Реферат: Возникновение телеграфа

Георгий Члиянц

Hеобходимостьпередачи людьми друг другу информации на расстоянии уходит своими корнями вглубокую древность… И первыми формами передачи информации былинеэлектрические способы: огненно-световые (так называемый оптический телеграф)и звуковые.

Ужев 450 г. до н. э. древнегреческие философы Демокрит и Клеоксен предложилисоздать оптический факельный телеграф — простую и остроумную систему связи.Разместив 24 буквы греческого алфавита в пять строк (по 5 в каждой, кромепоследней строки), ночью при помощи факелов, а днем — флажками можно былоуказать, какая именно буква алфавита передается в данный момент. Их изобретениене получило широкого применения, однако его название сохранилось до наших дней- телеграфировать означает в переводе с греческого «писать нарасстоянии».

Первыми,кто применил принцип оптического телеграфа, были индейцы. История сохраниласвидетельства их многочисленных способов: днем — зеркала или «дымовойстолб», а ночью — костры. Так, один костер («столб» дыма)означал: «Внимание! Я здесь», два — «Я заблудился,помогите», три — «Все в порядке!», четыре — «Всем собратьсяко мне на совет!» (а пять — «Какой-то индеец сошел с ума и поджеглес...»).

Следуетотметить, что световые сигналы индейцев были «предками» гелиографов(усовершенствованных приборов так называемой «зеркальной»сигнализации), которые и сейчас применяются в армиях различных государств.Особенно часто ими пользовались там, где ярко светит солнце, — в Сахаре и вЮжной Африке во время бурской войны (30-е годы XIX в.).

Вовторой половине уже прошлого, XX века в HИИ военного ведомства США был создансолнечный прибор космической связи СОПРИКОС (SOCOM — Solar OrbitalCommunication), рефлектор которого позволил отразить на приемную станцию луч,прошедший расстояние в 16 млн. км!

Помногочисленным художественным фильмам и литературе широко известен и звуковойтелеграф — африканские «тамтамные линии связи» (позднее проникшие ина американский континент).

Огненнымисигналами пользовались и жители самой южной части южноамериканского материка,которую именно поэтому известный португальский мореплаватель Фернан Магеллан,открыв осенью 1520 г. неизвестный архипелаг, назвал Огненной Землей из-за зажженныхместными жителями сигнальных костров (по одним объяснениям — на побережье, подругим — на своих лодках).

Отдельнымвидом оптического телеграфирования на относительно короткие расстояния являетсяморская семафорная азбука и флажный свод сигналов. Морская сигнализациявозникла в глубокой древности. Согласно легенде, поднимаемый в знак траурачерный флаг своим появлением обязан герою Тесею, который убив Минотавра,возвращался в Афины и забыл свое обещание отцу — в случае победы поднять накорабле белый парус. Увидев на горизонте корабль сына с черными парусами,несчастный отец Тесея бросился в море с высокой скалы… Позже появилсясохранившийся до наших дней морской Международный свод сигналов на основе 26разноцветных прямоугольных флажков-вымпелов для обозначения букв латинскогоалфавита, 10 разноцветных трапециевидных — для обозначения цифр и еще одного — сигнального. С помощью поднятия на сигнальной мачте плавсредства определенныхкомбинаций первых двух видов флажков формируются всевозможные кодовые фразы ивыражения. Оперативная же передача информации производитсяматросом-сигнальщиком — геометрическое положение рук с флажками соответствуетнашей телеграфной азбуке.

Следующимэтапом в совершенствовании оптического телеграфа стал 1789 год, когда французскиймеханик-изобретатель Клод Шапп (1763-1805) создал «флажковый»телеграф. На здании Лувра был установлен металлический шест, к которомуприкрепили подвижную перекладину длиной 2,7 м. На ее концах находились короткиеподвижные «линейки». От перекладины и «линеек» в помещениетянулись соответствующие тяги, с их помощью вся конструкция могла изображать196 фигур. Шапп выбрал из них 76 (наиболее четких и резко отличающихся друг отдруга), каждая из которых означала определенный символ (букву, цифру или орфографическийзнак). Вместе со своими братьями в 1794 г. он построил телеграфную линию междуПарижем и Лиллем. Англия же пошла своим путем: в 1796 г. там построили телеграфпо проекту лорда Джорджа Муррея — деревянную башенку с девятью/двенадцатьюдверцами (комбинация открытых и закрытых дверок которой соответствовалаопределенному символу). В 1816 г. он прекратил свое существование. ТелеграфШаппа просуществовал до середины XIX века: в 1802 г. был построен в Дании, в1833 г. — в Пруссии, в 1834 г. — в Австрии и в 1839 г. — в России.

В1838 г. англичанин Роулли разработал проект пневматического телеграфа, которыйтак и не нашел применения — как и возникшая позже идея гидравлическоготелеграфа.

Будущеев дальней связи принадлежало электрическому телеграфу!

В1753 г. лейпцигский физик Винклер открыл способ передачи электрического тока попроводам, что позволило женевцу Лесажу сконструировать громоздкий телеграфныйаппарат, состоящий из 24 изолированных проводов, подключенных к источнику тока(своеобразной «динамо-машине»), а индикаторами букв которого былипоочередно притягиваемые шарики бузины. Вскоре Лемонд и Бекманусовершенствовали аппарат Лесажа, сократив число проводов до двух.

Итальянскийфизик и физиолог, профессор университета в Павии Александро Вольта (1745-1827)изобрел в 1800 г. гальванический элемент — т. н. «Вольтов столб»,который стал первым источником постоянного тока для последующих конструкцийтелеграфных аппаратов. Его изобретение базировалось на работах итальянскогоанатома-физиолога Луиджи (Алоизия) Гальвани (1737-1798), который в 1797 г.опубликовал «Трактат о силах электричества при мышечном движении».

В1809 г. Австрия готовилась к новой войне против Hаполеона, и император Франц иглавнокомандующий австрийской армии эрцгерцог Карл поручили члену Мюнхенскойакадемии наук Томасу Зоммерингу срочно создать более совершенный телеграфныйаппарат. В предложенном им аппарате было два новшества, использованные многимиизобретателями в будущих конструкциях — шелковая изоляционная обмотка проводов исигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи.

Первымшагом на пути к появлению нынешнего электрического телеграфа был блестящий опытдатского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса КристианаЭрстеда (1777-1851) по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника сэлектрическим током. Знаменитый опыт был продемонстрирован в 1830 г., иизвестный французский физик и математик Андре Мари Ампер (1775-1836), обсуждаяс Эрстедом его открытие в области электромагнетизма, высказал мысль овозможности его практического использования для телеграфа. Hо оба ученых былислишком заняты теоретическими проблемами, слишком далеки от запросов практики,чтобы осуществить эту мысль.

Единственнымчеловеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать дляпрактического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел ЛьвовичШиллинг (1786-1837), который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, укоторого индикаторами служили пять стрелок. Его изобретение стало большим толчкомв дальнейших работах многих ученых и изобретателей по модернизации телеграфныхаппаратов. Ранее, в 1812 г., была испытана сконструированная Шиллингом мина сэлектрическим запалом, что впервые доказало практическую ценность передачиэлектрического тока на расстояние — которая и лежит в основе всей системысовременных проводных (включая и телеграфных) связных коммуникаций.

Немецкиеученые из Гетингенского университета: физик Вильгельм Эдуард Вебер (1804-1891)и математик Карл Фридрих Гаусс (1777-1855) в 1833 г. построили первый вГермании телеграфный аппарат — фактический аналог телеграфа Шиллинга.

Поэтому поводу с Вебером произошел казус. Сразу же ученый заявил, что являетсяизобретателем телеграфа, и только когда со всей очевидностью было установлено,что его аппарат, даже в мелочах, повторяет аппарат Шиллинга, он отказался отсвоего заявления. Кстати, Вебер первым установил, что скорость прохождениятелеграфных сообщений равна скорости распространения света.

23сентября 1835 г. аппарат Шиллинга был им продемонстрирован на собрании врачей иестествоиспытателей в Гейдельберге. А в 1836 г. в Петербурге (вокругАдмиралтейства) уже была построена экспериментальная линия его телеграфа.

Черезнекоторое время второй экземпляр аппарата у Шиллинга приобрел английскийстудент Уильям Фазерхилл Кук, который привез его в Англию и показал своемуучителю — известному физику-изобретателю Чарльзу Уитстону (в частности, им былизобретен измерительный прибор — т. н. «мостик Уитстона»). Уитстонизменил некоторые детали телеграфа, и в 1837 г. они его запатентовали (чего всвое время не предусмотрел Шиллинг, который к моменту патентования ужескончался) под названием «Электромагнитный телеграф системыУитстон-Кук».

В1840 г. они организовали фирму «Электрик Телеграф Компани», начавшуюсерийный выпуск своих аппаратов. Hеобходимо отдать должное: Уитстонвпоследствии внес в копию аппарата Шиллинга целый ряд больших усовершествований(включая введение только одной стрелки для фиксации телеграфных посылок), а Кукпредложил новую телеграфную азбуку. Их аппарат применялся в Англии вплоть до70-х годов XIX века.

Hемецкийученый К. А. Штейнгель провел удачный опыт по использованию железнодорожнойколеи в качестве второго провода телеграфной линии. Однажды обнаружив, что вовремя ее ремонта (т. е. «разрыва» электрической цепи) телеграфпродолжал работать, он сделал вывод, что роль «второго провода» взялана себя земля. Это позволило ему в 1838 г. стать изобретателем т. н.«заземления».

РаботыУитстона, Кука, Штейнгеля, Гаусса и Вебера полностью исчерпали возможности,заложенные в изобретении Шиллинга. Hужно было искать новые пути и методы...

Затембыл Самюэл Финли Бриз Морзе со своим телеграфным аппаратом — практическисовременной конструкции и всем нам известная его телеграфная азбука… Целыйряд удачных конструкций для телеграфии был создан академиком Петербургской АНБорисом Семеновичем Якоби (ранее — Мориц Герман, 1801-1874): в 1839 г. — электромагнитный пишущий телеграфный аппарат и телеграфная линия Зимний дворец- Главный штаб в Петербурге, а в 1850 г. — буквопечатающий телеграфный аппарат.

Вконце XIX — начале XX столетий были созданы следующие фирмы и компании, которыезанимались выпуском приборов и устройств, применявшихся при создании средствсвязи:

«Акц.Общ. Русс. Электр. Зав. Сименсъ и Гальске (Санкт-Петербург, Россия): аппаратытелеграфные Морзе, реостаты;

»МастерскаяЕ. Колбасьева" (Кронштадт, Россия): всевозможные вибраторы, релеполяризованные Колбасьева;

Atelie Carpentier. Ing. Const. Paris (Париж, Франция): конденсаторы;

Ayrton& Perry's (Венстминстер, Англия): амперметры;

C.Wolframm(Санкт-Петербург, Россия): гальванометры;

E.Ducretet a Paris (Париж, Франция): аппараты телеграфные Морзе, приемникикогерентные и телефонные Попова, спирали Румкорфа, батареи Лейденских банок,антенные катушки и трансформаторы, коммутаторы, телеграфные ключи,потенциометры и реостаты, конденсаторы, прерыватели и разрядники, резонаторы,антенные указатели;

— Gesellschaft furdrahtlosse Telegrafie m.b.h. (Берлин, Германия): жезловыеволномеры;

Hartmann& Braun A. (Франкфурт, Германия): амперметры и гальванометры;

J.Wilh. Albert (Франкфурт, Германия): разрядники;

Marconi(Лондон, Англия): магнитные детекторы Маркони;

Siemens& Halske (Германия): гальванометры;

The Cambridge Scientific Instrument Co, Ltd. (Кембридж, Англия): гальванометры;

W.Paul. London (Лондон, Англия): микроамперметры;

«Weston Electrical Inctrument Co.» (Нью-Йорк, США): вольтметры.

Телеграфнаяазбука (системе кодировки символов короткими и длинными посылками для передачиих по линиям связи, известная как код Морзе, или «морзянка»), которуюприменяют сейчас, существенно отличается от той, что изобрел в 1838 г. С.Морзе, (некоторые исследователи полагают, что ее автором был Альфред Вейл — партнер Самюэля Морзе по бизнесу). В азбуке Морзе, во-первых, использовалисьпосылки трех разных длительностей (точка, тире и длинное тире). Во-вторых,некоторые символы имели паузы внутри своих кодов. Кодировки современной иисходной таблиц совпадают только примерно для половины букв (A, B, D, E, G, H,I, K, M, N, S, T, U, V и W) и не совпадают ни для одной цифры. Более того, дляпостроения кода ряда символов в оригинальной «морзянке» вообщеиспользовались иные принципы. Так, наряду с «точками» и«тире», были сочетания «двойное тире» (буква L) и даже«тройное тире» (цифра 0), а некоторые символы включали в себяпаузу… Латинская буква С, например, передавалась тогда как «две точки — пауза — точка», по существу, как буквы И и Е, переданные друг за другом.Это заметно осложняло прием радиограмм. Вот почему вскоре появились различныеварианты телеграфной азбуки, не содержавшие кодов с паузами между посылками(«Филлипса», «Бална», «морской»,«континентальный»...).

Современныйвариант международного кода Морзе (International Morse) появился совсем недавно- в 1939 г., когда была проведена последняя корректировка т. н.«континентального» варианта, коснувшаяся в основном знаковпрепинания. Звучит еще невероятнее, но факт — первоначальный вариант кода Морзекое-где использовался на железных дорогах до середины 60-х годов XX века!

Список литературы

Соучек Л. Туда, где не слышноголоса. Прага,1968.

Bedford М.(G4AAE). Morse Code — the Little-Known Facts. RadCom, 2001,December, p. 34.

БСЭ. Изд. 3-е. М., Сов. Энциклопедия, 1974, т. 16, с. 575.

Члиянц Г. (UY5XE). У истоков мировогорадиолюбительского движения (хроника: 1898-1928). Львов, 2000, с. 33.

Члиянц Г. (UY5XE). Способы работы нателеграфном ключе. КВ журнал, 1994, № 3, c. 46.

Члиянц Г. (UY5XE). В коллекциюлюбителям работы CW QUA-UARL. 1999, № 6, c. 48-49.

Члиянц Г. (UY5XE). Из историителеграфа. РАДИОхобби; 2001, № 3, c. 2.

fohnix.meetronet.com/-nmcewen/tek_off-page.html.