瓦特发明了什么，怎么发明的？

文 | 叶水送 本文转自科学FM（微信号 Sci-FM），本文经公众号授权转载，转载请联系原出处。

实用雷达发明人沃特森－瓦特

Robert Watson-Watt

希特勒的“海狮计划”

1940年至1941年，纳粹德国对英国发动大规模空袭战，这是二战史上历时最长、规模最大的空战，希特勒称之为“海狮计划”，企图全面攻占英国。

“海狮计划”首日，德军就投入了1485架次战机，英军出动727架次应战。这看似力量悬殊的空战，最后损失更大的一方竟是德军。

在战局不利的情况下，德军开始改变策略，利用夜色掩护进行偷袭，没想到，这一招也未能凑效。无奈之下，德军只好撤退。

这是希特勒发动第二次世界大战以来的首次失利。英军获得此次战役的胜利，很重要的一个原因是，他们发明了更为先进的雷达技术，并在空战中率先使用了它。当德军飞机飞来的时候，英军很早就能够侦查到，从而一举将其歼灭。

二战中使用的雷达，测程2.5英里

瓦特与瓦特

可是大家知道，这功不可没的雷达，最早是由谁发明的？

说到这里，我们今天科学档案的真正主角——英国工程师罗伯特·沃特森－瓦特（Robert Watson-Watt）就要正式登场了。这位实用雷达的发明人，正是出生于1892年4月13日。

说起“瓦特”这个姓，可能很多人首先联想到的，是发明蒸汽机、引领第一次工业革命的詹姆斯·瓦特。

那么这两位“瓦特”之间有关系吗？

还真有。沃特森－瓦特是詹姆斯·瓦特的后裔，两人生活的时代相差70来年。在瓦特这个充满工业变革气息的家庭里，沃特森－瓦特打小天资聪颖、好学好动。

大学毕业后，沃特森－瓦特并非一开始就进入无线电研究领域，而是在威廉·佩蒂教授的鼓励下，才开始学习无线电。

发明雷达 受封爵士

1916年，瓦特加入了有着悠久历史的英国战时办公室。起初，瓦特所感兴趣的事情是利用无线电来检测雷电，因为在雷电将空气电离的过程中，会释放出无线电信号，如果能检测到这个信号，那么就可以事先警告飞行员避开这些雷区。

1917年，瓦特成功设计出雷暴定位装置，宣告雷达的诞生。此后，也有其他研究者以及工程师对雷达系统进行改进，从而使其逐渐应用在船只和军舰上。

不过，瓦特没有在激烈的竞争中丧失一丁点儿优势，正是他最先发明的实用型雷达系统，帮助英军在二战期间成功防御敌机，他也因此被誉为最伟大的雷达先驱之一，1942年受封为爵士。

其实雷达的原理并不复杂。早在1842年，奥地利物理学家多普勒，就在构想如何利用所谓“多普勒效应”来发明雷达。简单来说，就是通过发送无线电波，再测量其反射回来的信号，进而通过计算探测出物体的远近和速度。

雷达侦查飞机的原理图

瓦特故事 幻想变现实

说到这儿，还有一段有趣的故事与瓦特有关。在实用雷达发明之前，英国军方曾提出，希望瓦特帮助发明一种杀伤性射线，能直接将敌方的飞行员杀死，并将这种光称为“死光”（death ray）。瓦特坚决认为这是不可能完成的任务，因为光的能量达不到那么高，不过，如果是利用无线电的返回波来探测飞机，这倒是可行。如今，利用能量极大的激光作为武器，早已从幻想逐步变为现实。

今天的故事让我们知道，世界上原来曾经出现过两个伟大的瓦特。

如果说詹姆斯·瓦特的蒸汽机，让英国率先走上工业革命之路，那么沃特森－瓦特发明的雷达，则让英国收获的工业革命成果，免于在战争中毁于一旦。