通信导论(第2版)
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1.1 古代通信的发展与应用

1.1.1 原始通信的演进

考古发现,440万年前出现的南方古猿,被确定为是人类历史的起源。

人类的远祖大约在9万年前的某个时候开始“说话”,大约在3.5万年前的某一时期开始使用语言。语言的本质是一种信息的交流方式,是最基本、最原始的通信方式。讲话者为信息的发送方,听话者为信息的接收方。通过口腔发出的语音振动空气,振动的声波是信息的载体,声波强弱的变化是待传输的信息,承载信息的声波以大气为传输介质进行传输,接收方的耳膜接收变化的声波并还原这些信息,从而获取讲话人所要表达的思想。语言的使用,促进了人类对知识的掌握和传播。但语音通信是一种近距离、无记忆的通信方式,语言只能口口相传,面对面传授,只能在部落内、相近年代人或者可面对面接触的人之间传播,这导致不同地域间和不同时代间的原始人类之间还不能交流和通信,人类通过无数次失败和尝试所获取的知识,难以得到广泛的传播、共享和保存,因此知识积累过程很慢,人类文明进步的速度受到极大的制约。

为了实现知识的长时间记忆和保存,公元前3500年左右,人类开始使用图像符号,进而演化出文字。文字的运用是对语音通信的一大进步,可以叫作文字通信。手写文字的人是通信的发送方,文字是发送方所要传递的信息,写上文字的布、羊皮、竹简等是信息的载体,人对携带文字的载体的转移是信息的传输过程,用眼睛读取文字获取信息的人是通信的接收方。由于写在布、羊皮、竹简上的文字信息,可以长期保存和从一个地方转移到另一个地方,从而解决了信息的可记忆和远距离传输问题。因此文字的产生和运用,使人类摆脱了语音通信传播在时间和空间上受到的局限,解决了知识的异地传播和长时间保存问题。使用文字就能记录知识和经验,它比其他符号更容易让人明白、理解和保存,这对加快人类文明进步发挥了重要作用。

文字的出现使人类获取知识和信息更便捷、更容易,知识积累更多,原来依靠竹简、羊皮、丝布记录文字的方法由于成本较高,不便大规模使用,因而越来越难以满足人类的需要,公元105年蔡伦发明了造纸术,使这一问题得到解决。纸张的产生和运用所解决的是通信成本问题,实现的是廉价的文字通信方式。廉价的文字通信的应用使知识可以廉价地跨地域空间传输,可以跨时间长期保存。跨空间传输促进了不同国家、不同民族之间的交流,促进了世界范围内全人类的知识共享;跨时间保存有利于知识的传承,使人类可以学习、继承、发扬前人思想,使人类的知识积累大大增加,可以做到“秀才不出门,全知天下事”,人们在家中就能学习、了解、研究自然现象和自然规律,不必事事都要亲身体验,极大地加速了人类前进的步伐。从这个意义讲,纸张的发明称为人类四大发明之一并非浪得虚名。

但人类并不满足这种非实时的文字通信。现实世界所发生的事情,经过记录、传递,到达获取信息者手中时,往往已过去了很长时间,传递所能达到的范围也只限于人的脚力所能达到的范围。为了尽可能快地传递和获取信息,公元前490年,希腊信使裴地比第斯从马拉松跑到雅典城中央广场,跑了42.195公里,结果活活累死;此外,我国古代有3000多年利用邮驿传递信息的历史,唐朝最盛时期全国有1639个驿站,传递信息最快要求日驰500里。古代人还利用飞鸽传书以实现更快的文字通信。古人的实时通信只能以声、光为载体进行传输。我国公元前772年的周幽王时代,人们就学会利用烽火台的狼烟和火光调动邻近的诸侯;在冷兵器时代,军队作战时利用鸣鼓则进、鸣金则退的声波通信方式来指挥近距离军队,利用放炮为号来解决视距之外的军队实时通信问题,白天利用旗语、夜间利用火光解决视距之内军队通信问题。