“渡河不用线”到底是(准)静电信号还是无线电波，兼帮“生民无疆”公众号程碧波文修正其物理知识

                                                                                 萧然山 2023-1-13

     【借贵宝地，发表下文】

     1851年，美国传教士玛高温在中国宁波用中文翻译、出版了一本西方电磁学初级科普书籍（但还没有达到教材级别难度）《博物通书》，里面提到了“渡河不用线”这个技术。现在，本文要讨论“渡河不用线”到底是什么，是准静电信号还是无线电波，是将河水当作电介质传送电信号，还是在空气中传输无线电波。

“西方伪史论者”程碧波文章“纹明：从《博物通书》再次确证现代无线电等现代电磁学的中国起源”中的观点是，《博物通书》中的“渡河不用线法”是无线电通信，而网友“极殊兵W”认为“渡河不用线法”不是无线电通信，而是西方在《博物通书》出版之前早已有的通信方法。

 

在讨论以上问题之前，先说一件与《博物通书》有关的趣事：

有一个叫“昆羽继圣”的公众号，竟然把这本电磁学科普书《博物通书》拔高为当时的“高科技、机密”级别知识，认为美国传教士玛高温（职业是医生）不可能写出（编辑出）这样的书，也无法找到可以参考的当时西方资料（他认为《博物通书》里面的电磁学知识远远超越了安培和麦克斯韦等大神的水平[当然，这反映了“昆羽继圣”对电磁学历史的无知]）。于是，“昆羽继圣”问《博物通书》内的电磁学知识来自哪里呢？“昆羽继圣”认为只能来自华夏电磁学典籍。于是他查阅美国传教士玛高温生平，找到了与他有交往的几个中国人，于是“昆羽继圣”开始了“西方伪史之阴谋论”大法，下结论谓：近代电磁学起源于中国，清末后期中国学者王韬、华蘅芳、徐寿、李善兰之流，有可能团队作战，整理华夏电磁学典籍后编撰出来，送给传教士玛高温，后者于1851年在中国宁波将这些内容出版成中文《博物通书》一书，再假冒为是西洋人的电磁学研究成果，行所谓“文化侵蚀、疯狂造假、疯狂篡改历史和资料”之恶。

这把我蚌埠住了。

其实，玛高温《博物通书》只是一本欧洲同时期（1851年时）的肤浅（或粗浅）的电磁学初步知识的普及读本（难度远远低于教材），它只记录了到1820年代之前的静磁学和静电学内容，没有1831年之后的更为精彩的动态电磁学内容。它只是叙述了当时欧洲的大学物理教科书内的电磁学初步内容，根本不是当时欧洲同时期（科学共同体内）的“高科技”、“机密”之书。

总的说来，美国传教士玛高温的《博物通书》主要记录了自1746（莱顿瓶储电）、1752年（风筝引电）到1820年的电流磁效应。此书目录第2条讲电荷、第3条讲电压、第4条讲静磁学初步知识（吸铁石）、第5条讲电流磁效应几个典型实验，最高级的知识是电磁铁（即“电气连吸铁”），但是没有深入到介绍稳恒电流的磁学和力学如1820年安培磁学和毕奥-萨伐尔的磁力研究工作，没有讲1831年法拉第电磁感应定律、没有发电机（变化的磁通量产生电动势）、没有电感（亨利电感，1832-1835年）、没有楞次定律（1833年）。《博物通书》出版于1851年。1865年麦克斯韦方程组建立。《博物通书》此书在欧洲同时期科学共同体中，它只能算是粗浅或肤浅的普及读本（主要介绍电磁学有趣的典型实验和粗浅的原理介绍，不机密、不高级）。

昆羽继圣先生认为1851年那时，欧洲不可能有《博物通书》内的电磁学知识资料。他反问“如果这本书真是玛高温从西方译述过来的，那么，敢问原作者是谁？原本在哪里，又是哪一本？”这种问法，反映了他对（当时欧洲已经有的浩如烟海式文献传承引用的）电磁学发展历史的基本无知。

根据《博物通书》的内容，可以看出，玛高温编撰《博物通书》时可供参考的蓝本有很多。莱顿瓶储电、伏打电堆和吸铁石器（磁铁），这三块（三个条目）属于当时的旧知识，在1851年只能算是欧洲的大学里面的教学实验和知识（这方面欧洲当时教材就太多了，可谓俯拾即是）。《博物通书》最高级的知识是电流磁效应（即条目“5. 电气连吸铁（电磁实验含直流电动机）”），可供参考的书籍也有，例如一本在电磁学历史上有光辉意义的著作：1827年安培出版了综合工作《电动力学现象的数学理论》一书。这本书必然会包含条目“5. 电气连吸铁（电磁实验含直流电动机）”的内容。《博物通书》可以不谈数学，将安培此书内的定性结论摘录。

此外，在安培1827年和美国传教士玛高温的《博物通书》1851年出版之间，很多学者如阿拉果、洪堡、科拉顿、纽曼、韦伯、基尔霍夫以及稍晚的赫姆霍兹等都在电磁学发展史上留下了自己的重要工作，不少人著述颇丰，时常总结电磁学研究成果。“昆羽继圣”你问“他（我注：欧洲电磁学知识原作者）的家庭情况、教育经历、父母及亲朋好友等社会关系有吗？” 其实，以上这些人都有科学人物小传或者大传留世。其他非著名人物（虽然无自己的电磁学成果传世），但是作为普通的电磁学教学从业人员，也会留下叙述当时的科研成果的著作。这些都可以是玛高温编撰《博物通书》时可供参考的蓝本。

但我相信，美国传教士玛高温的《博物通书》没有参考另一本更加著名的光辉著作：法拉第的三卷本《电学实验研究》（完成于1839-1855年）。如果它要是参考了法拉第的《电学实验研究》，那么它必然会包含法拉第电磁感应定定律和发电机、法拉第和戴维的电化学，但《博物通书》并没有记叙这方面的知识。

明明《博物通书》有这么多著作可以参考，竟然还说《博物通书》作为“高科技、机密”级别知识，没有可供参考的编撰蓝本。所以，开局一张图，结论全靠编，这就是某些人的“风格”。

“昆羽继圣”说《博物通书》的电磁学知识来自华夏电磁学典籍。那么浩如烟海的文献传承引用的华夏电磁学典籍在哪里呢？他说不出。

 

“昆羽继圣”文末尾还介绍了“西方伪史论者”程碧波的一个“发现”。对程碧波这个“发现”，我了解，我也在微信上程碧波文章下面回复过。这里我根据回忆复述于下：

程碧波有一篇文章说，丹麦奥斯特发现电流的磁效应（1821年）是剽窃自中国的发现。因为宁波有一本西方传教士刻印的中文书《博物通书》，里面记录有一条（大致意思是）：清朝嘉庆二十二年（1817年），西洋人奥斯特发现磁针在电流旁会偏转（宁波《博物通书》原文是“嘉庆二十二年间，西洋人深究其理，将五金电器上增减两铜线平接于指南针上。增线在南，减线在北，则针之北极必转而向西。接于针下，必转向东......盖针之南北极欲绕增减二线而旋却又左右不同之故。”）。

我认为：西方传教士玛高温《博物通书》把奥斯特的工作认作完成于嘉庆二十二年(1817年)，这明显是传教士在将西文翻译为中文时，把公元年份与中国皇帝纪年换算错了。这种换算错误，很容易发生。

但是，程碧波不这样看，他脑洞大开，脑补了几条阴谋论：电流磁效应是中国人发现的，时间是嘉庆二十二年（1817年）；传教士把这个发现告诉欧洲人，欧洲人重复了这个实验，然后再用中文，来告诉中国人，这个效应是奥斯特发现的（1821年）。这本宁波的书，就是铁证。    

大家都知道，近代任何科学发现，不可能凭空忽然产生的，需要有一个年代积累。奥斯特发现这个效应，首先需要电流和电池。而欧洲在这之前已经有伽伐尼、伏打研究电池电流 ，同时在伏打和奥斯特之间，电流已经是当时欧洲的重要研究和表演项目（例如让几十个修女手拉手，接通电源，修女们同时跳起来），戴维和法拉第这对师徒发现了大量的电化学现象，用电解法发现了新的元素。然后奥斯特发现了电流磁效应，这是电磁学的一个缺口，打通了电和磁的关系，于是，安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等人进一步研究，发现了 一批定律，才由麦克斯韦在1865年建立了完整的电磁场方程组。这方面欧洲古文献浩如烟海。

程碧波既然认为电流的磁效应是中国人发现的，那么这不应该是一个孤立的发现，它的前生今世，还应当有大量文献佐证，包括电池、电流的发明、试验等，有吗？中国的伽伐尼、伏打、戴维、法拉第在哪里？他当然没有找到。

 

讲完这些事情，言归正传，下面来说1851年美国传教士玛高温《博物通书》内的“渡河不用线”到底是什么。这涉及到“生民无疆”公众号转载的程碧波文章讨论的问题。

首先，我说一下结论：“渡河不用线”，不是无线电波，而是(准)静电信号。如果说是无线电波，在1851年之前，不可能有比后来赫兹1887年功率高一万倍的无线电发射机（赫兹的实验，接收机与发射机距离只有三米，但是1851年之前的“渡河不用线”距离却是至少一里河宽，比赫兹的距离大了两个数量级。无线电辐射功率P在传递时，它与距离平方r^2成反比来衰减，因此，为了让一里宽的河对岸接收到你发射的空气中的无线电信号，你的发射机的功率需要是赫兹1887年实验中的发射机功率的万倍。这超越了时代而变为不可能）。

但是对于(准)静电信号，渡河不用线，将河水当作传送介质，恰恰在物理上是可行的。

林赛研究了“渡河不用线”。一些有关电讯、通讯的科普文章有记录：1832年，詹姆斯·鲍曼·林赛在课堂上向学生演示利用水的传导来进行无线电报。这是把水当作导线（导体）来传输电信息（准静电信号）。林赛据此申请了专利。 

网友“极速兵W”写了一文《驳程碧波<</span>博物通书>中无线电通信的物理学分析及再次做实西方抄袭的证据>一文》。根据该文内容，“极速兵W”也认为林赛这种“渡河不用线”是用河水传送静电(超低频)电报信号，并找到、附上了林赛的“渡河不用线”专利图。

其实，林赛的工作在Telecommunication领域比较广为人所知。历史上这么多人了解林赛的工作，没有人认为林赛这种方法（利用水的传导来进行无线电报及其“渡河不用线”专利）属于“无线电”。奇怪的是，程碧波先生先把美国传教士1851年编辑出版的《博物通书》（西方电磁学的粗浅科普读本）当作是中国人的书籍，见到里面有“渡河不用线”的记录，就说这是中国人的无线电，西方剽窃中国的发明、篡改历史，云云。

顺便说一下这个苏格兰发明家詹姆斯·鲍曼·林赛。他在1835年发明了碳纤维，研制过白炽灯泡，这比爱迪生早很多年。爱迪生只是在改良、推广长寿命白炽灯上做出重要贡献，但不是白炽灯发明第一人。

 

下面与程碧波先生商榷。我们来分析为什么“渡河不用线”传递的是准静电信号，或者说，解释为什么准静电信号用河水作为中介可以传递一里河宽。

准静电信号和无线电波，本质上都属于偶极子辐射。只不过前者（准静电信号）属于“短天线”（天线长度远远小于波长），后者（无线电波）属于“长天线”（天线长度与波长可以比拟，如天线长度为电波波长的1/4或者1/2等）。在1851年之前，人类不会有超过赫兹1887年电磁波发射机功率高万倍的发射机，因此，那时要实现一里河宽的空气中的“偶极子辐射”无线传递（能被对方接收到），是不可能的（无论“短天线”还是“长天线”，也即无论准静电信号还是无线电波，1851年之前都是不可能在空气内实现几百米量级的信号传递，因为功率与距离r的平方呈反比，衰减太大了），但是准静电信号，恰恰可以利用河水作为电介质来传递（这就是“渡河不用线”）。

无线电波也是一种电磁波,一般定义其波长在几米到几公里之间（频率在10^5赫兹--10^8赫兹范围）。频率更低的电磁波，也可以叫（广义的）无线电波。更低频率的电磁波（例如3～30kHz和30～300Hz等），则可以叫准静电信号。这种低频电磁波，其波长已经与地球半径或直径可比拟了（频率为50赫兹的波，其波长与地球半径差不多。一个形象的认识：中国使用的交流电是50赫兹）。

根据目前现有的（实践）资料，30～300Hz的超低频电磁波（30Hz电波的波长比地球半径还大，属于准静电信号波）对海水穿透能力可达100多米；甚低频的电磁波（准静电信号）如3～30kHz，可以在海水中传递10～15米，可为水上指挥站和水下潜艇之间提供通信。对于30～300Hz的准静电信号，美国和俄罗斯等国已经采用，如它们使用76Hz和82Hz频率，实现了对水下超过80米的潜艇的指挥通信，因此超低频通信具有国防意义。

以上都是关于海水中的准静电信号传送距离的数据（约百米量级）。海水盐度是3.5%，普通的运河水一般是淡水，其盐度与地区地质环境有关。通过查资料得到，淡水盐度一般为海水盐度的1/3000到1/70，我取中位数值(1/3000和1/70的几何平均值)，约为1/450。准静电信号传输距离（衰减距离）L与离子数密度之平方根n^(1/2)成反比【我在本文最后证明】，因为淡水离子浓度n是海水离子浓度的1/450（中位数值），所以运河淡水中的准静电信号传输距离是海水中传输距离的450^(1/2)倍即约21倍（中位数值）。因此，既然（实践资料表明）海水中的准静电信号传送距离约百米量级，那么淡水中的准静电信号传输距离是两千多米（注意：这是中位数）。这符合玛高温《博物通书》“渡河不用线”中提到的河宽一里这个数量级。

因此，我的结论是：一条河宽度一里（按照“渡河不用线”中的举例），准静电信号（如30～300Hz的超低频电磁波）完全可以被河水传递到对岸而衰减不大。这就是“渡河不用线”的实质。它是准静电信号，不是后来的“无线电波”。1851年之前，没有无线电波原理和技术。

公众号“生民无疆”转载的程碧波文章认为：水（如运河水）是导体，可以屏蔽电磁波（衰减电磁波），因此，“渡河不用线”不是指在水中传递电波信号，而是指水面上（的空气中）传递无线电波。这个“渡河不用线”是《博物通书》（1851年，宁波出版）中提到的，因此，他认为这表明，这段“渡河不用线”文字表明了中国早在1851年之前就已经发明了无线电通讯，而西方抄袭、剽窃中国“无线电”，篡改历史。程碧波公众号的《程碧波：《博物通书》中无线电通信的物理学分析及再次做实西方抄袭的证据》、《纹明：从《博物通书》再次确证现代无线电等现代电磁学的中国来源》、《<</span>博物通书>中无线电通信的物理学分析及再次做实西方抄袭的证据》等表明了这类观点。

奇怪不奇怪？

实际上，《博物通书》是美国传教士玛高温编撰的一本西方电磁学科普、粗级读物（其电磁学知识讲到1822年左右，难度不及教材），1851年在宁波用中文刊出。这个记述于1851年的“渡河不用线”，怎么成了中国的无线电技术了？

 

无线电的历史是这样（这有浩如烟海的文献传承引用为证。“生民无疆”等人不要说这是西方编造的伪史）：1864-1865年，麦克斯韦建立了完整的电磁场方程组，统一了光、电、磁，预言了电磁波的存在。1887年，赫兹根据麦克斯韦电磁理论，设计了“振荡偶极子”(这相当于是最原始的无线电发射机)和“共振偶极子”(这相当于是最原始的无线电接收机)，在离振荡偶极子三米远处，也就是在共振偶极子的两个小铜球隙缝之中，观察到了闪耀的电火花，这意味着探测到了电磁波的存在（即发射机和共振偶极子之间有东西在将能量传送着），赫兹测定了这部分的能量波长和频率，验证了麦克斯韦所预言的电磁波。1894年马可尼据此发明了第一台简陋的收发报装置。实验现象是：马可尼一按电钮，楼下的客厅里顿时传来一阵铃声，但是楼上和楼下其实没有使用导线相连，这是人类第一次实现了使用无线电信号来传送信息的发明。

所以，1851年之前东、西方不可能有一里距离的“无线电通信”的（首先发射机功率达不到），但是在一里宽的河水中，“准静电信号”是允许被传送的（上面已经根据资料说，30～300Hz的超低频的准静电信号，在海水中的穿透能力可达100多米，在河水中可以穿透上千米）。这就是一里宽的“渡河不用线”的本质。

“生民无疆”转载的程碧波文认为“渡河不用线”中的“河”不是重点，“渡河不用线”就是指河上（空气中）的“无线电波”。

我认为，如果“河”真的不是重点，它就压根不必提“河”，完全可以说“远距传信不用线”、“空间传信不用线”、“超距传信不用线”等等。既然你是无线电了，传递几千米、几十千米都不是问题（无线电波的波长可以是几千米，也就是从发射出去后，就可以覆盖至少几千米范围的几倍以上），你何必用一里宽的“河”来比较呢？打一个比方，你明明有上亿资产了，你却反而要装作自己是工薪阶层来说明自己的资产能力？必要性意义何在？你程碧波说中国人1851年能发明无线电了（但是没有浩如烟海的电磁学文献传承引用佐证），欧洲人（有浩如烟海的电磁学文献传承引用佐证）能没有想到？英吉利海峡最狭窄处只有34公里宽，你完全可以用无线电啊，那么当时英吉利海峡需要海底电缆吗？显然这样的无线电成本更低啊。

“河”，恰恰是重点，一里的河宽，恰恰是准静电信号的典型传递能力距离范围（根据实践资料，30～300Hz的超低频的准静电信号在海水中的穿透能力可达100多米，据此计算，淡水中的传输距离是两千米(中位数值)）。对于静电信号，河水起了一个传递电极化的功能（水中的电偶极子在电场作用下，有定向排布趋势，将排布信号从河这岸传递到另一岸），而空气（或真空）却没有这样的传递电极化（信号）的功能。所以，“河”，恰恰是不可少的传递介质。

程碧波先生的《<</span>博物通书>中无线电通信的物理学分析及再次做实西方抄袭的证据》一文说，《博物通书》内的“渡河不用线”没有提到增线、减线（火线、零线）与河水的连接，因此河水不重要（渡河不用线，不是以河水为介质，因此是“中国无线电”，云云）。

其实，岸边的火线、零线（发射装置）与河水连接不连接，不重要，重要的只要靠近河水就可以。我们知道，一般变压站周围几米（就算10米吧）是安全的，以此类比，只要岸边的火线、零线与河水之间的距离小于10米就可以。岸边的火线、零线一导通，就立即产生准静电信号(根据傅里叶变换，这是一系列超低频电磁波的振幅叠加，如50-1000赫兹各种频率的混合)，它们在空气中的衰减距离是10米（安全距离）。因此，只要河水与你的装置之间小于10米（装置与河水是否接触，不重要），那么这些准静电信号与河水相遇，就可以将河水当作导线（或者电介质，极化河水中的电偶极子），各种频率的混合准静电波被传送到对岸。如果对岸的火线、零线（接受装置）几何规格与发射装置规格一样，那么各种频率的混合准静电波就会在对岸装置上被吸收、激发出接受装置上的电流，重现发射装置上的电流信号。

“渡河不用线”两岸的接受装置内和发射装置内的火线和零线之间的距离都是二里。这里，接受装置和发射装置几何长度规格相同，准静电信号（各种频率的混合）也更加容易被接受。因此要说有“无线”，那也是在岸边装置和水之间10米距离内是无线（准静电的“无线”），但不是在一里河宽上都是无线电波的“无线”。

程碧波先生非得把一里河宽上的空气都理解为是“无线电”的传送区间，把火线和零线看作是“无线电波”的天线（天线长两里，无线电波波长为4里或8里）。但是，当时不可能有传送一里宽距离这样的强大功率的无线电发射机（它必须是1887年赫兹实验的功率的万倍）。就算这个是真的无线电，这个也与中国无关（不是“中国无线电”），因为像电磁学这样的科学技术不可能忽然孤立产生的，这里边你要有浩如烟海的中文文献和技术的引用传承链来展示，但是你没有。譬如，我们说爱迪生是白炽灯泡的发明人，但是实际上，在爱迪生之前，还有22位研究人员也研制过白炽灯泡。这里面的文献和传承，都有据可查。

 

导体可以传递电信号，还可以用“金属的静电屏蔽”模型来解释。这是一道习题。例如，你有一个电场E，它在真空中的分布主要在10米范围之内（10米之外几乎衰减为零），当然，几千米之外，这个电场强度更是为零。但是，如果你在10米范围之内放置了一个长3000米的导体，通向远方，此导体表面电子因为该电场而迅速（纳秒）重新排布，导体建立静电平衡（导体内静电屏蔽，电场E=0，导体是一个等势体），那么在远方3000米处，这个电场E的数值可以继续维持（没有变为零），看似中间3000米距离似乎是不存在的一样（因为导体是一个等势体）。对于“渡河不用线”的准静电信号，水正好起了这样的导体的作用。所谓“不用线”，其实仍旧用线（水就是“电线”）。这就是詹姆斯·鲍曼·林赛在1832年在课堂上向学生演示利用水的传导来进行无线电报传送的原理。

 

由于“渡河不用线”毕竟只能将准静电信号（在河水中）传递两千米（中位数值），所以，它无法传递十公里以上信号，最终不实用，即无法代替电缆。与此同时，海底电缆技术也在当时（1850-1860年代前后）欧美被多人花巨资开发。

看到这里，读者就很容易反驳程碧波先生《<</span>博物通书>中无线电通信的物理学分析及再次做实西方抄袭的证据》一文内的很多文字了。例如，我引用他的一段话如下：

【水是良好的电磁屏蔽材料：西方人怎么搞成功用水体传递电磁信号的？

  首先普及一个物理小知识，《博物通书》中说的增线和减线，就是正极和负极，也就是日常所说的火线和零线。很简单的物理常识。

  其次，要是詹姆斯·鲍曼·林赛的跨水电报图正确的话，那么传说中1850年在法国和英国之间的英吉利海峡为电报而弄的海底电缆就没有必要存在了，直接在法国和英国两边的火线和零线连上海水不就行了？就算林赛这个玩意是1854年申请专利，此时英法海底电缆已经修建了，那么极殊兵不是说1842年摩尔斯不就已经这么干了么？这可是远远早于英法海底电缆。

  为啥英法必须建海底电缆而不能在海峡两边分别朝大海插入火线和零线呢？因为别说那个时候，就算今天，在广袤海洋的水下世界，至今还没有互联网、移动通信和远距离的双向无线通信。

  道理很简单：水虽然是导体，但它又是极为良好的电磁屏蔽体，电波在水中基本上传不出去。

  所以，林赛这个跨水传递的电报是怎么申请专利的？摩尔斯又咋在华盛顿的一条运河两岸用水来传递电报的？

  答案都只有一个：抄中国《博物通书》，然后跟极殊兵一样错误理解了《博物通书》中“渡河不用线法”，理解成了“不用线就要用水法”。

  那么摩尔斯在华盛顿的一条运河两岸用水来传递电报为啥又在《博物通书》出版之前？很简单，你《博物通书》出版了，林赛又申请跨水电报专利了，那我摩尔斯不可以说我多年前就干过？我要这么说你能把我咋的？我想都不能想么？在我的幻想中我早就搞定了......】

 

我逐条反驳如下：

程碧波先生说：“要是詹姆斯·鲍曼·林赛的跨水电报图正确的话，那么传说中1850年在法国和英国之间的英吉利海峡为电报而弄的海底电缆就没有必要存在了。”显然，他搞错了。林赛的“渡河不用线”毕竟只能将准静电信号（在河水中）传递两千米（中位数值），所以，它无法传递十公里以上信号（英吉利海峡最狭窄处为34公里），最终不实用，即海底电缆仍旧是必要的。

 

程碧波先生说：“水是极为良好的电磁屏蔽体，电波在水中基本上传不出去。”但是他只知其一，不知其二。海水对微波、太赫兹、红外、可见光是电磁屏蔽体，有的传送不了几米，但是超低频的准静电信号在海水中可以传递100米，在淡水中可以传递2000米（中位数值，具体取决于河水盐浓度），这正是一里宽的“渡河不用线”的本质。

 

因此，程碧波先生所谓的林赛和莫尔斯是因为看了、抄袭了《博物通书》中的“中国无线电”，然后错误地假装使用河水来传送信号，其这个观点就被我彻底否定了。使用一里宽的河水来传电信号，恰恰在物理上是可行的。《博物通书》中的“渡河不用线”说的正是林赛和莫尔斯这批人的工作。程先生颠倒因果了。

 

那么程碧波先生的物理知识错在哪里呢？

程碧波先生认为教科书中说普通的水（尤其是海水）是导体、良导体（即折射率虚部大），于是就武断地下结论说：水对一切电磁波有“屏蔽能力”，因此“渡河不用线”跟“河”无关，它是指河面上（空气中的）无线电波。

其实，水对电磁场的屏蔽能力（或屏蔽距离）有多大，关键是你要看你的波长是多少。对于50赫兹的准静电信号来说（在水中，就算在0.001个波长内基本衰减完它自己的能量，衰减能力够大了吧，但是它50赫兹的波长却有六千公里，0.001个波长是6公里，这是它的衰减、屏蔽距离），像运河中的水（一里宽），如果你关心屏蔽长度是多少，那么这一里宽的水可以当作不良导体、绝缘体（即一里宽的水谈不上屏蔽了准静电信号，比起它的6公里的衰减、屏蔽距离来），因而一里河宽是可以传递准静电信号的。“渡河不用线”，传递的正是准静电信号，而不是河上面空气中的无线电波。

 

尽管上面我已经引用资料（实践资料）说，30～300Hz的超低频的准静电信号，在海水中的穿透能力可达100多米（在河水中，可以穿透2000米），我还是想在纯理论角度上让读者加深对这个答案的理解（下面知识，凡是学习过电磁学的人，可以看得懂）：

根据Drude-Lorentz理论模型，水的相对介电系数表达式是ε=ε_b+D/(-ω^2-iγω), 其中ε_b为背景的实数介电系数（可以理解为纯净水的介电系数），水中的离子贡献体现在D=ne^2/（ε0*m），n为水中的离子浓度（单位体积内的离子个数），e为基本电荷，ε0为真空介电系数，m为离子有效质量，ω为电磁波频率，γ为阻尼系数。对于懂电磁学的人，这个公式是常识。

下面来分析这个公式，对于低频电磁波信号，如准静电信号，这个公式可以简化为： ε=ε_b+D/(-ω^2-iγω)→ε=ε_b+i*D/(γω)→i*D/(γω)，这里ε_b因为远远小于虚部，所以可以不计（对于准静电信号）。对介电系数开根号，就得到折射率n, n=[（1+i）/2^(1/2)]* [D/(γω)]^(1/2).  这个公式，对于懂电磁学的人，是常识（它是良导体的折射率）。

这个折射率可以写为n=A+i*B, 其中A为实部，B为虚部， B=(1/2^(1/2))*[D/(γω)]^(1/2)，B反比于ω^(1/2)；D含有离子数密度n，所以，B与离子数密度n的根号n^(1/2)成正比. 对于低频的准静电信号，B是非常大的，也就是说，水（尤其是海水）有良好的导电能力。

下面来看准静电信号的电场振幅E的衰减。电场E=E0*exp[i*n*(ω/c)*x]= E0*exp[i*A*(ω/c)*x]*exp[-B*(ω/c)*x]，其衰减距离（即振幅衰减到初始振幅的1/e，即1/2.7时的距离）为L=c/(B*ω)。可以看出，尽管分母B很大，但是分母中的静电信号的频率ω很低，所以分母B*ω仍旧可以很小，从而衰减距离L仍旧可以很大。衰减距离越大，意味着信号传播距离越大（因此，对于静电信号，在水中，渡河不用线，是可行的）。

将折射率虚部B=(1/2^(1/2))*[D/(γω)]^(1/2)代入电波的衰减距离L=c/(B*ω)，就可以计算衰减长度L。我们可以发现L反比于ω^(1/2)，即频率越小（静电信号），传播距离是可以比较大的。此外，由于B与离子数密度n的根号n^(1/2)成正比，那么传输距离（衰减距离）与离子数密度n的根号n^(1/2)成反比。由于淡水中的离子浓度是海水中的离子浓度的1/3000到1/70，因此，淡水中的准静电信号传输距离比海水中的传输距离（一两百米）要高一个数量级（如一两千米量级，这是中位数值），符合“渡河不用线”的数值。

这个机制也可以这样来理解（从波长λ的角度，更为形象）：根据上面的E= E0*exp[i*A*(ω/c)*x]*exp[-B*(ω/c)*x]，在准静电信号振幅衰减因子exp[-B*(ω/c)*x]中，ω/c=2π/λ (λ为准静电信号在真空中的波长)，于是振幅衰减因子exp[-B*(ω/c)*x]化为exp[-B*(2π/λ)*x]，B*(2π/λ)就是电信号在空间上的衰减系数。尽管B很大（水的折射率虚部很大），但是准静电信号的波长λ更为巨大（如50赫兹的准静电信号，其波长λ与地球半径一样大了），这导致衰减系数B*(2π/λ)其实比较小，所以准静电信号在海水中可以传播较长的距离，如上百米或几百米范围，淡水中可以是几千米（这个传播距离比起它的波长六千公里来，当然是很小的，但是比起一里的河宽来，却是很大的）。

所以，我一再强调，判断电磁波信号传播距离大不大，不能光看介电系数或者折射率虚部大不大，尤其还要看电磁波信号的波长大不大。你不能武断地说，折射率虚部越大，损耗越大，于是传播距离就一定越小（折射率虚部大，只是说，在一个波长上，它在水中的振幅就衰减完毕了，确实损耗很大），但是如果你的波长本来就更大，如50赫兹的电波（准静电信号），其波长λ与地球半径一样大了，哪怕它的衰减让它的振幅在0.001个波长（6公里）上就衰减完毕，但是对于一里宽的运河（“渡河不用线”），这一里宽的河水内的传播距离等于几乎没有衰减掉这个电波（比起它的6公里的衰减距离来）。

所以，你不能像程碧波那样，认为教科书中说普通的水（尤其是海水）是导体、良导体（即折射率虚部大），于是就武断地下结论说：水对一切电磁波有“屏蔽能力”。屏蔽能力到底有多大，关键是你要看你的波长（频率）是多少。这就好比，仅仅打一个比方，某首富的资产即使衰减掉99.999999%（衰减、屏蔽够大了吧），但是这剩余的也比你的资产（一里河宽）大得多。尤其在涉及传播距离（或屏蔽距离、衰减长度）时，更是要关心你的波长是多少。对于准静电信号来说（在水中，0.001个波长内基本衰减完它的能量，但是它50赫兹的波长却有六千公里，0.001个波长是6公里），像运河中的水，如果你关心屏蔽长度是多少，那么这一里宽的河水可以当作不良导体、绝缘体（即一里宽的河水几乎不屏蔽准静电信号），因而一里河宽的河水是可以传递准静电信号的。

上面已经根据实践资料说，30～300Hz的超低频的准静电信号，在海水中的穿透能力可达100多米，那么在河水中，穿透2000米没有问题（对于准静电信号，依靠河水，渡河不用线，是可行的）。这就是对程碧波物理知识（武断地认为河水就一定屏蔽掉电波）的纠正。