1864年，麥克斯韋提出了麥克斯韋方程。他將“電”和“磁”進行了統(tǒng)一。

他認為變化的電場會激發(fā)磁場，變化的磁場又會激發(fā)電場，這種變化著的電場和磁場構(gòu)成了電磁場，以橫波的形式在空間中傳播，也就是我們現(xiàn)在說的電磁波除此之外，麥克斯韋還發(fā)現(xiàn)，光速和電磁波的速度幾乎一樣。于是，他預(yù)言光本身就是一種電磁波。

1886年，赫茲想要通過實驗驗證麥克斯韋的理論。

他設(shè)計了一個振蕩電路，這個電路可以使得兩個金屬球之間周期性地發(fā)出電火花。根據(jù)麥克斯韋的理論，只要有電火花出現(xiàn)，就應(yīng)該有電磁波發(fā)出，于是，為了檢驗是否有電磁波，他又設(shè)計了一個有缺口的金屬環(huán)狀線圈。

結(jié)果，缺口處確實出現(xiàn)了火花，這說明確實有電磁波發(fā)出。也就證明了麥克斯韋的理論，而赫茲的這個實驗也成為了物理學(xué)史上最重要的科學(xué)實驗之一。

無線通信

要知道，光在真空中是沿著直線傳播的，而光本身就是電磁波，所以電磁波也是具備這樣的屬性的。赫茲的發(fā)現(xiàn)還開啟了一個新世界。科學(xué)家們開始思考：是不是可以通過電磁波來傳遞信息，這樣不就可以實現(xiàn)無線通信了嗎？

在1890~1900年之間，好幾位發(fā)明家都做出了不同類型的無線電裝置，他們分別是洛奇，特斯拉，波波夫和馬可尼。

其中，洛奇根據(jù)赫茲從赫茲的實驗電路找到了靈感，制作了一個電磁波接收器，能夠接收800米以外的電磁波信號。

而俄國物理學(xué)家波波夫也獨立發(fā)明了無線電通信裝置，并且在1896年3月做了一個表演。至于特斯拉，他提出了無線電通信的概念，也開始付諸實施，只不過當時他更熱衷于無線發(fā)電技術(shù)，特斯拉的投資人發(fā)現(xiàn)特斯拉以“無線電通信”的概念拿投資，卻用來做其他的項目。于是，拒絕再為特斯拉提供資金上的支持。

前面三位最終都沒有能夠?qū)o線電通信大規(guī)模推廣。我們要知道，一般來說第一發(fā)明人并不為人所知，但是讓這項發(fā)明流行起來的人常常會永垂不朽。發(fā)明電報機的莫爾斯，發(fā)明電話的貝爾，發(fā)明電燈的愛迪生其實都不是第一發(fā)明人，但他們讓這些發(fā)明大規(guī)模地商用了。于是，歷史記住了他們的名字，卻沒有記住第一發(fā)明人的名字。

而實現(xiàn)大規(guī)模推廣無線電通信的人是馬可尼，這期我們主要圍繞著馬可尼來講。

1874年4月25號，馬可尼出生在意大利的博洛尼亞，這里有一所世界上最古老的大學(xué)：博洛尼亞大學(xué)。而后來，馬可尼也成為了博洛尼亞大學(xué)的驕傲。

當時，馬可尼的父母給馬可尼請了一位家庭老師，這位老師叫做：奧古斯托·里吉。他是一位物理學(xué)家，當時電磁學(xué)方面的先驅(qū)。在博洛尼亞建立了一個私人的實驗室。

在奧古斯托·里吉的教育下，馬可尼了解到了電磁理論。后來奧古斯托·里吉和馬可尼一直保持著聯(lián)系。他不斷地給馬可尼講授最前沿的電磁理論的發(fā)展。

而馬可尼也對發(fā)明無線電通信裝置特別狂熱，而他的思路一樣是來自于赫茲的實驗。對于無線電通信技術(shù)來說，實際上要解決的問題就是：如何遠距離通信。

赫茲的裝置可以解決很短距離的無線電通信，而洛奇和波波夫都能上限1000米上下的無線電通信。但1000米實在是太短了，根本不夠用。而馬可尼解決無線電通信的辦法也主要集中在改良赫茲的實驗裝置，尤其是在發(fā)送端和接送端。

在一次次的失敗之后，馬可尼的無線電裝置傳輸距離也再慢慢邊長，在1894年時，僅僅能傳遞3米，到了1895年就超過了1000米。馬可尼還制成了金屬粉屑檢波器，并且在發(fā)射裝置和接收裝置上都安裝了天線和底線，這樣確實大大提高了效率，在1896年時，傳輸距離已經(jīng)超過了14公里。

后來，他向意大利專利局提交專利申請，結(jié)果沒成功。他前往英國申請傳利，也就是在這一年，年僅22歲的馬可尼拿到了編號為12039的電報專利申請書，還拉到了不少投資。隨后，馬可尼開始改進技術(shù)，通過氣球和風箏來增加天線的高度，提高發(fā)射和接收信號的效率。

到了1897年，馬可尼已經(jīng)可以實現(xiàn)跨越英吉利海峽的無線電通信。并建立了馬可尼無線電報公司。此時，他年僅23歲。

到了1900年，馬可尼實現(xiàn)了跨大西洋的無線電通信。隨后，他開始在美國尋求發(fā)展，獲得了之前投資特斯拉的商業(yè)團體的支持，并且拿到了專利，在美國開始大規(guī)模地發(fā)展無線電通信。

能有如此成就其實和他對于技術(shù)持之以恒的改進是分不開的，他不僅改進了檢波器，從原來的金屬粉屑檢波器改進為礦石檢波器來接收電波，還改進了天線的技術(shù)等等。

這也是為什么，我們現(xiàn)在看到天線都是一整根，這也叫做：垂直極化天線。

早期的天線其實就是赫茲做實驗時設(shè)計的火花放電裝置伸出去的兩根金屬棍。

其次，無線電之間會互相干擾，為了解決這個問題，馬可尼引入了諧振電路。

馬可尼還發(fā)現(xiàn)，夜里無線電傳輸效果遠比白天好，長短可以傳播沒有什么障礙等等，不過他當時并不知道具體的原因。

1906年，馬可尼已經(jīng)可以實現(xiàn)近10000公里的無線電通信。無論是在航運，還是在軍事上，都開始使用了馬可尼的無線電通信，一些國家遍布了許多無線電臺。

1909年，由于馬可尼在無線電通信方面的貢獻，他榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎。

這之后，馬可尼依舊不斷地改進無線電通信技術(shù)，其中在1912年，當時世界上最大的交通工具：泰坦尼克號。這艘巨型郵輪就配了馬可尼公司提供的無線電通信設(shè)備以及電報員。

在無線電報被發(fā)明之前，船只的出航其實就是和大自然的對賭，出航即失聯(lián)，在慢慢的航行中，船員們沒有任何的通信手段可以和大陸上的人通信。只有當船只回到岸邊時，人們知道它順利到達了。

而泰坦尼克號這次的出航，就再也沒有回來，沉船事故發(fā)生之后，電報員通過無線電通信通知到了附近船只趕來救援，也使得最終有710名乘客獲救。

無線電通信的作用使得那個時代的人十分驚嘆，尤其是在泰坦尼克號沉船事故之后，人們越發(fā)覺得無線電通信的重要性。《泰晤士報》甚至發(fā)表了這樣的評價：

我們感謝馬可尼發(fā)明的裝置，它使“泰坦尼克號”能夠最快地發(fā)出求救信號。在這之前，很多船只沒有發(fā)出任何遇難信號就沉沒了。

不過，在馬可尼的時代，無線電通信主要還是依靠莫爾斯電碼。

當時馬可尼就預(yù)言了無線電通信將會朝著交流雙向的未來發(fā)展，后來的大哥大，手機，乃至我們現(xiàn)在用的智能手機，其實都印證了他的預(yù)言。