那些年，西門子的創始人是如何改變這個世界？
19世紀是人類科學發展史上極為輝煌的時期，從工業革命伊始，自然科學展現出了前所未有的豐富性並蓬勃地發展，許許多多的發明創造都徹底的改變了某一項事物或領域，整個社會也都因此而重塑。其中電力的出現和發展是最為讓人驚嘆的。在電氣領域，無數的先驅和發明家用他們的聰明才智和鍥而不捨的精神為我們打開了電氣時代的大門。西門子公司的創始人——維爾納·馮·西門子就是這些先驅中的一員。
今天是維爾納·馮·西門子的200歲生日，我們特意準備了這篇文章，讓你來了解一下西門子老爺爺究竟發明了哪些東西，從而切實地改變了我們的生活。
1816年12月13日，維爾納·馮·西門子出生於離漢諾威很近的小鎮倫特，家境貧寒的他由於不能支付高昂的學費，不得不放棄進入大學學習，轉而參軍成為了一名軍隊工程師。在軍隊里，維爾納·馮·西門子接受了物理，化學和數學等相關自然科學的學習，並開始嘗試進行發明創造。
在30歲之前，年輕的西門子生活窘迫，一直通過售賣專利來獲取微薄的收入養活自己和兄弟姐妹。甚至在一封寫給岳父的信中，他提到：「幾乎我所有的事業都失敗了…現在的債務狀況讓我處於毀滅的邊緣。」但在1846年的夏天，當西門子將目光轉向電報領域時，命運的潮水開始改變了它的方向。
西門子和電報
在電報廣泛應用之前，歐洲各地使用查普臂板系統傳遞信息：它的原理和烽火台一樣，都是通過視覺來傳遞信息。
上圖圖片後方的木板建構就是一個查普臂板系統，通過轉換三塊木板的不同位置，就可以將信息以字母為單位傳遞給遠方的站點。這套系統在拿破崙征服歐洲的進程中起到了巨大的作用。
而世界上第一台電報系統在19世紀30年代就誕生了，但處於技術嬰兒期的電報並沒有被廣泛的接受。
1837年，兩名英國人查理·惠斯通和威廉姆·庫克發明了一套新型的電報系統——通過驅動一個位於字母板上的指針來讀取字母，而不是使用莫爾斯碼，這使得電報的使用效率得到了提高。但這套系統需要通過人工轉動發電機產生電力，過快或過慢的轉動速度會引起電流的不穩定從而使這套系統很難可靠地運行。
1846年的夏天，維爾納·馮·西門子在認真研究這套系統兩周後，研發出了一套新的設備，也就是後來的指針式電報機，通過同步發送和接受端電報機上指針的位置，有效地解決兩位英國人發明的不足。
之後，西門子開始實地測試並完善這種新型的電報機。當時的普魯士還沒有一條電報線路，西門子也深知沒有其他人有能力去建設一條電報線路，這是一個巨大的機會！
果不其然，普魯士政府找到了維爾納·馮·西門子，希望他將現有的查普臂板系統替換為一套電報系統。於是維爾納·馮·西門子和他的合作夥伴精密機械師約翰·喬治·哈爾斯克共同成立了西門子&哈爾斯克電報製造公司——即西門子股份公司的前身。
這家年輕的公司隨後負責鋪設了普魯士的第一條電報線路——從柏林到法蘭克福。在1849年這條線路正式開通後，兩地的信息傳送時間縮短到了1小時。在當時，這對於信息的傳遞速度已經是巨大的提升。之後的幾年裡，這家初創公司迅速的國際化，在英國和俄國都開設了分公司。與此同時，工業化進程的加深和社會的不斷發展也催生出更多的需求，人們不僅僅滿足於將人或貨物快速地輸送到各地，對於信息的傳遞需求也與日俱增。這也讓通信行業成為了一大投資熱點。
在1870年，西門子迎來了人生中的極為重要的一件事情。由西門子公司負責承建的倫敦-印度加爾各答電報線正式竣工。（下圖為倫敦-加爾各答電報線路圖）
這裡要敲下小黑板，畫下重點：在1872年，西門子公司為中國提供了第一台指針式電報機，開啟了中國的電信時代。
將電力帶給人們
許多人都知道邁克爾·法拉第在1831年發現了電磁感應原理。之後的許多年裡，無數發明家都在鍥而不捨地嘗試製造發電機，不過這些早期發電機的發電量都很低。
直到1866年維爾納 ·馮·西門子發明了實用型發電機，人類才真正意義上的可以使用電力。他通過為發電機增加兩個極靴，減少了磁散射損耗，再將導體盤繞成線圈，並讓其在磁場中旋轉。如此往複循環，導體兩段產生交流電，極性轉換器隨後將其轉化成直流電。
這項發明最為巧妙的地方是：把生產出來的電力重新送回電磁鐵。也就是說，它一遍又一遍地強化電磁鐵磁性直到鐵芯完全磁化，從而在磁場和電流之間產生一個正反饋循環。
正是這項革命性的新發現，大大降低了發電成本，並顯著提高了電力產量。而我們之所以稱之為人類科技史上的一大里程碑，是因為即使到了今日，電力生產仍然基於實用發電機的工作原理。
維爾納·馮·西門子也極有遠見的看到了發電機的商業潛力，在一份給他弟弟的信中，他寫到：「這項發明如果被正確的使用，潛力將是無比巨大的。它將打開通往電磁學新紀元的大門，電力將比以往更加的便宜，從而使照明，電力冶金，以及其他的小型電氣設備將變得更加實用。」
步入電氣化時代
實用發電機的普及加快了電氣化時代的開啟，在之後的幾年裡，電氣設備不斷推陳出新。維爾納·馮·西門子也不斷的涌發出許多新發明，比如：
世界上第一條電氣化鐵路
世界上第一台電梯
第一輛有軌電車
但現實卻是電梯業務始終沒有成為維爾納·馮·西門子的主要活動領域，但這項發明的成功極大地鼓勵了他在不同領域進行電氣化的嘗試。在1881年，他製造了世界上第一輛有軌電車。
第一輛無軌電車
1882年，西門子向世人展示了世界上第一輛無軌電車——Electromote。
這台三馬力的電動車通過550伏直流電驅動，最大時速可達12公里每小時。但令人惋惜的是，在1882年中旬，西門子決定放棄這項發明，原因是當時破敗的道路情況對這項研究產生了很大的障礙，要知道在那時橡膠輪胎還沒有被發明出來。而當軌電車的技術越發的完善，所以這項發明就逐漸被遺忘了。
推動知識產權保護和人才培養
除了在科學上有所建樹，維爾納·馮·西門子也積極的推動專利權的保護。在1863年至1877年間，他參與制定了關於技術創新的商業權利保護的法律框架，這一法案極大的推動了德國工業技術的發展。
除此之外，維爾納·馮·西門子也格外的注重對於青年工程師的培養。他在電氣工程學會的設立過程中發揮了關鍵的作用，該協會鼓勵在理工大學中設立電氣工程專業。在1887年，維爾納·馮·西門子慷慨地捐助並建立了德國首個國家級基礎研究機構——帝國物理技術研究所。
在西門子老爺爺200歲生日即將到來之際，我們以本文祝老爺爺生日快樂，也感謝他為科技發展所作出的貢獻！
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