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手機的通訊系統其實是一個影星和音樂家發明的

 

科技史上最美的女人 手機用戶都應感謝她

海蒂

  

福布斯旗下的《美國發明與科技遺產》雜誌曾經以海蒂為封面,這大概是該雜誌有史以來最美麗的封面了。

   想當初,中文互聯網紅人「145」創造過一句名言:比我聰明的都沒我漂亮,比我漂亮的都沒我聰明。說這句話的人大概不知道下面我們要介紹的這一位:她演 繹了世界上首部「露點」電影、經歷了6次婚姻、還兩次因在商店順手牽羊而入獄,更重要的是,她還能在60多年前提出「跳頻」技術和一系列無線信號技術的全 新概念,其中「跳頻」技術更為當下大熱的3G移動通信技術奠定了基礎。

  她是海蒂·拉瑪(Hedy Lamarr),是出身顯赫的、與各國軍方高層私交甚好的好萊塢巨星,是全世界最美麗的女人,費雯麗也因長得像她而倍感自豪。

  1 手機用戶都該感謝她

   二戰初期,借助強大的U型潛艇,德國人在北大西洋優勢明顯。為了加強這一優勢,他們開始嘗試利用無線電波來無線遙控魚雷的控制系統。這種技術,後來被移 用到無線通訊方面,並和一種被稱之為CDMA的技術交織在一起,無論是WCDMA、CDMA2000、抑或是TDSCDMA。藉著手握CDMA的專利,這 家財富500強的公司依舊保持著每年兩位數的增長,並成為未來20億3G用戶的收稅官。

  就在高通因CDMA專利坐在家裡數錢的時 候,CDMA皇冠上的寶石———擴頻理論的核心基礎卻躺在專利號「2,292,387」的「保密通信系統」文件裡,申請時間是1941年6月10日。直到 1997年,美國電子前沿基金會授予了這項專利第一申請人海蒂·拉瑪(Hedy Lamarr)榮譽技術獎章時,她才真正進入我們的視線。

   在此之前,海蒂是「好萊塢花瓶」的象徵。因為被認為是花瓶,多數人忽略了她的聰明才智。「她有一個非常驚人的專利,人們通常都想不到電影明星有什麼頭 腦,但她確實有。」高通公司聯合創始人安東尼奧(Antonio Franklin)說。1997年,以CDMA為基礎的3G技術開始走入人們視野,科學 界才想起了這位已經83歲高齡的「擴頻之母」。

  隨後,非盈利性、非官方的電子前沿基金會授予海蒂小姐榮譽技術獎章,將她從塵封的檔案 中請出來。但此時,她的專利已經失效,終身未能因此而得利。就像她的兒子、美國電話局主席羅德(Anthony Loder)對她的評價所說:「雖然她已 經被大家遺忘了,但她所做出的一切仍然影響著一代又一代的人。」全球電信和通訊技術行業著名工程師和分析師莫克(Dave Mock)則在2005年出版 的傳記《高通方程式》中,以這樣的文字來描述這個矛盾的天才人物:「只要你使用過移動電話,你就有必要瞭解並感謝她。要知道,這位性感女明星為全球無線通 訊技術所做出的貢獻至今無人能及。」

  2 從花瓶到花瓶

  海蒂1914年9月9日生於維也納一個猶太 銀行家家庭。少女時代的她很快迷上了表演,放棄了選修的通信專業而到柏林學習表演。憑著無與倫比的外表和表演慾,16歲的海蒂就迎來了她的第一部電影《街 上的錢》。1932年,一家捷克斯洛伐克電影公司邀請18歲的海蒂擔當《神魂顛倒》(Ecstacy)的女主角。海蒂成為世界上首位全裸出鏡的明星。

   在該片中,她絕美的面容和奔跑在樹林中的曼妙胴體,在震驚觀眾之餘也帶來了鋪天蓋地的非議。但對於裸體,海蒂不認為有什麼不好。她說,「如果你運用想像 力,你可以看見任何女演員的裸體。」奧地利的軍火大亨曼德爾(Fritz Mandl)很快把想像的慾望化為行動,迎娶了海蒂。隨後他一擲千金,拚命收集 這部影片的拷貝,不允許任何人對他的海蒂小姐再有任何的「想像」。

  曼德爾也是一名猶太人,但他支持納粹,甚至成為納粹主要軍備的奧地 利軍隊供應商。他很重視無線電信號遙控魚雷和無線通信干擾技術。雖然無線通信技術在當時屬於國家最高級別軍事機密,但曼德爾與武器專家談論相關技術時,他 允許海蒂旁聽甚至記錄。他沒想到通信專業出身的海蒂在數月後基本掌握了這項技術。不過,曼德爾不願妻子在外拋頭露面。她曾提過想繼續拍電影,被曼德爾粗暴 地拒絕了,「我連游泳和上街的自由都沒有。」這讓海蒂小姐對曼德爾徹底死心了

  1937年的一天,海蒂小姐陪同曼德爾出席晚宴,中途她 以身體不適為由退席,用迷藥迷昏隨從侍女,跳出盥洗室的窗戶,乘當天的火車連夜逃到了法國巴黎。不久後,她在米高梅公司的梅耶 (Louis B. Mayer)的引薦下打入好萊塢。海蒂先後參演了25部戲。不過,她的作品讓人記住的,除了美貌,還是美貌。錯過了《煤氣燈下》、 《卡薩布蘭卡》的角色,她的花瓶形象再無翻身的機會,整個演藝生涯都是在屏幕上做人肉背景,毫無經典作品。海蒂決定投身科學界,她想證明,她除了臉蛋,還 有其他更多的東西。

  3 靈感來自自動鋼琴

  二戰期間,參戰各方都想提高魚雷命中率。他們通常會用無線信號引導魚雷。但敵方也可以通過干擾無線電信號,讓魚雷偏離攻擊目標。早期的通信是同時在一個單獨的頻道上傳輸,敵方探察到引導頻道,就可以有效地干擾信號。

   海蒂認為自己能解決單獨無線信號頻道的技術瓶頸。她設想在魚雷發射和接收兩端,同時用數個窄頻信道傳播信息,這些信號按一個隨機的信道序列發射出去,接 收端則按相同的順序將離散的信號組合起來。這樣一來,對於不知信道序列的接收方來說,接收到信號就是噪聲。與此同時,由於接收端只需要對數個特殊頻段的特 定序列信號敏感,對一般的噪聲免疫力很好。而敵方又不可能實現全頻段的干擾。但怎麼才能做到這一點呢?

  這時,她結識了富有傳奇色彩的 音樂家安泰爾(George Anteil)。安泰爾是當時先鋒派作曲界的頂尖人物之一,創作並演奏了《飛機奏鳴曲》、《爵士奏鳴曲》、《機器之死》等曲 目,名噪一時。1933年安泰爾開始為好萊塢進行電影音樂創作,並開始對人體內分泌的研究。

  起初,海蒂只是把安泰爾看作腺體專家,向 他請教怎樣才能把她的胸部變得更大。後來,兩人的話題從腺體轉到武器。安泰爾則提出,可以借鑑自動鋼琴的做法來實現「跳頻」的想法。自動鋼琴很像老式計算 機,通過讀入編好碼的打孔紙帶來演奏。1940年12月,兩人將一份說明送交至國家發明家委員會。1942年8月,這項發明被授予美國專利。

   專利說明描述了一種引導魚雷的通信方法:在一段固定時間內,在載波頻率之間發射方和接收方用一種同步的通信方式。被發射方(飛機)和接收方(魚雷)改採 用載波頻率同步的編號,是由一種類似自動鋼琴音樂筒的裝置控制,該裝置有一個獨特的由88個可能的階梯組成的序列。通過在每個頻率上僅發送整個信息的一小 部分,魚雷能受到操縱。干擾通信的企圖通常一次只能是一條信道失去作用,而在其他信道上的信息足以保證魚雷做出必要的方向矯正,以擊中目標。

  4 電影有限 技術永恆

  當時,沒有多少人認為可以將音樂裝置放進魚雷。對此安泰爾自嘲道:「我們所犯的錯誤就是在解釋這項技術時為了聽眾能更好地理解,引用了自動鋼琴的原理。」不久,海蒂和安泰爾又回歸了各自的藝術圈。而跳頻技術則沉入了故紙堆。

   二戰中,美國人從未將跳頻技術用於進攻納粹軍艦。人們所能知道的對它最早實現是在20世紀50年代中期。它涉及在飛機和被稱作聲納浮標設備之間的雙向通 信。當時,美國海軍給霍夫曼無線電公司一份專利,讓它生產聲納浮標以及伴隨飛機的無線電。不過,發明者的名字被從文件中抹去,給出的信息處於極度保密狀 態。霍夫曼公司的技術人員完全不知道,這項專利是一個女演員和一個音樂家搞出來的。

  最終,霍夫曼無線電公司完成了這一跳頻機械設備。在此基礎上,軍方研發了許多產品,其中包括一架在越南戰爭中使用的遙控無人駕駛飛機。古巴導彈危機期間,「跳頻」以隱蔽通信的形式在軍艦之間構成了海軍封鎖。

   冷戰結束後,美軍解除了對「跳頻」技術的管制,允許其商業化。與此同時,電子晶體管的發展使「跳頻」技術的實現越發簡單。頻率同步方法從機械到電子的轉 化,促進了它的普遍實現。電子通訊和無線技術得到了長足發展,手機、衛星通訊、無線網絡等技術引領了信息時代。在「跳頻」技術基礎上,1985年美國的一 家名不見經傳的小公司在聖迭戈成立,悄悄地研發出CDMA無線數字通信系統。這家公司就是高通。高通現在已成為全球500強的大公司,而它的理論來源的發 明者海蒂卻差點給人遺忘。

  2000年,海蒂去世。3年後,波音公司進行了一系列的宣傳廣告紀念這位科技女性,其中毫不涉及她的演藝事 業。2005年,德語國家舉行了第一屆發明者節,以紀念海蒂小姐的92歲誕辰。所有的這一切,彷彿在印證她的另一句妙語:「電影往往限於某一地區和時代, 而技術是永恆的」。

  □lessly(北京 記者) http://scitech.people.com.cn/GB/1056/9469528.html

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