电报的出现
电报技术是除人声之外的首项远距离即时通信技术。在此之前,人们曾使用视觉信号作为即时通信媒介,如美洲土著人使用的烟信号、英国海军使用的旗语等,而后者则与铁路信号较为相似。
昏暗与低能见度使视觉信号毫无用处。但当条件合适,视觉信号却是最快捷的通信方式—它在发送人与接收人之间以光速传播。其次,沿着导线传播的电流也能达到很快的速度。1804年,意大利物理学家亚历山德罗·伏打(1745~1827年)发明电池后不久,加泰罗尼亚科学家唐·弗朗西斯科·沙尔瓦·康皮奥(1751~1828年)设计出25线电解电报机,其每一根导线均代表字母表中的一个字母(除了“K”以外),并连接到一管酸溶液中的一个电极上,一根导线在溶液管内与其他电极相互连接,并绕回到发报者处,当发报者将这根导线及其他导线中的一根与电池相连时,电流在接收者这端引发水的电解反应,于是在电极上出现水泡,接收者只需查询冒泡电线所代表的字母即可获取电报内容。
1809年,德国物理学家萨缪尔·冯·萨墨林(1755~1830年)设计制造出类似原理的电解电报,共使用35根电线,能够在3千米之内进行即时通信。随后,1816年,英国发明家弗朗西斯·罗纳德斯(1788~1873年)改进了萨墨林的系统,使其只需要两根电线即可。随后他将这一发明献给英国皇家海军,但海军军官们却不为所动,依旧使用古老的旗语进行即时通信。
大事记
1804年 25线电解电报被发明
1816年 两线电解电报被发明
1829年 改进式电磁石被发明
1833年 两线针式电报被发明
1838年 单线电磁电报被发明
1855年 单传打字电报被发明
物理学方面的一个个重大发现进一步推动了电报的发展。1820年,丹麦物理学家汉斯·奥斯特(1777~1851年)发现通电导线产生的磁场使得附近的指南针发生偏转。1829年,美国物理学家约瑟夫·亨利(1797~1878年)制造了强力电磁石,具有很大的提升力。1835年,亨利制作了一个实验性电报机,用电脉冲代表字符代码。接收端的电磁石与电脉冲作用,导致一块小铁片发出清脆的“嘀嗒”声。之后,美国发明家萨缪尔·莫尔斯(1791~1872年)改进了亨利的这一设计。
萨缪尔·莫尔斯原始电报接收机具有一对突出的电磁石,能够控制笔尖在纸带上打印“点”与“划”,并且有一个发条装置的马达驱动纸带穿过电报机。
与此同时,1832年,俄罗斯发明家帕维尔·希林(1786~1837年)利用奥尔斯德的发现,制造了首台磁化针式电报。它共使用6根电线,电流磁化线圈,产生磁场,使安装在其上方的磁针偏转。希林的发明在圣彼得堡之外几乎不为人所知,但是德国物理学家卡尔·高斯(1777~1855年)以及威赫姆·韦伯(1804~1891年)得知希林的发明后,对此进行改进,并于1833年成功使用两线单针电报把信号发送到3千米之外。4年后,英国物理学家威廉·库克(1806~1879年)以及查尔斯·惠斯通(1802~1875年)取得针式电报机的专利权,该电报机有5根指针,指示着钻石形板上不同的字母组合,它共需6根导线—5根导线连接5根指针,另有1根用于电流回路。1838年,大西部铁路线的一段安装了该电报机。1854年,该电报机减少到3根导线;而1845年经过改进的电报接收机仅需要1根指针,大大简化了电报机结构。到1852年,全长约6500千米的英国铁路线全部装备了这一电报通信系统。
1855年,大卫·休斯发明的打字电报机的键盘非常像钢琴键盘,能够在纸带上逐字符打印信息。
图为位于伦敦的一家电报事务所,同时也是除商店、工厂外最早雇佣女工的部门。
1838年,莫尔斯演示了他发明的单线电报机,并于1844年首次将其应用于商业领域,在华盛顿至巴尔的摩全长60千米的铁路线上安装了莫尔斯电报机。莫尔斯电报机仅仅是在亨利的想法的基础上做了小小的改进,他的贡献在于发明了“点”与“划”的编码方式,即“莫尔斯电码”。很快,这一编码便广泛应用于电报信息传递领域(稍后出现的无线电通信也同样使用莫尔斯电码)。莫尔斯电码最终版本的完善工作主要是由莫尔斯的助手阿尔弗雷德·维尔(1807~1859年)完成的。
很快,电报线缆便覆盖了北美洲以及欧洲的绝大部分地区。之后又将铺设工作转向水下,如1845年横跨纽约港的水下电报线缆以及1851年横跨英吉利海峡的水下电报线缆等。1855年,美籍英裔发明家大卫·休斯(1831~1900年)发明单传打字电报机,发报者只需轻击键盘,收报端一台相似的机器就能自动将接收的信息打印出来。1856年,纽约密西西比河流域打印电报公司正式更名为西部联盟电报公司,以表示连接横跨美国东西部的电报线网络。从此,电报成为国内国际间通行的主要即时通讯媒介,直到后来被电话以及无线电通信替代为止。