墨西哥16歲少年發(fā)明地下無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)

葉知秋

墨西哥16歲少年發(fā)明地下無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)2010-02-05 09:22:03　來(lái)源: 網(wǎng)易探索(廣州)

16歲少年亞歷山大·肯德里奇在2009國(guó)際科學(xué)博覽會(huì)上，因發(fā)明地下無(wú)線(xiàn)電傳輸系統(tǒng)獲獎(jiǎng)了。這位來(lái)自新墨西哥州Los Alamos的小伙子獲得了一臺(tái)新電腦，一趟瑞士之旅和12000美元的獎(jiǎng)金。

圖1：來(lái)自新墨西哥州Los Alamos的16歲少年亞歷山大·肯德里奇在2009國(guó)際科學(xué)博覽會(huì)上獲獎(jiǎng)了，因?yàn)樗l(fā)明了一套可以在地下發(fā)送信息的低頻無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)。

圖2：肯德里克正準(zhǔn)備在這一裝置的理論深度上限——地下1000英尺處對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。他的父親（左后）布賴(lài)恩是一位Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)家，他正在幫助并監(jiān)督兒子進(jìn)行這一項(xiàng)目。

圖3：這一裝置的關(guān)鍵之處就在于它的計(jì)算系統(tǒng)——最頂端的那個(gè)金屬小盒子?？系吕锟俗约貉b配了這臺(tái)計(jì)算機(jī)，并編寫(xiě)了可以在低功率無(wú)線(xiàn)電通信條件下區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和噪聲的算法。
網(wǎng)易探索2月5日?qǐng)?bào)道 16歲少年亞歷山大·肯德里奇在2009國(guó)際科學(xué)博覽會(huì)上獲獎(jiǎng)了。這位來(lái)自新墨西哥州Los Alamos的小伙子獲得了一臺(tái)新電腦，一趟瑞士之旅和12000美元的獎(jiǎng)金。
想要了解詳情的記者前往新墨西哥對(duì)肯德里克進(jìn)行了采訪。記者與肯德里克的小組一起前往卡爾斯巴德洞窟國(guó)家公園，并進(jìn)入1000英尺深的地下來(lái)檢測(cè)肯德里克的設(shè)備。
整套設(shè)備看上去就像一臺(tái)電腦以及與之連接的業(yè)余無(wú)線(xiàn)電。這套設(shè)備在傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)使用低頻無(wú)線(xiàn)電，因?yàn)榈皖l無(wú)線(xiàn)電比通常調(diào)頻廣播所用的高頻信號(hào)更容易穿透巖層。如果實(shí)驗(yàn)成功，這套儀器將成為美國(guó)已知能夠進(jìn)行地下與地表通信的設(shè)備中，通信深度最大的設(shè)備。
生死之差
為什么要在地下1000英尺下進(jìn)行測(cè)試呢？
在1991年新墨西哥州的一次地下洞穴營(yíng)救中，170人花了四天才救出了一位被困地下腿部骨折的女性。整個(gè)營(yíng)救小組不得不在地下鋪了幾英里長(zhǎng)的電話(huà)線(xiàn)，以便營(yíng)救人員與地面進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。
如果他們有肯德里克的這套設(shè)備，那么整個(gè)營(yíng)救很可能只需兩天左右的時(shí)間。
這種時(shí)間差完全會(huì)帶來(lái)生與死的差別。
“這套設(shè)備還能拯救洞穴”
這項(xiàng)發(fā)明在科研方面也有重大的意義。新墨西哥大學(xué)阿爾博克基分校的微生物學(xué)家戴安娜·諾斯霍普表示，科學(xué)家們?cè)诘叵律钐幍亩囱ㄖ邪l(fā)現(xiàn)了有可能殺死超級(jí)細(xì)菌的微生物。
“這些在低營(yíng)養(yǎng)條件下生存的微生物事實(shí)上能夠產(chǎn)生抗生素，并排放到體外。”她說(shuō)。
但科學(xué)家們擔(dān)心，科研人員本身正在對(duì)這些新興的抗生素來(lái)源造成威脅。他們認(rèn)為，科學(xué)家造訪這些洞穴的次數(shù)越多，發(fā)現(xiàn)新型抗生素的可能性就越低。進(jìn)入洞穴的人污染了里面脆弱的生態(tài)環(huán)境。
“所以，與讓人親自到洞穴中檢測(cè)相比，一套可以在洞穴中遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備就顯得極具價(jià)值了?！?，她表示，“這套設(shè)備可以拯救洞穴?！?br /> 他成功了
回到洞穴中，研究小組來(lái)到了實(shí)際深度946英尺的測(cè)試地點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)電裝置被安裝在一個(gè)碧波蕩漾并點(diǎn)綴著石筍的湖邊，地下的溫度是68華氏度，極其潮濕。
肯德里克和小組成員們從背包中取出一段段的PVC管，開(kāi)始組裝無(wú)線(xiàn)電的天線(xiàn)。天線(xiàn)看上去就像一個(gè)白線(xiàn)包裹的九宮格。肯德里克的父親布賴(lài)恩正準(zhǔn)備前往小組正上方的地表。肯德里克和父親對(duì)了表，隨后布賴(lài)恩和幾個(gè)隊(duì)員一起沿著陡坡爬了上去。其他人則等在原地。


又過(guò)了兩個(gè)小時(shí)，在校準(zhǔn)了儀器之后，亞歷山大·肯德里克在橡膠鍵盤(pán)上鍵入了“高興”二字，然后點(diǎn)擊了發(fā)送。地表上，他的父親正盯著一塊小屏幕，盼望著上面出現(xiàn)信息。
“高興”兩個(gè)字出現(xiàn)在了屏幕上，盡管缺少了一小部分，但結(jié)果已經(jīng)很不錯(cuò)了?！斑@可是來(lái)自于地下950英里處的數(shù)據(jù)?！辈假?lài)恩說(shuō)。
肯德里克還需要把這套設(shè)備改造得更小、更結(jié)實(shí)、更方便救援隊(duì)在洞穴內(nèi)使用。不過(guò)這可能還需要一段時(shí)間，因?yàn)樗壳罢跒?010年展會(huì)的項(xiàng)目而忙碌，這次他要設(shè)計(jì)一個(gè)可以通過(guò)測(cè)量電磁場(chǎng)變化來(lái)搜索地下河的裝置。
不知道他的再下一個(gè)項(xiàng)目是什么，聽(tīng)說(shuō)“全球變暖”也在他考慮解決的問(wèn)題之列。

16歲少年亞歷山大·肯德里奇在2009國(guó)際科學(xué)博覽會(huì)上，因發(fā)明地下無(wú)線(xiàn)電傳輸系統(tǒng)獲獎(jiǎng)了。這位來(lái)自新墨西哥州Los Alamos的小伙子獲得了一臺(tái)新電腦，一趟瑞士之旅和12000美元的獎(jiǎng)金。

圖4：小組成員通過(guò)一部電梯進(jìn)入卡爾斯巴德洞窟國(guó)家公園。公園管理員（左上）斯坦·艾利森表示，如果肯德里克能夠證明他的無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)可以在洞窟中很好地應(yīng)用，那么園方愿意為公園的營(yíng)救隊(duì)訂購(gòu)一套。

圖5：小組成員們正通過(guò)“左手隧道”前往預(yù)定的測(cè)試地點(diǎn)——云之湖。除了研究人員外，其他人都被禁止進(jìn)入這一地區(qū)。

圖6：肯德里克從7歲起就經(jīng)常到洞穴中探險(xiǎn)，他10歲就開(kāi)始了和洞穴有關(guān)的科研項(xiàng)目。他設(shè)計(jì)的這套通信系統(tǒng)比目前采礦業(yè)所用的系統(tǒng)在許多方面都更為先進(jìn)。

圖7：小組成員正與組裝好的設(shè)備一起待在云之湖邊，這里距離地表946英尺。測(cè)試中，一個(gè)地面小組將待在他們正上方的地表上。

圖8：肯德里克在和他的父親對(duì)表。在通信測(cè)試開(kāi)始前，他們將按照一套詳細(xì)而精確的步驟校準(zhǔn)儀器。

圖9：“高興”這個(gè)詞出現(xiàn)在了屏幕上，隨后是一連串的文字信息，地上與地下的小組之間還“盡興”地就無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的操作和晚飯要吃什么進(jìn)行了討論。




圖10：肯德里克在對(duì)他的發(fā)明進(jìn)行了測(cè)試之后正站在湖邊，他和他的小組成功實(shí)現(xiàn)了目前已知美國(guó)地表與地下最深距離的通信。
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