1837年莫尔斯发明了电报，不到20年的时间，电报这种新型通信方式已经在世界上流行起来。当时无线电还没有发明，电报只能进行有线传送，由于只能在陆地上使用，称为陆地电报。随着资本主义的发展，英国和欧洲大陆以及欧美两地之间传统的利用邮船通信的方式，已经远不能满足需要，于是制造和铺设海底电缆成了最迫切的任务。
1851年11月，在英法之间的多佛尔海峡成功地铺设了最早的海底电缆。不过，多佛尔海峡海底电缆比较短，全长只有30公里。要制造和铺设几千公里长的大西洋海底电缆，工程就艰巨多了，有很多理论上和技术上的问题需要解决。
1855年，英国格拉斯哥大学的青年教授、31岁的威廉·汤姆逊，提出了海底电缆信号衰减的理论，为海底电缆工程奠定了重要的理论基础。随后大西洋海底电缆公司成立，公司股东选聘汤姆逊当董事。从此之后，汤姆逊投身于铺设大西洋海底电缆这项巨大的工程中，成就了一生的伟业。
威廉·汤姆逊（网络图）
1857年，第一条大西洋海底电缆开始铺设。英美政府拨出两艘海船，专门供给施工使用。电缆两头的登陆点，是加拿大的纽芬兰岛和英属爱尔兰岛。电缆工程开始铺设的时候，电气工程师华特霍斯因病拒绝随船出航。董事会请汤姆逊来代理他的职务，虽然没有薪金，汤姆逊还是答应了。不巧的是，电缆沉放到330海里的时候，意外地发生断裂，第一次沉放失败了。
汤姆逊在铺设海底电缆的船上（网络图）
汤姆逊没有因为受到挫折就气馁。他对事故进行了分析，找出了电缆断裂的原因是由于表层机械强度不够，这一点不难解决。关键的问题是怎样接收弱电信号。那时，电子管还没有出现，没有电子放大电路，用当时通用的电报终端机不可能接收电缆终端的信号。青年电学家下了决心：一定要赶快把灵敏度更高的电报机研制出来。汤姆逊把全副精力都倾注在格拉斯哥实验室里，有很多学生给他当助手。这个年轻的物理学教授试了很多方案，都没有成功。
1858年春，汤姆逊受反光镜的启发，发明了镜式电流计电报机，终于解决了难题。汤姆逊发明的这种电报机，灵敏度很高，给长距离电缆通信提供了实用的终端设备。
1858年春夏之交，开始了第二次大西洋海底电缆沉放工程。“阿伽门农号”军舰载着电缆从北美出发，东渡大西洋。汤姆逊负责实验室的工作。不料，海船驶进大西洋的第二天，海上突然起了暴风。汤姆逊和工作人员不顾危险，一面沉放电缆，一面劈浪向前。大风大浪持续了整整一个星期。 “亚加墨娜号”在海上搏斗了一个多月，终于在8月3日驶进爱尔兰。8月5日上午，电缆着陆。下午3点55分，汤姆逊拍发出从欧洲到美洲的第一份电报。五分钟以后，美洲一端清晰地收到了信号。茫茫的大西洋终于被征服了！
消息传开以后，大西洋两岸的人们都感到欢欣鼓舞。
汤姆逊为大西洋海底电缆的制造和铺设建立了特大的功勋，受到人们热烈赞扬。他在海上表现出的坚定和沉着，更是赢得了很多人的尊敬。但是，他所有的工作都是义务的，没有报酬。就连电流计式电报机，也是他自己花钱研制的。
科学的道路总是不平坦的。第一条大西洋海底电缆使用一个月以后，发生了严重的故障，信号变得模糊不清。又过了两个星期，电缆完全损坏，刚建立的横跨大西洋的通信中断了。公众反映十分强烈，出现了各种各样的批评。大西洋海底电缆公司在第一条电缆的建造中，耗费了几十万英镑，最后还没有取得商业上的胜利，不少股东想打退堂鼓。
铺设大西洋海底电缆的“大东号”（网络图）
汤姆逊竭力宣传说：“第一条海底电缆虽然寿命不长，但是证明了长距离海底通信是完全可能实现的。”总经理费尔特也顽强地主张干下去。这位只比汤姆逊大5岁的美籍负责人，在整个工程中起了中流砥柱的作用。由于公司内部意见分歧，加上资金困难，建造海底电缆的事情耽误了很久。后来，在政府的鼓励下，才开始制造第二条大西洋海底电缆。
1865年初，经过改进的第二条大西洋海底电缆制造出来了，汤姆逊为它花费了不少心血。公司也吸取了第一次的教训，在制造过程中有关技术问题都先通过实验，证明可行以后再投入生产。
当年六月，开始铺设第二条大西洋海底电缆。五年前，汤姆逊滑冰摔断左腿，成了瘸子。他行动不便，还是参加了远航，领导施工。这次铺设电缆的“大东号”海船，是一艘2万2千多吨的巨轮，有6根主桅杆，三个大烟囱，船身高大雄伟，比上次的“亚加墨娜号”壮观得多。
俗话说，好事多磨。人们对这次沉放寄托了很大希望，想不到“大东号”航行到大西洋中部的时候，电缆又意外折断，坠进了4000米的深渊。不但铺设没有成功，连老本也赔上了。几年的心血付诸东流，汤姆逊和同事们异常痛心。他们乘着空船返航的时候，每人脸上都挂着失落的泪花。
这次挫折损失惨重，公司当年就暂停了工作。同业们有的幸灾乐祸，有的表示惋惜。
有一天傍晚，总经理费尔特到海边去散步。他远远望见汤姆逊拄着拐杖，面对着大海，夕阳映照着他的全身，像一尊古铜色的雕塑。
“教授，您在想什么？”总经理走近汤姆逊的身边，亲切地问。
“海底电缆！”电气工程师凝视着大海。
“是呀，我们已经付出了9年的代价，”费尔特感慨地说。
汤姆逊转过脸来，情绪激动地回答说：“费尔特先生，只要再造出一条电缆，我保证能够成功！”
“您有把握吗？”
“我相信大西洋阻挡不住人类的进步！”
汤姆逊的精神感动了费尔特。公司鼓足了勇气，决定制造第三条海底电缆。
大家又开始了紧张的奋战。第二年春天，第三条海底电缆终于制成了。
威廉·汤姆生被授为“开尔文勋爵”（网络图）
1866年4月，“大东号”再次启航，汤姆逊还是担任电气工程师，主持第四次铺设工程。有志者事竟成，这次沉放完全成功。6月中旬，海底电缆的终端在爱尔兰登陆，很快就同美洲进行了通报，效果很好。永久性的大西洋海底电缆终于完成了，全部工程整整进行了十年！
?大西洋海底电缆铺设成功，建立了全球性的远距离通信。它和电报的发明一样，是人类通信史上一座新的里程碑。汤姆逊因为开辟大西洋海底通信的功绩，获得了很高的荣誉。就在1866年，他被英国政府封做爵士，1892年又被授给 “开尔文勋爵”这个封号。从此，人们就称他“开尔文勋爵”。
