對這項工作,他有著一些有利條件。貝爾德從小對科學有著濃厚的興趣,從小就喜歡擺弄科技製作,他曾自己動手製作電話交換台,與朋友們互通電話;他也給家裏安裝過小型發電機,用廚房的自來水驅動水輪為蓄電池充電。1906年,26歲的貝爾德進入皇家技術學院,學習電子工程,特別是深入地研究了硒光電原理,這為他研究電視打下了堅實的基礎。而且,這時通過高頻電路和改進型光電管,人們已能比較清晰地傳送圖解電報和傳真照片。也有一些人已經開始電視的研究,取得了一些經驗,這也為貝爾德的發明提供了基礎。
但是,貝爾德也有著一個幾乎是致命的不利條件——貧窮。他沒有資金,沒有讚助人,隻得自己動手,在今人看來不可思議的簡陋條件下開始發明研究。於是,他所住的簡易宿舍內的一隻盥洗盆框架,成了他實驗設備的基礎部分;它和一隻舊茶葉箱相連,箱上安放了一台從電器商店屋後廢物堆裏撿來的電動機,用它來轉動那個用舊帽箱蓋子做成的開有螺旋形小孔的“掃描圓盤”。這些小洞,是用來把場景分成許許多多明暗程度不同的小黑點發射出去的。
此外,還有一盞簡單製成的裝在舊餅幹箱裏的投影燈,從一家自行車行買來的幾塊透鏡,以及從一部報廢的電報機上拆下來的部件等。這些破舊淩亂的東西,用密密麻麻的電線串連在一起,就成了貝爾德的實驗裝置。
你別小看了這套像一堆破爛似的裝置,貝爾德就是利用它,在1924年春天,成功地用有線電發射了一朵十字花的圖像。雖然發射的距離僅3米,圖像也忽現忽隱,僅能看出一個大致輪廓。但這畢竟是人類利用電視技術,發射的第一個實物圖像。
真正的成功是在又過了一年多後來臨的。就在本文開頭提到的那個日子裏,貝爾德在百貨公司樓上的住所裏,對他的裝置完成了一次改裝。在試機時,他激動得渾身顫抖:在接收機上,作為發射對象的木偶“比爾”的頭部和麵孔特征被清晰地顯示出來,甚至還能見到眼睫毛!“太好了,快找一個活比爾來!”貝爾德一躍而起,奔下樓去,演出了剛才提到的那一幕。
幾乎與此同時,美國科學家詹姆斯研究電視也取得了重大進展。1926年5月,詹姆斯在華盛頓市郊試驗用無線電傳送活動著的風車的影像。人們在10千米以外的地方,通過電視接收機,奇跡般地看到了風車緩緩轉動的圖像。以後不久,詹姆斯又用電視來轉播電影,也取得了成功。1936年11月2日,英國廣播公司啟用貝爾德的機械電視係統,采用無線電發射方式,在倫敦正式開辦了世界上第一座電視台。
電視,這個一度離我們那麼遙遠的美麗的神話,終於變成了現實。
抽搐的蛙腿
1780年的一天,意大利波洛尼亞科學院院長、41歲的生理學家伽伐尼同往常一樣,來到了實驗室,繼續他的青蛙解剖實驗。同往常不一樣的是,這天他意外地發現了一個新的情況。許多年後的1791年,伽伐尼在描述當時的情形時說:“這一發現是這樣發生的。我已經解剖好和預備好一隻青蛙,將它置於桌上。這時助手用解剖刀的刀尖偶然輕觸青蛙的股神經,結果蛙腿上的所有肌肉都一再緊縮,如同用有力的夾子夾緊那樣。”
伽伐尼是個很細心的人,他對死青蛙的腿為什麼會抽搐進行了研究。他用各種不同的金屬取代解剖刀多次重複這過程,總是得到相同的結果。但若用玻璃、橡膠、鬆香、石頭和幹木頭等來代替金屬,則不發生這樣的現象。
在進行了長達10年的研究後,伽伐尼確認,由於電的刺激才使蛙腿收縮的。這電是從哪裏來的呢?他認為這是動物體內存在著一種區別於靜電的“活電”,即動物電。隻要用一種以上的金屬與之接觸,這種電就能激發出來,就像萊頓瓶放電一樣,每一片肌肉纖維就是一個小電容器,放電時引起動物肌肉的運動。1791年,伽伐尼在英國皇家學會講壇上發表了他的著名論文《肌肉運動中的電力》。
伽伐尼的論文引起了歐洲學術界極大的關注,人們普通接受了他對動物電的見解。可是,不久後另一位意大利物理學家伏打,對伽伐尼的理論提出了挑戰。
當伽伐尼在英國皇家學會宣讀那篇著名論文時,意大利帕維亞大學的物理學教授伏打也在場。這位研究電學的行家對伽伐尼的實驗產生了極大的興趣,在回去後立即重複伽伐尼的實驗,接著大膽地采用伽伐尼沒有用過的方法進行新的實驗。
伏打把實驗中用的兩塊性質不同的金屬板改換成兩塊性質相同的金屬板,結果青蛙腿立即停止了抽搐。這一截然不同的結果使伏打大為吃驚。他認為,使蛙腿抽搐的能量,的確如伽伐尼所說的,來自一種新的電能,但這種電能不是由動物細胞組織產生的,而是由兩塊不同性質的金屬的接觸產生的。若隻用一種性質的金屬做實驗,蛙腿就不會產生抽搐現象。