要制造绝缘导线就要有绝缘材料，到哪里去找绝缘材料呢？各国科学家都在努力。西门子和哈尔斯克经过反复试验，直到1849年初，从好多物品中终于找到了一种叫古塔波的胶作为绝缘材料。古塔波胶柔软有韧性，不会腐烂，不易折断，最重要的是它有良好的绝缘性能。
有了绝缘材料，可是如果用手工缠绕太麻烦了。他们动脑筋又设计了一种机器，把电线裹在古塔波胶中，从而大大提高了工作效率。
他们把裹在古塔波胶中的导线埋在地下，既可防止断裂又可起到保护作用。1849年4月1日，第一条地下电报电缆线在凡尔纳、西门子领导下诞生了。它始于柏林，经哈雷、埃尔富特、卡塞尔和吉森，到达法兰克福，以后又从那里向各地伸展出去。
世界上第一条通信电缆诞生了，这对电报事业的发展起到了很大的推动作用，但是接下来的艰巨任务又接踵而至，电报电缆如何跨洋过海沟通洲与洲之间的联系呢？
1850年夏天，法国渔民在英吉利海峡捕鱼时，意外地捞到了一条又粗又长的怪东西。围着看的渔民说：“这家伙从没见过，准是怪物！”“大概是海蛇的内脏！”人们都同意了这个判断。
没有多久，一个勇敢的渔民，大胆地用斧子和钳子剖开了这条海蛇内脏。
“哟，这家伙不是生物！”当他剥掉了黑洞洞的外衣后，大家才发现里面竟是闪着金属光芒的铜线。几个见识较广的渔民不约而同的说：“这是海底电缆啊！”
原来这是第一条较长的海底电缆，它几天前刚由“哥利亚”号轮船从英国多佛敷设到法国来，接通没多久便被渔民弄断了。高兴了几天的隔海电报通信也就成了哑巴。一直到1851年，在采用了较好的保护后电缆才铺设成功，通信也恢复了。
电报通信在欧美传播开后，英美法等国的国内电报通信发展相当地快。但是，电报的通信需要导线，虽然法国英国之间是通了，可是地中海和黑海沿岸的国家之间，欧洲与美洲国家之间，由于隔着大洋，仍不能进行电报通信。
美国记者在伦敦采访到的消息，要在二周后通过邮船才能送到，新闻成了旧闻。征服大海，跨过大洋，已成了人们急切的呼声。在科学家努力下，1854年地中海和黑海的海底电缆铺设成功了，地中海和黑海各国建立了电报联系。可是大西洋依然把欧洲和美洲隔在两岸。
要铺设一条跨越大西洋的海底通信电缆，谈何容易啊！首先是资金问题，因为要铺设一条通往美国的电缆，是一项需要几百万投资的工程，这几百万块钱是否会永远沉没在大海里，谁也没有把握。当然最大的困难还是科学技术水平上的问题，当时有人甚至还提出数学上的证据说明铺设横跨大西洋的电缆是不可能的。
尽管如此，1857年还是有两艘电缆铺设船“二尼亚加拉”号和“阿加门农”
号出航，出资建造的是美国百万富翁赛勒斯·韦斯特·菲尔德，以及他的兄弟和四位公司经纪人。当时许多人嘲笑他们，警告他们，经过一番努力铺设船行动了，但是看来提出警告的人是有一定道理的，试验失败了，并且报废了一大段电缆。
但他们没有泄气。次年，英国物理学家威廉·汤姆生参加了铺设工作。两艘船第二次出航。
这次他们对铺线作了改进，从线路中央开始敷设，每条船装一条电缆，以相反方向行驶。但是由于线路实在太长，海底落差也大，再加上各种海流的影响，铺设的难度比预料的大得多了。但是在汤姆生和全体船员及工程技术人员努力下电缆终于铺设成功了，大西洋两岸的电报机终于用电缆接通了。两岸互相拍发了热情洋溢的贺电，接着又发了336封电报。
谁知海底通信电缆只使用了一个月，就出现了严重的故障，信号变得模糊不清。又过了半个月，电缆完全损坏了。由于在建造过程中，电缆公司的耗资达数十万英磅，但未能取得商业上的利益，不少股东打起了退堂鼓。他们牢骚满腹地说：“把钱扔到大西洋中，只有傻瓜才会再干！”大西洋电报公司的股票一夜之间也一落千丈，投机商人趁机以异常低廉的价格抢购了所有的股票。在电缆刚建立时曾经身价百倍，几天前还被新闻界誉为“民族英雄”的赛勒斯·韦斯特·菲尔德霎时变成了“20世纪最大的骗子手！”汤姆生当然也遭到冷嘲热讽。
汤姆生埋头试验，寻找着失败的原因。
根据反复分析，他发现第一条大西洋海底电缆碰到的一个关键问题是：
电缆终端的电信号太弱，用现有的电报终端是无法接收的。为了研制出高灵敏度的电报机，这一年的冬天，汤姆生和他的助手几乎都泡在格拉斯哥实验室里，试验各种方案，但都失败了。
第二年初，一个春光温煦的日子，对弱信号放大问题一筹莫展的汤姆生，为了轻松一下头脑，特意邀请了赫尔姆霍茨（1821～1894年）等五六位好朋友，到海滨去玩。比汤姆生年长3岁的赫尔姆霍茨，是德国有名的物理学家。
但他却十分推崇汤姆生，曾经谦虚地说：“当我站在他身旁时，常觉得自己像一只木鸡。”
来到海滨，汤姆生租了一条游艇，大家争先恐后地上了船。正要启锚时，一位朋友发觉汤姆生“失踪”了。
“威廉，你在哪里？”朋友们呼喊开了。喊了一阵，还是不见汤姆生的影子。大家只好坐下来聊天，等候着他。
赫尔姆霍茨很着急地在甲板上来回踱步，四处搜寻。突然，他发现汤姆生钻在船舱下面，正低着头在随身携带的小本本上画着什么。有点生气的赫尔姆霍茨，真想凑到汤姆生的耳朵边大喝一声，再揍他一拳，但是他没有这样去惊动朋友。只见他从衣服口袋里掏出镜子，对着太阳，把阳光反射到汤姆生的脸上，不时地晃动。
汤姆生由于眼睛受到强光的刺激，中断了设计新电报机的思路，抬头看了一眼站在甲板上哈哈大笑的赫尔姆霍茨。汤姆生在领悟到自己得罪了朋友，正想赔不是的时候，突然呆住了。他两眼直愣愣地看着赫尔姆霍茨手中的镜子，兴冲冲地大声喊道：“有啦，有啦！我的赫尔姆霍茨！”说完，他扔下朋友，飞快地跑回了实验室。
朋友们感到大惑不解，游兴也随之烟消云散，他们跟着到实验室。
“赫尔姆霍茨今天可帮了我的大忙了！”汤母生十分高兴地对追赶而来的朋友们说。
“威廉，你说什么呀？”赫尔姆霍茨愣住了，惊奇地问道。
“这些天，我一直在为弱电信号放大的问题发愁，”汤姆生喜形于色的回答说，“是你使我找到解决难题的办法。”接着他拿出一面镜子，对着阳光微微地晃动，镜子只转动一丁点儿，远处的亮斑却移过了很大的一段距离。
“这不就是一种放大吗！”
过了不久，汤姆生根据这个原理，移动某点位置上的电信号，使其在传导到一定距离处时，得到相应扩大，从而发明了镜式电流计电报机，并获得了专利。
这是一种灵敏度很高的电报机，它的发明和使用，使长途电缆通信最终有可能得到实现，汤姆生增加了取胜的信心。
汤姆生做了大量的试验取得了充分的数据，在总经理的支持下，汤姆生的铺设大西洋海底通信电缆建议被采纳了。
经过7年准备，1865年，第二条电缆要铺设了。汤姆生异常兴奋，虽然他5年前因滑冰不慎左腿骨折，成了跛子，但仍然参加远航，亲自指挥施工。
6月的一天，“伟大的东方人”号巨轮装载电缆，徐徐开动，开头电缆沉放顺利，施工人员满怀着胜利的希望。但是，当船航行到大西洋中部时，发生了意想不到的事故：电缆突然折断，坠入近4000米深的海底。沉放失败了，当汤姆生和参加施工的人员怀着沉重的心情被迫返航时，一个个眼含泪花，心如刀绞。
看到惨重的损失，有人表示惋惜，也有人幸灾乐祸，各种风言风语，不断刮进汤姆生的耳朵。他吃饭不香，睡觉不甜，经常拄着拐杖来到海边，凝望着白浪滔天的大海，陷入回忆和沉思。
“教授，您在想什么？”一个夕阳刚落山的傍晚，来到海边散步的总经理亲切地问汤姆生。
“海底电缆！”汤姆生依然凝视着被霞光染成红色的大海，深沉地回答说。
“是呀，我们已经付出了几十万英磅和九年时间的代价！”总经理感慨万分的说。
“总经理先生，”汤姆生回过头，情绪激动地说，“只要再造出一条电缆，我保证能够成功！”
“再造一条就能成功，您有把握？”总经理急切的追问。“有！”汤姆生斩钉截铁地回答说，“我相信大西洋阻挡不住人类的进步！”
总经理看着倔强、自信的汤姆生教授，微笑着点点头，并再一次激起了建造海底电缆的勇气。
回到公司，总经理作出决定：立即着手建造第三条电缆再次远航。这是汤姆生主持的第四次沉放，这一次沉放，吸取了前三次的经验教训，自始至终进展顺利。经过通报试验，效果非常令人满意。大西洋终于被征服了！
汤姆生晚年时说过：“有两个字最能代表我50年内在科学进步上的奋斗，这就是‘失败’”。汤姆生勤奋实践，开辟永久性的大西洋海底通信的伟大业绩，正是在吃尽失败的苦头以后取得的。
电磁波的发现
无线电报、雷达等都是用电磁波来传递信息的通讯工具。那么，电磁波是怎样被发现，又是谁最早发现的呢？
电磁波的发现，是几代科学家、发明家共同努力的结果。所以故事还得从法拉第说起：
法拉第，一个伦敦铁匠的儿子，小学没毕业就被父亲送到小书店和装订作坊当童工。虽然失去了在学校学习的条件，可是，法拉第没有停止过读书。
他白天干活，晚上就在小书店翻阅大量的科学书籍，渐渐地，他完全被科学的大千世界迷住了。
有一次，听说著名化学家戴维要举行科学讲演，法拉第想尽办法弄到一张听讲券。听讲中，他全神贯注地边听边记着笔记，还把台上做的试验画下来，以便回去照着做。
此后，法拉第每次都去听戴维的演讲，而且都认真地做好记录。法拉第还把笔记装订成册，作为拜师的见面礼寄给了戴维。法拉第的勤奋好学使戴维大受感动，答应把他收在身边做助手。
真是如鱼得水，法拉第在科学的海洋里尽情地遨游。
1819年，丹麦科学家奥斯特发现了一个有趣现象——通电导线能引起旁边的磁针转动。消息传来，法拉第凭着直觉立刻想到：既然电流能产生磁，那么磁能不能产生电流呢？他随即在笔记本中记下了这一科学闪念：“把磁转化为电。”
之后，法拉第为了实现这一目标，做了数次实验，结果都失败了。
1831年10月17日，法拉第照例很早就进入实验室，一直干到太阳落西还是理不出头绪。他又累又急，倒在身旁的椅子上，顺手就将长条磁铁往线圈里一扔。就在这一刹那，法拉第好像看见了电流计的指针向左偏了一下，会不会是多年来一直思考这个问题产生了错觉？法拉第忘记了疲劳，立即站起身来想抽出磁铁重做一次，验证一下，就在他抽出长磁条时，电流计指针又向右偏转了。啊，奇迹出现了！磁产生电流了。
法拉第高兴得手舞足蹈起来。这时，妻子塞勒送晚餐进来，正好迎面撞上法拉第，塞勒手中的牛奶、面包、牛排，“呼啦”全部掉在地上。妻子真的生气了：“你这个疯子，不想吃了。”
“不吃了，今天磁变电了，有电就够了。”法拉第即兴唱起自编的“了了”歌，竟像一个顽皮的孩子。
有人曾经问过法拉第：“您发现的电磁感应到底有什么用处呢？”法拉第已经朦胧地意识到：人类将会很快地开拓出一个崭新的电气化和电子技术的时代。他风趣地回答：“刚生下来的婴儿，您说他有什么用处呢？”
就在法拉第发现电磁感应的当年，在英国爱丁堡附近，诞生了一位去接法拉第手中“接力棒”的伟大人物——麦克斯韦。
麦克斯韦从小喜爱科学，又刻苦钻研，富有创新精神，不到10岁就随父亲去听科学讲座，在他15岁那年，就写了一篇数学论文，发表在爱丁堡皇家学会学报上，显露出数学天赋。
还在剑桥大学读书时，麦克斯韦就十分敬佩法拉第，并认准了电磁学这个主攻方向。1860年，麦克斯韦到伦敦皇家学院任教。一个秋高气爽的晴天，他特意拜见了法拉第，刚刚29岁的麦克斯韦和他所尊敬的年近七旬的科学大师紧紧拥抱，法拉第连声说：“这下好了，有了你，‘电磁学’这个婴儿就要长成巨人了。”
麦克斯韦的数学分析技巧和法拉第的物理直觉能力两者开始会合了。经过5年的潜心研究，麦克斯韦发表了一组描述电磁场运动规律的方程，他证明了：变化的磁场可以产生电场，变化的电场又可以产生磁场，预言了电磁波的存在。
电磁波，终于被麦克斯韦的慧眼识破了。
麦克斯韦预言电磁波的存在，但是他的电磁理论当时只有少数几个犹豫不决的支持者，多数知名物理学家并不赞同。德国的亥姆霍兹经过很多年后才接受，而英国的威廉·汤姆逊到死都不承认。
这种难堪的境地也真够麦克斯韦受的！
但是，科学之路并不会因为暂时出现的阴云而断掉，赫兹，这位德国年轻的科学家接过了科学的接力棒，在电磁波理论上继续研究起来。
赫兹曾受学于亥姆霍兹，并当过他的助教。1884年他对麦克斯韦理论作了一定的发展。1886年他又开始进行直接证明电磁波存在的实验研究，要知道，麦克斯韦生前担心这种证明会是永远无法实现的。
促使赫兹去验证麦克斯韦预言的正确性是一次偶然的发现引起的。
这天，他在做一次放电试验，忽然发现在附近的线圈上迸发出小火花。
他又重复了几次，均是如此。他马上想到，这是电谐振的结果，这种现象就像人们在声学试验中所观察到的情况一样，当两个同样的音叉并排放着的时候，只要其中一个音叉受到振动，两个音叉就同时发出声音，“对，这是谐振，是由麦克斯韦所预言的波引起的。”
赫兹马上开始进行系统的试验。
两年后，赫兹在实验室里，用简单的设备做了一个出名的实验：他将两个用空气隔开的金属小球接上高压交流电，使电荷交替地涌入两个小球，每当两个小球电势差最大时，就有电火花跳过空气间隙。赫兹用一根导线弯成环形，线的两端之间有一个空气隙，做成了一个能探测电磁波的检波线圈。
当火花发生器通电后，检波器的空气间隙里果然出现了小小的火花。可见火花发生器的电流能产生辐射，它的能量能跨越空间，从发生器传送到接收器。
两年的不懈努力，赫兹终于在1888年发现了电磁波，那就是在一个电路发生振荡放电时，附近的一个没有电源的电路也出现了电火花。他又进一步研究，观察到了电磁波也像普通光波一样，具有反射、折射、衍射等性质。
这样，麦克斯韦于24年前所作的预言完全得到了证实。
7年以后，马可尼和波波夫利用赫兹的电磁实验，分别发明了无线电报，开创了通信技术的新纪元。
后来爱因斯坦对法拉第、麦克斯韦、赫兹作了如下评述：
法拉第和麦克斯韦的思想，是物理学自牛顿以来的一次最深刻和富有成效的变革……麦克斯韦的天才迫使他的同行们在概念上要作多么勇敢的跃进。只是等到赫兹以实验证明了麦克斯韦电磁波的存在以后，对新理论的抵抗才被打垮。
