如今，我们已⽆法想象没有移动通信和互联⽹的世界将会怎样。回顾历史，这是⼀代代科学家、⼯程师和企业家协同努⼒的成果。许多科学家已彪炳史册，⽽产业的建设离不开“冒险事业的经营者或组织者”——这就是企业家（entrepreneur）最初的意思。本⽂主要讲述跨⼤⻄洋通信建设的传奇故事（⽆线通信将在下⼀篇⽂章介绍），致敬永不褪⾊的科学家和企业家精神。
伟⼤的构想往往就像天⽅夜谭。从⼗⼋世纪六⼗年代起，由英国发起的⼯业⾰命极⼤地推动了科学技术的发展和财富的积累。随着电磁学的发展和有线电报技术的应⽤，到了⼗九世纪中期，有线电报线路已在欧亚以及北美⼤陆遍布开来，极⼤降低了沟通成本。从欧洲到北美⼤陆的商船频繁往返于⼤⻄洋东⻄两岸之间，当时单程航⾏仍然需要10天左右，两岸及时通信⼗分必要，跨⼤⻄洋通信业务商机巨⼤。
1854年1⽉，弗雷德⾥克·⽜顿·吉斯本在英属纽芬兰岛敷设到美国的电报电缆，因资⾦不⾜公司破产后，到纽约寻找⽀持。他找到了美国年轻的⼤富豪塞勒斯·⻙斯特·菲尔德，提议筹资在纽芬兰岛的圣约翰斯和美国纽约之间建⽴⼀条电报线路。但格局远⼤的菲尔德认为，仅仅为了缩短⼀天的通信时⻓⽽投资这个项⽬有点不划算。
如果敷设⼀条从爱尔兰到纽芬兰的电缆，那缩短的通信时间就不只是⼏天了——这根电缆就把欧洲和北美⼤陆连在⼀起，⼯程将意义⾮凡。跨越⼤⻄洋电报通信的构想就这样被提了出来。
菲尔德原是在造纸⾏业发家致富的，在电报⾏业是个绝对的外⾏。起初，他对这项⼯程所涉及的科学技术⼏乎⼀⽆所知，这也正是他的幸运之处。事实上，正是因为他不懂，才没有放弃这个伟⼤的构想——在别⼈眼⾥这简直就是天⽅夜谭，是不可能完成的任务。
这个史⽆前例的国际合作⼤项⽬，除了涉及政治、经济、军事、外交等诸多因素之外，还⾯临很多科学、技术、⼯艺和材料难题。当时，地⾯电报业已经开始崭露头⻆，欧洲和美国已经部署了⼏条较短的海底电缆。其中投⼊运营最⻓的海底电缆⻓度仅177千⽶，深度不超过550⽶。⽽铺设跨越⼤⻄洋的电缆⻓度要超过3200千⽶，最深达4750⽶。
跨⼤⻄洋电缆的⻓距离对通讯提出了⼀些独特的挑战，特别是因为传输理论和电缆设计仍处于争议之中。这种难度就好⽐1957年有⼈看到苏联发射了第⼀颗⼈造地球卫星，就要组织队伍到⽉球探险⼀样。
幸运的⼈得到了宝贵的⽀持。摩尔斯电码的发明者和美国陆上电报线路建设的先驱塞缪尔·摩尔斯早在1843年就设想过电报线路穿过⼤⻄洋的事。当菲尔德征求他的意⻅时，他热情地⽀持了这个设想。
虽然摩尔斯已在电报业⼤名鼎鼎，但他其实是画家出身，电学理论知识并不扎实。菲尔德还写信征求了美国海洋学家、海军军官⻢修·⽅丹·莫⾥的意⻅，莫⾥认为从纽芬兰岛到爱尔兰岛两地之间的海底⾼原地形⾮常适合敷设海底电缆，并为他提供了精确的海洋测绘数据。这对菲尔德来说是如⻁添翼！
1854年，志在必得的菲尔德说服另外四位富豪共同加⼊了由企业家、投资者和⼯程师组成的所谓“电缆内阁”。
这5个⼈决定筹集150万美元投⼊到这项伟⼤的事业中，这在当时是⼀笔惊⼈的巨款（当年联邦政府的总开⽀略⾼于5800万美元），但事后证明这个⾦额还远远不够。他们从吉斯本⼿⾥接管了纽芬兰电报公司，承担了它5万美元的债务，并成⽴了“纽约—纽芬兰—伦敦电报公司”。纽芬兰议会希望这个⼯程可以推动纽芬兰的经济发展，因此很快为他们颁发了特许执照，授予公司在纽芬兰岛上50年电报线路的特许经营权。
1855年，这些投资者成⽴了美国电报公司，并开始收购其他公司进⾏整合。1856年10⽉，菲尔德在伦敦组建了⼤⻄洋电报公司。1857年，公司在英国获得融资并得到美英两国政府的⽀持后，开始铺设第⼀条横跨⼤⻄洋的电报电缆。
失败是成功之⺟。菲尔德的坚定决⼼和强⼤执⾏⼒是他成功的核⼼要素，但仓促开⼯成了整个⼯程的最⼤错误。当时电学⼯程师和理论专家们对这史⽆前例的⼯程各执⼰⻅，⽆法达成共识。本应该先通过可⾏性试验后再施⼯，然⽽公司董事们进⾏决策主要看的是时间和速度。
因为海⽔是导电的，当电报缆线浸⼊海⽔中，其电容会扩⼤20倍左右，信号传输速度会明显降低，导致通信延时。以摩尔斯、英国物理学家迈克尔·法拉第和公司的初任⾸席电⽓技师爱德华·怀特豪斯为代表的⼀派认为，海底电缆的导线应尽可能细，以限制信号的延迟。⽽电缆越粗，就需要更多的电量来填满。这⼀点和⽔管相似，⽔管必须注满，⽔才能从另⼀端流出来。
另⼀派设计⽅案以威廉·汤姆森为代表。通过对瞬时电流的研究，他得出“平⽅定律”，即信号延迟量与电缆⻓度的平⽅成反⽐。汤姆森建议使⽤由最纯的铜制成⼤直径缆芯，以降低电阻。他的观点赢得了⾸席⼯程师查尔斯·布莱特的赞同。但这种电缆设计⽅案⽐摩尔斯—法拉第的⽅案要重得多，成本也更⾼，⼤⻄洋电报公司并没有采⽤这个⽅案。最终成型电缆的铜芯每海⾥仅重107磅，远没有达到汤姆森和布莱特要求的392磅。
完⼯的电缆直径只有⼈的⻝指那么粗，缆芯由7根铜线组成，铜芯外包裹三层古塔胶。在胶层外，使⽤沥⻘、柏油、亚麻籽油和蜡油的混合物浸透的麻布缠绕，外⾯将18股钢绞线的护套缠绕成紧密的螺旋状，这种电缆能够承受⼏千⽜顿的拉⼒。汤姆森深⼊研究了电缆的受⼒问题，建⽴了⼀套海底电缆的应⼒理论，在《Engineer》杂志上发表了相关论⽂。
1857年，⼤⻄洋电报公司在英国获得融资并得到美英两国政府的⽀持后，开始铺设第⼀条横跨⼤⻄洋的电报电缆。电缆两端的爱尔兰和纽芬兰相隔约3200千⽶，是欧美⼤陆的最短距离。当时世界上还没有任何船只能够运载2500吨重的海底电缆在⼤⻄洋的⻛浪中远程航⾏，因此只能雇佣两艘船各载⼀部分电缆在某个地点接合。英国皇家军舰阿伽⻔农号和美国军舰尼亚加拉号各⾃运载⼀半的电缆执⾏敷设任务。
不幸的是，⼯程失败了两次，电缆在船只运输途中突然断裂⽽丢失。
1858年8⽉4⽇，第三次尝试终于成功。1858年8⽉16⽇，维多利亚⼥王⽤摩尔斯电码向美国总统詹姆斯·布坎南发送了⼀条信息，尽管速度很慢——98个词的贺电发了16个半⼩时——但这⼀成功让纽约⼈全城欢庆。然⽽，电缆的信号⽇渐微弱以致完全中断，在三个星期后就彻底不通了。结果，菲尔德⼀夜之间从“英雄”沦为“骗⼦”，还差点破产。
深⼊调查失败原因。为了调查这个重⼤项⽬失败的原因，英国经济委员会和⼤⻄洋电报公司各委任了4名委员组成“调查委员会”。其中包括电学专家查尔斯·惠斯通和威廉·库克，两⼈早在1837年就获得了英国的电报技术专利。这份著名⽽浩繁的报告，深⼊分析了失败的原因，⼈们从中吸取的教训使海底电报技术乃⾄电⼦⼯程技术有了⻜跃的发展。
报告指出其中⼀个重要的原因是在测量电流和电阻这些基本量时缺少统⼀的单位，甚⾄这些术语还没有标准化。1861年，英国科学促进协会据汤姆森、布莱特等⼈的建议设⽴了⼀个电学标准委员会，为电学单位制定统⼀标准。多年以后，汤姆森在1893年芝加哥召开的国际电学⼤会上，提出了采⽤伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学的基本单位，这些国际标准获得正式通过并被沿⽤⾄今。
另⼀个教训是敷设之前应对电缆做整体的测试，检测电缆的导电性和整体绝缘性。调查报告的结论认为，公司在1857年⽣产和敷设电缆过于仓促，这主要归因于菲尔德。冲动和⼲劲⼉是他的优点，也是他作为企业家的缺点。怀特豪斯的固执⼰⻅，也是失败的直接原因之⼀。他拆掉了汤姆森精致灵活的镜式检流计，安装了他⾃⼰发明并且申请专利的继电器。
他还执意采⽤能产⽣⼏千伏电压的庞⼤感应线圈，⽽放弃使⽤能够产⽣更为适度电压的可以⽤镜式检流计测量的电池。
⾯对公众的质疑、谩骂和诽谤，菲尔德没有被打倒。1865年他重新筹集资⾦，继续为⾃⼰的理想奋⽃。此时，有线电报的研究更加成熟，⽐如汤姆森发明的镜式检流计能通过导线上⼩镜⽚的细微转动读出衰减1000倍的信号，解决了先前海缆中信号严重衰减的问题。
公司根据汤姆森等⼈的意⻅，更换了更粗的电缆降低缆芯的阻抗。另外，世界第⼀巨轮“⼤东⽅号”已经建成，并且恰好闲置。拥有了新的电报技术、电缆⼯艺和这艘排⽔量两万两千吨的巨轮，之前⽆⽐困难的事情变得简单了许多。
1866年7⽉27⽇，好运终于来临，“⼤东⽅号”成功完成了从爱尔兰瓦伦提亚到纽芬兰哈茨康坦特的铺设。新电缆性能更佳，⼏乎提供了跨越⼤⻄洋的即时通讯。
后来，此前丢失的电缆被捞起，⼜重新敷设使⼤⻄洋电缆成为双线，传输速度⽐1858年快50倍。由于敷设⼤⻄洋海底电缆有功，英政府于1866年封汤姆森为爵⼠。1892年，为表彰他在电缆⼯程和电报技术⽅⾯的卓越成就和科学贡献，维多利亚⼥王亲⾃加冕他为第⼀代开尔⽂男爵，即开尔⽂勋爵。
1867年，菲尔德获得了美国国会颁发的⾦牌，并在巴黎举⾏的国际博览会上获得了特等奖，以表彰他对敷设跨⼤⻄洋电缆的贡献。“新旧世界联结成了⼀个共同的世界……地球好似在⽤⼀颗⼼脏跳动”，奥地利作家斯蒂芬·茨威格在其《⼈类群星闪耀时》⼀书中，把⼤⻄洋电缆敷设看作是影响⼈类⽂明进程的14个瞬间之⼀，并⾼度赞扬了企业家菲尔德百折不回的坚韧意志。
⼈们对通信的渴望是⽆⽌境的，随着通信技术的升级换代，传输速度更快容量更⼤的光纤出现并逐渐替代了电缆。在通信历史上还有⼀项关键的技术发展——⽆线电通信，也是科学家与企业家合⼒的伟⼤贡献，我们将在下⼀篇讲述。