，该电报方程与信息论一样，都成了现代通信理论的重要里程碑。
亥维赛的第一项代表性成就是他在35岁那年将此前30年由麦克斯韦提出的、由多达20个方程组成的、异常复杂的麦克斯韦方程组简化成了区区4个方程。从此，它们就以此形式进入了教科书。若只看时间，其实赫兹更早就简化了麦克斯韦方程组，但亥维赛的工作更漂亮。所以，赫兹在1889年3月21日写信给亥维赛说：“我非常赞同你的观点，你比麦克斯韦走得远，若他还活着的话，他也一定会承认你的优先权。”
亥维赛还有一项招来抨击的重大成就，只不过这次出手的是数学家。他在42岁那年仅靠直觉就建立了一套算子微积分，但全无严格证明。这在数学界无异于胡说八道，完全不被承认。但后来的事实证明，他再一次蒙冤。他的这套理论在24年后被另一位数学家严格证明，26年后甚至被认为是“19世纪晚期最重要的三项数学成就之一”。
亥维赛的第二项代表性成就是他在52岁那年成功地预言了电离层的存在。他说：大气中存在一个足以导电的电离层，无线电波在这个电离层和地面之间来回反射，从而绕过地表，传遍全球。20年后，英国科学家果然在离地90千米的大气层中找到了电离层。亥维赛的成就还有很多，这里就不再细述了。
很奇怪，亥维赛为啥总像济公那样不被同行理解，不断蒙冤呢？坦率地说，这肯定与他的怪诞性格有关。他到底有多怪呢？反正怪得出奇！
早在26岁时，其他科学家就曾热情地伸出橄榄枝，英国电报工程师协会推荐他为理事。但他只因看不惯某位理事的个人作风，就拒绝参会。后来，他因穷得交不起会费，最终被除名，从此深居简出。有人要给他颁发“休斯奖章”，他拒绝了；美国电气工程师协会要授予他名誉称号，他拒绝了。他从未参加过任何社交活动，贵族的邀请他拒绝，同行的邀请他拒绝，甚至连赫兹等的诚意邀请他也拒绝。
在他39岁时，父亲去世了；在他41岁时，母亲也去世了。从此，他无老可啃，生活更艰难，主要靠亲友的资助和政府的院士津贴勉强度日。他生性好斗，老板们不敢聘他；他的论文不规范，学术刊物拒绝发表，以至他的众多论文都只能在低级的商业刊物上发表。在他44岁那年，三位物理学家见他穷得实在够呛，又怕伤他自尊，便好不容易替他争取到英国皇家学会发放的一笔救助金，结果他却断然拒绝，甚至高傲地说道：救助即施舍，只有那些既无能力也无朋友的人才够格接受施舍。后来，诺贝尔奖得主瑞利爵士亲自出面，向政府反复请求，终于从他64岁那年起，将其院士津贴破例提高到每年220英镑。这笔钱在当时意味着什么呢？答案就藏在生活必需的燃料费中。据他的一位学生的介绍，亥维赛在冬天是这样取暖的：工作前，他先穿上所有衣服，严闭门窗，再打开暖气，只将温度维持在不冻手脚的水平，然后点燃一支雪茄，开始写作。学生们都被屋内混浊的空气憋得难受，只好偷偷溜走。为了节约燃料，他特选了一口薄底锅做饭，烧熟就吃，或一边烧一边吃，绝不多烧一秒钟煤气。但即使如此，每年的燃料费也高达100英镑。
他家门口的信箱里除了偶有亲友来信外，主要就是煤气公司的催账单和法院的传票等。为了不被打扰，他经常先从屋外锁好门，再从窗户爬入室内，再紧闭窗帘。反正他是聋子，任由催债者怎么敲门，他也能心无旁骛地遨游在科学的海洋中。后来，法院搬走了他的家具抵债。再后来，在他71岁那年，催债不成的煤气公司干脆拆了他家的煤气管。邻居见他在楼道里又蹦又跳，便好心邀他进屋坐坐，他却风趣地说道：“天才咋怕冷呢？”幸好那年一位法国友人“借”给他150英镑，亲友们也不时支援些蜡烛，他才勉强熬过了要命的严冬。也正是在这一年，他获得了“法拉第奖章”。在隆重的颁奖仪式上，他却大发雷霆，抱怨仪式太奢侈，甚至指责不该用金子制作奖章。直到被告知那只是铜质奖章时，他才露出笑容。
亥维赛在晚年全靠一位好心的片警定时送来食物维生。这位好心人在门口使劲吹哨，才能叫出他来吃饭。即使如此，他仍调侃说自己是社会“蛀虫”，将那些帮助过他的亲友称为“蛀虫会员”，还自封为“蛀虫会长”，常提醒大家称他为“蛀虫阁下”，甚至其签名最后都改为了“蛀虫亥维赛”。
1925年2月3日，亥维赛在昏暗的房间里孤独地离开了人世，享年74岁。据说，他去世的消息公布后，小偷竟盗走了他即将完成的《电磁理论》第四卷手稿，至今下落不明。唉，亥维赛这位洋济公的一生还真是传奇！
