自从莫尔斯发明有线电报以后，不到20年，这种新的通讯工具已经风行各地。当时，莫尔斯电报只能在陆地上使用，它无法越洋过海传递信息。随着社会发展，英国和欧洲大陆以及欧美两地之间传统的邮船通信，已远远满足不了社会的需要了。在英法两国政府的支持下，1850年在英国和法国之间的多佛尔海峡铺设了最早的海底电缆。1855年，地中海和黑海的海底，电缆铺设成功。跨洋传递信息越来越受到人们的重视。
随着美国和欧洲贸易的日益增大，人员和物质交流的日益扩大，铺设横跨大西洋的海底电缆的呼声，日渐高涨，但要想建造和铺设一条4000-5000公里长的海底电缆，并非易事，许多理论和技术问题都需要解决。
首先需要解决的就是信号延迟现象。因为电缆越长，信号延迟时间也越久，而且衰减和失真也就越厉害，以致于电报不能正常传递。为此，苏格兰格拉斯哥大学的年轻的物理学教授汤姆逊经过一年多的研究和实验，在1855年提出了海底电缆信号的递衰减理论，一举解决了长距离海底电缆的重大理论问题。他的理论成为后来海底通讯工程设计的重要根据。
经过6年多的酝酿和筹备，1856年大西洋海底电缆公司正式成立，资本总额为35万英镑，苏格兰股东们选聘了汤姆逊教授为公司董事。
海底电缆铺设工程开始后，汤姆逊发现工程设计书上的电缆直径比理论需求小得多，不合标准，但取消定购合同已来不及了。这样，在无法增大电缆直径的前提下，只能用其它方法提高铜电缆的导电率。汤姆逊把当时商用的各种铜线都拿来做测试，发现各自的电阻率差别很大，如果使用不同电阻率的铜电缆，势必使总电缆的参数发生很大偏差。为此，他提出对电缆铜材统一要求规格，并总结出一套实用的测量法，汤姆逊还发现在铜内加入化学微量元素时，能使电阻减小很多。这些都为建造合格的电缆提供了保证。
1857年，盼望已久的电缆终于造好。沟通欧美大陆的第一条海底电缆开始铺设沉放了，电缆的两个终端地点，选在了北美的纽芬兰岛和英国的爱尔兰。因为这两个地方横跨大西洋的距离最短。但当电缆沉放到距离出发地330海里时，电缆意外地断了。第一次电缆沉放以失败而告终了。
事后，人们在事故分析中找到了两条失败的原因，电缆断裂的原因是外层机械抗拉强度太低所致，这个不难解决。关键的问题在于如何接收弱电信号。
汤姆逊卓有远见地意识到，必须研制接收灵敏度更高的电报机。为此，他又全身心地投入到研制新型电报机上。他从阳光下的镜片反光这一现象中得到启发，研制成了吊镜式电流计电报机。这种电报机有很高的灵敏度，可把接收的弱信号放大，可以解决长距离电缆通讯信号衰减无法接收的问题。
1858年春夏之交，大西洋海底电缆沉放铺设工程再次开工。经过一个多月的紧张铺设，茫茫的大西洋终于被征服，电缆铺设成功了。然而好事多磨，海底电缆使用不足一个月，就出现了严重故障。信号变得模糊不清，造成大西洋两岸通讯中断。这主要是因为绝缘层抗腐蚀性太差，海水浸泡时间一长，便造成漏电，有的线段甚至完全断裂。
耗费几十万英镑的电缆，就这样葬送海底了。但汤姆逊和大西洋海底电缆公司并没有气馁，他们在政府的鼓励和资助下，又开始计划建造第二条跨洋海底电缆。
1865年的第三次电缆铺设又失败了。1865年4月，在汤姆逊的主持下进行了第四次电缆铺设。6月中旬，电缆铺设完毕。至此，永久性的大西洋海底电缆终于宣靠成功，整个工程耗费了10年的时间。
100年后的今天，尽管科技飞速发展，海底电缆仍是国际通讯的一种重要手段。莫尔斯、汤姆逊等科学家前仆后继为发展现代快捷的信息传递作出了巨大的贡献。
