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海底互联网电缆每年断裂150多次。究竟是什么造成的?

互联网在海底吗?洲际之间,几乎全都在海底。这支视频追踪承载它的电缆:1858年的大西洋电报线传送一条98词的消息约用了16小时,并在数周内失效;威廉·汤姆森的平方定律;1866年大东方号从海底拖起一条丢失的电缆;查尔斯·高锟的玻璃纤维;大约每70 km设置的放大器;以及Meta计划中的Petal电缆,它设计为每秒1拍比特。接着会讲真正弄断电缆的是什么(主要是渔具和船锚,不是鲨鱼)、自2024年以来调查人员和法院对波罗的海、红海和台湾事件所说的话,以及维修船如今仍如何从海底用钩具捞起断裂的电缆。

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01 · 0:00

互联网在海底吗?

互联网在海底吗?
▶ Beyond Headlines · 0:04

海底有互联网吗?有,至少洲际互联网几乎都在海底。看另一洲的流媒体视频,数据几乎肯定走过海床,不走天空。所以人会问:互联网电缆怎么铺过大洋?

绘制这张网络的研究公司TeleGeography统计,现役及规划电缆逾600条。在役电缆总长逾150万公里。深海里,这种电缆约有花园水管粗。里面传数据的玻璃纤维约和头发一样细。

互联网在海底吗?
▶ Beyond Headlines · 0:40

二零二六年九月,梅塔公布一条穿越大西洋、设计每秒传一拍比特的电缆。一条缆每秒1000太比特。首条跨大西洋电缆传九十八词,花近十六小时。这是从前者到后者的历程。

故事里有著名失败、固执物理学家、巨轮和许多渔船。我们还会核查几乎人人相信的海缆传闻,包括鲨鱼。

02 · 1:17

1858年:98个词,16小时

1858年:98个词,16小时
▶ Beyond Headlines · 1:21

19世纪50年代,美国商人塞勒斯 菲尔德要用电报线连通欧洲和北美。1858年夏,阿伽门农号和尼亚加拉号在大洋中部接上缆线两半,随后开往爱尔兰和纽芬兰。一端8月4日到纽芬兰特里尼蒂湾,另一端8月5日到爱尔兰瓦伦蒂亚。

长约3200公里。8月16日通线,维多利亚女王与詹姆斯 布坎南总统互致问候。IET档案称,首条正式电文开头是:"欧洲和美洲由电报通信连为一体。"女王问候98词。

1858年:98个词,16小时
▶ Beyond Headlines · 2:07

艾伊伊伊频谱记载,发送近十六小时。一位历史学家说16个半小时。布坎南143词回复约10小时。但当时伦敦《领袖报》说,女王电文67分钟到纽芬兰。

1859年目击记载称,这67分钟含回传爱尔兰核对电文的一次重发。两岸仍庆祝。但数周内可靠通信断了,偶尔词句仍传到10月。原因要从电流在极长导线中的作用说起。

03 · 2:53

物理学家与电压

物理学家与电压
▶ Beyond Headlines · 2:57

格拉斯哥教授威廉 汤姆孙数年前已预言此缆的问题。后来他成了开尔文勋爵。水下长电缆像拉长的电容器。它拉长电脉冲,岸上发出的清晰信号到达时已模糊。

汤姆孙算出,延迟随缆长平方增长。他举例:200英里缆可延迟信号十分之一秒。到两千英里,约十秒。长10倍,慢100倍。

得靠更好的电缆和灵敏接收器,不是蛮力。他主张更粗铜芯、更多绝缘,但电缆已订购。公司首席电工怀尔德曼 怀特豪斯不认同平方定律。怀特豪斯用36英寸感应线圈加强信号。

物理学家与电压
▶ Beyond Headlines · 3:49

后来的记载称其可产生数千伏。1858年8月17日,董事会解雇怀特豪斯。能测极弱电流的汤姆孙镜式检流计接管两端。但绝缘已坏。

稳定传讯持续到电缆登陆约23天后。早期史料记其最后一个词在1858年10月20日。失效前已有数百电文传过。所谓"三周后死了",大致指有效工作期,零星词句仍传到10月。

教训是:这么长的电缆,物理决定速度上限,不是意志。

04 · 4:41

1866年:大东方号

1866年:大东方号
▶ Beyond Headlines · 4:45

下一次认真尝试,需要大到能装下一整个大洋所需电缆的船。那是巨型蒸汽船大东方号。1865年,它放出约1200英里缆后断裂。船员用浮标定位后返航。

1866年再试。7月27日,大东方号将电缆铺到纽芬兰哈茨康滕特。随后船员做了件非凡的事。他们回去找海床上的一八六五年电缆。放下抓钩拖过海床,拉起失缆。

1866年:大东方号
▶ Beyond Headlines · 5:16

接上新缆,9月7日登陆,大西洋有了两条可用线路。新电缆每分钟约传八词。对比一八五八年,九十八词耗十六小时。汤姆孙因此获封爵士。

今天维修仍用1866年方法:海底钩缆,吊起,接缆。

05 · 5:47

从铜到玻璃

从铜到玻璃
▶ Beyond Headlines · 5:51

一个多世纪以来,海缆以电信号传递信息。后来,传讯改由光来完成。1966年,工程师高锟弄清玻璃纤维如何让光远距离传输。20世纪60年代可用的光纤里,光走约20米就会衰减。

高锟认为,玻璃足够纯净,光可传播超过100公里。他因此分享2009年诺贝尔物理学奖。1988年12月,TAT-8成为首条横跨海洋的光纤电缆。它横跨大西洋5,846公里,能同时承载40,000通电话。

从铜到玻璃
▶ Beyond Headlines · 6:34

在典型单模光纤中,光在仅约8到10微米宽的纤芯中传播。纤芯周围是另一层叫作包层的玻璃,直径125微米。海底光纤的光损失也可低得惊人。2017年,住友电工报告了创纪录的每公里0.1419分贝低损耗。

不过,玻璃中的光不如真空中的光快。它的速度约为真空中光速的三分之二,所以每公里光纤会增加约5微秒。仅就光纤而言,7,000公里单程约35毫秒,往返约70毫秒。

06 · 7:18

每70 km一个放大器

每70 km一个放大器
▶ Beyond Headlines · 7:22

即使创纪录的低损耗,也会累积。每公里0.14分贝,70公里后只余约十分之一的光。所以长电缆沿途每50到100公里增强一次光。1987年,贝尔实验室和南安普顿大学团队发表一种更好办法的首批论文。

叫掺铒光纤放大器,简称EDFA。一小段掺有元素铒的光纤由泵浦激光激发。当弱信号通过后会变强,仍然是光。它可同时放大同一波段内的多条信道,一根光纤能承载多个独立信号。

每70 km一个放大器
▶ Beyond Headlines · 8:03

表彰这项工作的奖项称,若无EDFA,洲际容量会停在每秒40到100吉比特左右。同一奖项摘要称,有EDFA时,单根光纤约每秒200太比特。Meta称,一条7,000公里电缆通常需约100个这种中继器。约每70公里一个,放在海床上。

它们需要电力,从岸上沿电缆供给,设备额定最高18千伏。这个功率上限催生了最新设计思路。

07 · 8:44

更多光纤,不是更亮的光:SDM 与 Petal

更多光纤,不是更亮的光:SDM 与 Petal
▶ Beyond Headlines · 8:48

电缆不能送更多电,就不能继续提高每根光纤功率。工程师换思路:多用光纤,各自低负荷运行。叫空分复用,简称SDM。Google的Dunant缆2021年启用,是首条以此法、用12对光纤建的长途海缆。

各光纤对共用泵浦激光,容量每秒250太比特。梅塔的玛雷亚有八对光纤,安贾纳有二十四对,容量约每秒半拍比特。二零二六年九月公布的佩特尔再进一步。它将在美国和法国间铺约7000公里。

同样24对光纤,但每根有两条传光纤芯,而非一条。Meta称相当于48对光纤。玻璃直径仍一百二十五微米,和从前相同。难在隔离双芯,梅塔说余下串扰几乎测不出。

更多光纤,不是更亮的光:SDM 与 Petal
▶ Beyond Headlines · 9:42

设计每秒一拍比特,预计二零二九年投用。这只是计划系统的设计目标,非实测。为何需要这么大容量?TeleGeography估计,2024年已用国际带宽超每秒6.4拍比特。

年增速由2020年45%降至2024年29%,仍在增长。2024年,Google、Meta等内容和云公司占已用国际带宽近四分之三。

08 · 10:35

真的是99%吗?

真的是99%吗?
▶ Beyond Headlines · 10:39

你常会听到,电缆承载约99%的洲际数据。Meta公告引用国际电信联盟的这个数字。TeleGeography说:"我们可确认,这是真的。"但它补充说,因无洲际卫星流量数据,无法精确计算。

这个说法背后最常引用的数字已经很老:2013年,卫星只载美国国际通信容量的0.37%。所以"99%"是有充分依据的强有力估计,不是精确测量。星链呢?2019年,TeleGeography估计SpaceX规划网络的理论最高容量可接近每秒24太比特。

真的是99%吗?
▶ Beyond Headlines · 11:22

这略低于Marea电缆一对光纤的容量。2025年7月,Starlink称它已累计发射约每秒450太比特的总容量。纸面上,这不到Petal规划容量的一半,不过这两个数字衡量的东西不同。Starlink连接广大地区的客户,Petal则设计为在两洲之间传送流量。

距离也很重要:对地静止卫星即使以光速上下往返一次,也约需240毫秒。洲际之间,主力传输仍在海床上完成。

09 · 12:05

真正弄断电缆的是什么

真正弄断电缆的是什么
▶ Beyond Headlines · 12:09

海缆比多数人以为的更常断。国际海缆保护委员会,简称艾西皮西,称全球每年平均一百五十到二百起故障。ICPC称70%至80%由意外的人为活动造成,主要是捕鱼和船锚。TeleGeography估计此类事故约三分之二。

拖网和下锚造成多数故障。浅水区钢铠可使直径达40或50毫米,且常埋缆。远离渔具的深海,电缆较细,约17到21毫米。ICPC和联合国2009年报告称,天灾占所有故障不到10%。

该报告称,约1500米以下故障中,自然灾害约占30%。最著名自然断缆在1929年。11月18日,纽芬兰大浅滩下、纽芬兰以南约250公里发生7.2级地震。12条跨大西洋电缆断裂。

真正弄断电缆的是什么
▶ Beyond Headlines · 13:24

6条当场断裂。另6条沿近500公里海床,在13小时17分内相继断裂。海啸淹死纽芬兰布林半岛27人,一名伤童多年后死亡,死亡总数28。多年间,已有解释无法说明这串缓慢断裂。

1952年,地质学家布鲁斯·希曾和莫里斯·尤因用断缆精确时刻解开谜团。地震引发海床泥沙雪崩,叫卓流。由各缆断点和时刻,他们估出其速度约每小时60到100公里。断缆成了测量仪,为无人可见事件计时。

2006年,台湾南部近海又发生一次。12月26日,屏东附近7.0级地震断9条光缆。后续研究记二十二处断线,源于时速二十到四十五公里的尘积物流。全部修复耗11艘修理船、49天。

10 · 14:38

鲨鱼真的会咬互联网电缆吗?

鲨鱼真的会咬互联网电缆吗?
▶ Beyond Headlines · 14:42

鲨鱼真咬互联网缆吗?有时。第一条在加那利群岛外铺设的深海光缆,因鲨咬坏过4次。咬痕深达1060至1900米。

但全记录看很罕见。1959至2006年,鱼咬约占所有海缆故障0.5%。ICPC分析2007至2014年数据,未发现任何鲨致故障。这说法从哪来?

鲨鱼真的会咬互联网电缆吗?
▶ Beyond Headlines · 15:15

2014年,一段鲨咬电缆旧视频重现网络。随后有报道说Google用凯夫拉包缆防鲨。原报道较含糊:Google经理提到电缆外有类似凯夫拉保护材料。但铠装和埋设主要防船锚、渔具,后者破坏更多。

鲨鱼风险真实但极小。互联网真正威胁更寻常:船锚或渔网。

11 · 15:48

意外还是故意?

意外还是故意?
▶ Beyond Headlines · 15:52

这就说到屡上头条的断缆。自2024年以来,波罗的海、红海和台湾附近受损海缆都引出一问:事故还是蓄意?我们逐案只据调查人员、检方和法院说法。二零二四年十一月,波罗的海数据缆比西艾斯伊斯特韦斯特和西莱恩一约一天内先后受损。

关注转向挂中国旗的伊鹏3号。《华盛顿邮报》称,美国情报部门和两家欧洲情报机构在此案和其他近期案件中都倾向认为是事故。但并非都同意:德国防长称11月损坏是蓄意破坏。

瑞典事故调查员发现伊鹏3号拖锚,却不能确定是蓄意还是意外。二零二四年十二月二十五日,芬兰湾五条海缆受损,包括埃斯特林克二号电力连接。检察官称油轮伊格尔艾斯拖锚约九十公里。当时芬兰总统称此事肯定与俄罗斯有关。

芬兰国家调查局称下定论尚早。2025年8月,检方以严重刑事损坏和严重妨碍通信罪起诉船长和两名高级船员。赫尔辛基地方法院因无管辖权驳案。

二零二六年八月上诉法院撤销原驳回,发回审理。该裁定未判定罪责,还可上诉至芬兰最高法院。2025年1月,拉脱维亚与瑞典哥特兰岛间电缆受损,Vezhen曾经过该处。瑞典检方认定为事故,非蓄意破坏。

依据是恶劣天气、设备故障和操船不善。二零二四年二月,红海西康、艾艾伊一和伊艾吉三缆受损。货船Rubymar遭胡塞攻击后在附近弃置。ICPC总经理说,Rubymar遭袭时下锚已"普遍获认可"。

意外还是故意?
▶ Beyond Headlines · 17:55

他认为该锚损坏附近电缆。胡塞否认针对电缆。TeleGeography称维修延约5个月。2025年9月,又有数个红海缆系统报断,包括SMW4和IMEWE。

艾西皮西早期评估指向商船,截至二零二六年十月尚未有公开原因结论。微软警告Azure客户,因流量改道延迟会升高。2025年2月,台湾与澎湖间电缆被切。台湾地院判挂多哥旗的宏泰58号中国籍船长3年监禁。

定罪依据台湾《电信管理法》。船长否认故意损缆,三年刑上诉后维持生效。这些案件没有同一套故事。一案瑞典检方认定事故,另案台湾法院判船长入狱。

伊格尔艾斯案回到芬兰法院,伊鹏三号案公开证据仍不能定意图。多案是同一机制:船锚拖过海床。11月波罗的海案中,流量绕行,互联网未断。但非处处能绕行:2022年火山喷发断了连接汤加

与世界其余地区的主缆,紧急卫星服务助网络恢复。

12 · 19:58

维修船

维修船
▶ Beyond Headlines · 20:02

海底电缆断了会怎样?工程师先从岸发测试信号,估算故障距岸多远。维护协议让维修船待命,目标二十四小时内起航。到现场,维修船拖工具沿海床找缆并切断。

抓缆器,一种钩子,吊一端到水面。船员测试、密封它,系到浮标。再打捞另一端。加一段备用缆,接第二端,从岸到岸测试整线。

维修船
▶ Beyond Headlines · 20:36

8000米深,光吊缆就可超过一天。接缆、测试和回收可让船员现场待数日。许可也会推迟开工。就是1866年方法,工具更好。

这类船正在老化。TeleGeography估计,到2040年约三分之二海缆维修船到寿命终点。换15艘增5艘要约30亿美元。

13 · 21:09

98个词,1拍比特

98个词,1拍比特
▶ Beyond Headlines · 21:13

互联网在海底吗?洲际之间,几乎都在。一八五八年,铜缆传九十八词约用十六小时,数周内失去可靠服务。制造缺陷、铺设损伤和高压设备都促成其失效。

1866年,巨轮铺好一条可用电缆,又从海底拉起一条失缆。1988年,首条跨大西洋光缆以光传信号。如今,工程师在每根细如发丝的光纤内置双光路,目标整条缆每秒传一拍比特。最大危险仍是船锚和渔具。

98个词,1拍比特
▶ Beyond Headlines · 21:40

互联网仿佛在空中。洲际间,它实际沿海床经由花园水管般粗的深海电缆传输。

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来源

  • TeleGeography: Submarine Cable FAQs; State of the Network 2026; Mythbusting Part 3 (2023); satellites (2019); cable maintenance data (2025)
  • 1858 cable: IEEE Spectrum (2019); IET Archives; G. Cookson, History Today (2000); The Leader, 21 Aug 1858 (NCSE); J. B. Russell (1859); C. Bright, The Story of the Atlantic Cable (1903); S. P. Thompson, Life of Lord Kelvin; University of Glasgow Kelvin exhibition
  • Charles Kao: Nobel Prize in Physics 2009 press release; TAT-8: IEEE Milestone (ETHW); fiber structure: AFL; Sumitomo Electric (2017); Bozkurt et al. 2018, arxiv.org/abs/1811.10737
  • EDFA: VinFuture Prize 2022; Dunant: Google Cloud (2021); Petal: Meta Engineering (21 Sep 2026); 99%: ITU backgrounder on submarine cable resilience; Starlink network update (July 2025)
  • Faults: ICPC media FAQ; Carter et al. 2009, Submarine Cables and the Oceans (ICPC and UNEP-WCMC); Carter et al. 2014, Oceanography 27(2); L. Carter (2011); Natural Resources Canada, 1929 Grand Banks earthquake; Earth magazine (2017)
  • Sharks: Fibre Systems (ICPC); ICPC 2015 review; Network World (2014)
  • Incidents: Washington Post via Stars and Stripes (2025); Swedish Accident Investigation Authority, Yi Peng 3 memorandum (2025); Finnish Prosecution Service (2025); Helsinki Court of Appeal (27 Aug 2026); gCaptain (2024, 2025); AP (2025); Telecom Review (2025); DatacenterDynamics (2025); Central News Agency (2026); ITU, Tonga (2022)
  • Repairs: KDDI Cableships & Subsea Engineering; ICPC, Submarine Cable Network Security; S. Drew (2011)

图片与视频

  • CC BY 4.0: Gordon Leggett (Cable Innovator), Ka23 13 (KDDI Cable Infinity), via Wikimedia Commons
  • CC BY-SA 3.0: David Dobkin (Charles K. Kao), via Wikimedia Commons
  • Public domain and CC0: Library of Congress, Royal Museums Greenwich, National Portrait Gallery, NASA, NOAA and other archives via Wikimedia Commons
  • Footage: Pexels (ALL IZ Well, Colin Jones, Dima Krivoy, Gram Film, JUN HO LEE, Julien Goettelmann, Kindel Media, PNW Production, Pok Rie, Ravenswood Photography, Salva F. Ayala, Sururi Ballıdağ, Sébastien Vincon, Zahid Nisar, cottonbro studio); generic ships are not the ships in the incidents described
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