Телеграммы в крупных городах давно заменила электронная почта, телексы - современные компьютеры, а на смену стрекоту телетайпов пришел тихий гул современных серверов. А ведь на протяжении десятков лет точки и тире азбуки Морзе передавали информацию о самых важных событиях в жизни людей. Данный материал - краткая история телеграфной связи России, которая полностью представлена в специальном ведомственном музее компании "Центральный телеграф".
История развития
Короткие текстовые сообщения появились гораздо раньше, чем телефонная связь . Если "копать" совсем глубоко, то можно вспомнить сигнальные костры, мерцавшие на вершинах холмов в античные времена, которыми пользовались для передачи военной информации, а также различные модели семафоров, которые использовались и в Старом, и в Новом Свете.Макеты семафорных телеграфов систем Шато (слева) и Шаппа (справа).
Самой эффективной системой семафорного типа до сих пор остается телеграф французского изобретателя Пьера Шато. Это была оптическая система из башен-семафоров, находившихся в прямой визуальной связи друг с другом, расположенных на расстоянии обычно 10-20 км. На каждой из них была установлена перекладина длиной около трех метров, на концах которой прикреплялись подвижные линейки. При помощи тяги линейки могли складываться в 196 фигур. Изначально ее изобретателем был, конечно, Клод Шапп, который выбрал 76 наиболее четких и отличающихся друг от друга фигур, каждая из которых обозначала определенную букву, цифру или знак. Границы линеек оснащались фонарями, что позволяло передавать сообщения и в темное время суток. Только во Франции к середине XIX века протяженность оптических телеграфных линий составляла 4828 километров. Но Шато систему усовершенствовал - вместо отдельных букв и знаков каждая комбинация в его интерпретации стала обозначать фразу или конкретный приказ. Разумеется, свои кодовые таблицы тут же появились у полиции, органов госвласти и армии.Пример зашифрованного донесения, которое надо было отправить с помощью семафорного телеграфа.
В 1833 году линия семафорного телеграфа Шато соединила Санкт-Петербург с Кронштадтом. Главная телеграфная станция находилась, как ни странно, прямо на крыше Зимнего дворца императора. В 1839 году линия правительственного телеграфа была продлена до Королевского замка в Варшаве на расстояние 1200 километров. На всем пути было построено 149 ретрансляционных станций с вышками до 20 метров высотой. На вышках круглосуточно дежурили наблюдатели с подзорными трубами. В темное время на концах семафоров зажигали фонари. Линию обслуживало свыше 1000 человек. Просуществовала она до 1854 года.Все нормативы для передачи информации регламентировались специальными инструкциями.
Но настоящий прорыв произошел только в сентябре 1837 года, когда в Нью-Йоркском университете Сэмюэл Морзе продемонстрировал просвещенной публике свои ранние проекты электрических телеграфов - разборчивый сигнал был послан по проволоке длиной 1700 футов. Сейчас бы это назвали презентацией перед потенциальными инвесторами, но тогда для Морзе, который по образованию был, вообще-то, не инженером, а художником, это был последний шанс получить финансирование для своих разработок. На его счастье, в зале присутствовал преуспевающий промышленник из Нью-Джерси Стефен Вейл, который и согласился пожертвовать две тысячи долларов (по тем временам - огромные деньги) и предоставить помещение для опытов при условии, что Морзе возьмет в помощники его сына Альфреда. Морзе согласился, и это был самый удачный шаг в его жизни. Альфред Вейл обладал не только настоящей изобретательностью, но и острым практическим чутьем. В течение последующих лет Вейл во многом способствовал разработке окончательной формы азбуки Морзе, введению телеграфного ключа вместо соединительного стержня и уменьшению размеров аппарата до компактной модели, которая стала общепринятой. Он изобрел также печатающий телеграф, который был запатентован на имя Морзе, в соответствии с условиями контракта Вейла и Морзе.Раритетный аппарат Морзе - демонстрация работы и описание функционала.
Одна из первых фраз, которую Морзе передал с помощью своего аппарата - "Дивны дела Твои, Господи!"
В России, кстати, обошлись и без изобретения Морзе - телеграф русского изобретателя Шиллинга уже действовал, правда, единственная линия в Петербурге была проложена по распоряжению Николая I, она связывала его канцелярию в Зимнем дворце с приемными кабинетов Правительства - видимо, чтобы министры быстрее шевелились с отчетностью для монарха. Тогда же был реализован проект по соединению телеграфом Петергофа и Кронштадта, для чего специальный изолированный электрический кабель проложили по дну Финского залива. Кстати, это один из первых примеров использования телеграфа в военных целях.Схема первых линий электрического телеграфа в России.
К середине XIX века в мире было несколько телеграфных линий связи, которые постоянно совершенствовались. После испытаний обычная проволока была отвергнута, и ее вытеснил плетеный кабель. Интересно, что одной из замечательных идей, подтолкнувших развитие телеграфной связи в США, стало желание переводить деньги по всей стране. Для организации такой системы была организована компания "Вестерн Юнион", здравствующая и поныне."Шапка" имперской телеграммы.
В России же телеграфная связь развивалась одновременно со строительством железных дорог и поначалу использовалась исключительно для военных и государственных нужд. С 1847 года на первых телеграфных линиях в России применялись устройства Сименса, в том числе горизонтальный стрелочный аппарат с клавиатурой. Самая первая телеграфная станция начала действовать с 1 октября 1852 года в здании Николаевского вокзала (теперь Ленинградский и Московский вокзалы в Санкт-Петербурге и Москве, соответственно). Теперь телеграмму в Москву или Санкт-Петербург мог отправить любой человек, при этом доставка осуществлялась специальными почтальонами на бричках и велосипедах - все понимали, что это не письмо и передать информацию надо быстро. Стоимость отправки сообщения по городу составляла 15 копеек за факт отправки сообщения и сверх этого - по копейке за слово (по тем временам, тариф значительный - как сейчас пара минут разговора по спутниковой связи).Октябрь 1852 г. - начал действовать первый Московский телеграф на Николаевском вокзале в Москве.
Если сообщение было междугородним, то применялась уже дополнительная тарификация. Причем сервис был высокоинтеллектуальный - тексты принимали как на русском, так и на французском и немецком языках (попробуйте сейчас отправить сообщение из районного телеграфа хотя бы на английском!).Телеграф из здания вокзала переводится в одно из зданий Московского Кремля.
Правда, работать там было не особенно удобно, и в мае 1856 года телеграф из здания вокзала переводится в одно из зданий Московского Кремля (там впоследствии будет оборудован коммуникационный центр). На вокзале остался только телеграфный аппарат для нужд железной дороги - уверяем, он не простаивал. Во время пребывания Императора в Москве прием частных депеш осуществлялся в одном из помещений при Троицкой башне Кремля. Кстати, локальные телеграфные линии были установлены в стране еще в 1841 году - они соединяли Главный штаб и Зимний дворец, Царское село и Главное управление путей сообщения, станцию "Санкт-Петербург" Николаевской железной дороги и село Александровское. С тех времен и до середины XX века применялись чернопишущие аппараты Морзе фирмы "Сименс и Гальске". Аппараты имели широкое распространение и большое количество модификаций, лучшей из которых был вариант братьев Динье. А буквопечатающий аппарат Юза, изобретенный в 1855 году, применялся в России с 1865 года до Великой Отечественной войны 1941 года.Проверка правильности хода часов была установлена специальным указом.
К концу 1855 года телеграфные линии уже соединили города по всей Центральной России и потянулись в Европу (к Варшаве), Крым, Молдову. Наличие скоростных каналов передачи данных упрощало управление государственными органами власти и войсками. Тогда же началось внедрение телеграфа для работы дипломатических представительств и полиции. В среднем, донесение размером с одну страницу А4 "проскакивало" из Европы в Санкт-Петербург за час - фантастический результат по тем временам. Чуть позже с помощью телеграфных станций был организован еще один полезный сервис - точная установка времени. До атомных часов на спутниках связи было еще далеко, поэтому с помощью телеграфных станций, находившихся к концу XIX века почти во всех крупных городах Российской Империи, производилась установка единого времени по хронометру Главного штаба. Каждое утро для телеграфистов всей страны начиналось с сигнала "Слушай" с Зимнего Дворца, через пять минут передавалась команда "Часы" и "ходики" по всей стране стартовали одновременно.Октябрь 1869 г. - Телеграфная станция на Мясницкой улице.
В связи с устройством сети городского телеграфа Москвы (сети городских телеграфных станций), телеграфная станция из Кремля была перенесена сначала в Газетный переулок, а потом - в специально приспособленное здание на Мясницкой улице, рядом с Почтамтом. С 1880-х годов на станции стали применяться аппараты Бодо, Сименса, Клопфер, Крида, а также телетайпы. В декабре 1898 г. в здании Московской центральной телеграфной станции оборудуется переговорный пункт первой, наиболее протяженной в России, междугородной телефонной линии С.-Петербург-Москва.Пример перфорированной ленты.
Тогда же, в середине XIX века Ч. Уитстон разработал устройство с перфорированием ленты, что увеличило скорость телеграфа до 1500 знаков в минуту - на специальных машинках операторы набирали сообщения, которые затем печатались на ленте. И именно ее потом заряжали в телеграф для отправки по каналам связи. Так было гораздо удобнее и экономичнее - одна телеграфная линия могла работать практически круглосуточно (позже, в 70-х годах XX века по такому же принципу работали шифромашины спецназа ГРУ, "выплевывающие" шифровальное сообщение за доли секунды). Чуть раньше, в 1850 году русский ученый Б. Якоби создал буквопечатающий аппарат, который довел до совершенства американец Д. Юз в 1855 году.Рабочее место телеграфиста на аппарате Бодо-дуплекс - для печати на пяти клавишах он использовал две руки - два пальца на левой руке и три на правой, комбинации надо было нажимать одновременно и быстро.
Аппарат Бодо работает в дуплексном режиме (всего можно было подключать к одному передатчику до шести рабочих постов) - ответные данные печатались на бумажной ленте, которую надо было обрезать и наклеить на бланк.
Пункт усиления телеграфного сигнала для аппарата Бодо - ставился на расстоянии 600-800 км от передающего центра, чтобы "прогнать" сигнал дальше: для работы требовалось синхронизировать электричество в двух каналах и тщательно следить за параметрами передачи информации.
Контрольная панель пункта усиления телеграфного сигнала для аппарата Бодо.
Демонстрация работы аппарата Бодо.
Очередное ускорение технической мысли случилось в 1872 году, когда француз Э. Бодо создал аппарат, позволяющий по одной линии вести передачу нескольких телеграмм одновременно, причем получение данных происходило уже не в виде точек и тире (до того все подобные системы базировались на азбуке Морзе), а в виде букв латинского и русского (после тщательной доработки отечественными специалистами) языка. Аппарат Бодо и созданные по его принципу получили название стартстопных. Кроме того, Бодо создал весьма удачный телеграфный код (Код Бодо), который впоследствии был воспринят повсеместно и получил наименование Международный телеграфный код № 1 (ITA1). Модифицированная версия кода получила название ITA2. В СССР на основе ITA2 был разработан телеграфный код МТК-2. Дальнейшие модификации конструкции стартстопного телеграфного аппарата, предложенного Бодо, привели к созданию телепринтеров (телетайпов). В честь Бодо была названа единица скорости передачи информации - бод.Телеграф в Российской Империи и СССР
Начало XX века для телеграфной связи в России можно считать полноценным Золотым веком. Спустя полвека после открытия первого телеграфа, в Москве и Санкт-Петербурге, а также других крупных городах Империи, открывается множество телеграфных отделений, распределенных по территориальному признаку. У СМИ появляется возможность выпускать оперативные новости, которые передают корреспонденты с мест событий. Для центрального телеграфа, размещенного здесь с 1870 года, надстраивают отдельный этаж в здании почты на Мясницкой и подтягивают туда около 300 линий связи со всей страны - сейчас там помещается Главпочтамт г. Москвы. Связь между отделом приема телеграмм и машинным залом с выставленными там телеграфными аппаратами осуществлялась с помощью курьеров - бегать по несколько часов между этажами с телеграфными бланками приходилось мальчикам лет 10-12.Главный рабочий зал телеграфа на Мясницкой в Москве.
Во время Первой мировой войны в Российской армии хорошо себя проявили недавно созданные подразделения связи, которые занимались налаживанием телефонных и телеграфных линий. К началу войны, в 1914 году, наивысшей войсковой инженерной единицей являлся батальон - в русской армии один саперный батальон приходился на пехотный или кавалерийский корпус. Причем, из четырех рот батальона одна была телеграфная. В конце 1916 г. русское верховное главнокомандование создает при каждом корпусе уже целый инженерный полк из двух батальонов - саперного (две саперные роты и одна дорожно-мостовая) и технического (две телеграфные роты и одна прожекторная), а также полевого инженерного парка. Пехотные дивизии получили по инженерной роте, состоявшей из двух полурот, телеграфного отделения и паркового взвода.Раритетный портативный телеграф - такие модели использовались в боевых частях еще со времен Русско-Японской войны 1905 года.
Все устройства имели персональный номер и дату выпуска; в данном случае - 1904 год.
Практика работы портативного полевого телеграфа на основе азбуки Морзе.
С установлением на территории страны Советской власти, значительная часть телеграфных линий связи была отдана партийным органам, НКВД, армии и наркоматам. Кроме того, верхушка Наркомата связи была укомплектована сотрудниками госбезопасности - связь и в мирное время была стратегическим направлением, которое требовалось оберегать и контролировать. Именно поэтому на седьмой год Советской власти ЦК было принято решение о строительстве специального здания для телеграфа. Оно должно было располагаться недалеко от Кремля и Первого дома Наркомата обороны (для военной связи там был построен специальный 4-этажный корпус), вмещать в себя станцию междугородней связи (по тем временам - очень большая ценность), полностью весь Наркомат связи, а также центральную телеграфную станцию. Так и возникло историческое здание "Центрального телеграфа", занимающее целый городской квартал на Тверской, 7 (раньше это была улица Горького).Памятная доска о строительстве здания "Центрального телеграфа".
Громада "Центрального телеграфа", 1948 год.
Современный вид "Центрального телеграфа" спустя 82 года после начала строительства.
Схема работы пневмопочты для сортировки телеграфных сообщений.
Здание было возведено с большим запасом прочности (особое внимание было уделено защите линий связи в подземных коммуникациях) и в рекордно короткие сроки - строительство заняло полтора года и закончилось в 1927 году. Стилистика постройки имеет различные трактовки, но одна из самых распространенных - это переход от модерна к конструктивизму. Общая площадь помещений - 60 тыс. кв. м. Около двух лет телеграф оснащали различным оборудованием, шло обустройство рабочих помещений (только одних систем внутренней почты было смонтировано четыре, включая пневмопочту). Официально новое здание на Тверской именовалось "Дом связи имени В. Н. Подбельского", но подчас оно проигрывало неофициальному - "Механизированный дворец". Здесь начинается применение буквопечатающих аппаратов А. Ф. Шорина и Л. И. Тремля, а с 1937 г. начинает внедряться отечественный буквопечатающий аппарат СТ-35.3.1. История телеграфной связи (электрический телеграф)
Открытие электромагнитных волн легли в основу изобретения электрического телеграфа как основы дальней связи.
В 1753 г. физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи электрического тока по проводам , что позволило женевцу Лесажу сконструировать громоздкий телеграфный аппарат, состоящий из 24 изолированных проводов, подключенных на другом конце к источнику электрического тока. Индикаторами букв этого аппарата были поочередно притягиваемые соответствующие шарики бузины. Вскоре, Лемонд и Бекман усовершенствовали аппарат Лесажу, сократив количество проводов до двух . Первым шагом на пути к созданию несколько иного пути по созданию электрического телеграфа был блестящий опыт датского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса Кристиана Эрстеда (1777– 1851) по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника с электрическим током. В созданном аппарате было два новшества, использованных многими изобретателями в будущих своих конструкциях: шелковая изоляционная обмотка проводов и сигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи. Этот опыт был продемонстрирован в 1830 г.
Человеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать для практического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг (1786– 1837), который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок .
Осенью 21 октября 1832 г. на его квартире состоялась первая публичная демонстрация «телеграфной системы Шиллинга». На демонстрации, где присутствовал сам российский император Николай I, по линии длиной 100 м была передана первая телеграмма, состоящая из 10 слов.
В электромагнитном телеграфе П. Л. Шиллинга основным элементом был мультипликатор, содержащий астатическую пару намагниченных стрелок, которые были изобретены в 1821 г. A. M. Ампером. Изменение полярности подключения к батарее проводов линии связи вызывало поворот диска, подвешенного на одной нити с астатическими стрелками мультипликатора. Одна сторона диска была окрашена в белый, а другая – в черный цвет, благодаря этому по положению диска можно было судить о переданном знаке.Линейная часть устройства имела восемь проводов (один общий, один вызывной), подключаемых к электрической батарее с помощью специальной клавиатуры с восемью парами белых и черных клавиш. Приемник имел семь мультипликаторов, смонтированных на общей раме. Для передачи букв и цифр, а также для уменьшения числа проводов в линии связи Шиллинг разработал специальный код, содержащий комбинации разного числа (от 1 до 5) последовательных сигналов. Это был первый в истории электросвязи неравномерный код .
Именно с изобретения этого аппарата начинается эпоха практического применения электрического телеграфа, эволюция которого представлена аппаратами кодовой передачи сообщений С. Морзе, буквопечатающим
Д. Юза, факсимильным Д. Казелли, телетайпом Трусевича, фототелеграфным аппаратом «Нева» и т.д.
В 1835 г. Шиллинг проводил презентацию своего аппарата в Мюнхене. На
этой презентации присутствовал английский офицер У. Кук, который сразу же понял, какое значение для управления и развития железных дорог имеет новое средство связи. Вернувшись в Англию с макетом аппарата Шиллинга, он привлек к реализации электромагнитного телеграфа английского ученого
Ч. Уитстона, которым в стрелочный аппарат Шиллинга был внесен ряд усовершенствований. Аппараты У. Кука и Ч. Уитстона в течение 50 лет широко применялись в Англии.
Изобретение Шиллинга практически реализовал академик Петербургской академии наук Б. С. Якоби. В 1841 году он построил первую телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным штабом. Б. С. Якоби в 1850 г. разработал первый в мире телеграфный аппарат (на три года раньше Морзе) с буквопечатанием принимаемых сообщений, в котором, как он говорил «регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта» .
Hемецкий ученый К.А.Штейнгель во время ремонта рельсовой колеи (т. е. при обрыве электрической цепи) обнаружил, что телеграф продолжал работать. Основываясь на этом, он сделал вывод, что роль «второго провода» выполняет земля . Это позволило ему в 1838 г. стать изобретателем так называемого «заземления». Работы Уитстона, Кука, Штейнгеля, Гаусса и Вебера полностью исчерпали возможности, заложенные в изобретении Шиллинга.
Практическое всемирное распространение получил электромагнитный телеграф, созданный американским художником Самуэлем Морзе .
Вначале Морзе пытался построить телеграф, который требовал прокладки между станциями 26 отдельных линий – по одной для каждой буквы алфавита. После нескольких лет работы ему удалось уменьшить число проводов до одного (вместо другого использовалась земля). Дополнительно, в свое изобретение он ввел реле, которое изобрел американский физик Джозеф Генри . Это позволило создавать ретрансляторы телеграфных сигналов, которые с помощью реле, установленного на конце каждого участка линии связи, обеспечивали подключение батареи, снабжающей электропитанием следующий участок этой линии. Применение ретрансляторов позволяло существенно увеличить протяженность телеграфных линий.
В 1838 г. С. Морзе изобрел оригинальный неравномерный код. Его оригинальность заключалась в том, что часто встречающимся буквам английского алфавита соответствовали короткие кодовые комбинации, а редко встречающимся, длинные кодовые комбинации. Это свойство кода принципиально отличало его от неравномерного кода Шиллинга, который использовал свой код не для сокращения избыточности сообщений, а для уменьшения числа проводов в линии связи. Код Морзе стал первым примером эффективного метода статистического кодирования источника сообщений. Общие принципы статистического кодирования были установлены только через 100 лет К. Шенноном – создателем теории информации. В 1851 г. код Морзе был несколько модифицирован и стал международным кодом. Он применялся во всех странах мира в проводных линиях связи, а позже стал международным и в радиосвязи: его, в частности, использовали для обмена сообщениями сотни тысяч радиолюбителей. Лишь в самом конце XX века в связи с развитием спутниковых систем связи Международным союзом электросвязи было принято решение о прекращении использования кода Морзе на всех линиях связи.
В мае 1844 г. под руководством Морзе была построена телеграфная линия между Вашингтоном и Балтимором общей протяженностью 65 км. По этой линии С. Морзе публично продемонстрировал передачу кодового сообщения «What hath God wraght !» («О, Господи, что ты сотворил!») . Эта первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы).
На основе открытий П. Л. Шиллинга и Б. С. Якоби физиком Д. Юзом и французским телеграфным механиком Э. Бодо в 1855 г. изобретена первая печатающая телеграфная машина . Изобретение в 1860 г. печатающей телеграфной системы обеспечивало скорость 10 бит/с (1 буква). В 1874 г. Бодо изобрел многократную систему телеграфирования с печатью. Эта система шестикратного телеграфного аппарата Бодо уже обеспечивала невиданную скорость передачи 100 бит/с (10 букв в секунду). В 1858 г. Уинстон изобрел аппарат, выдающий информацию непосредственно на встроенную в него телеграфную ленту (прототип современного телеграфного аппарата).
Телеграф – набор методов, позволяющих передать текстовые символы, письменность, сообщения на дальние дистанции. Предполагается знание обеими сторонами регламента обмена информацией, определённых правил расшифровки. Например, железнодорожник понимает сигналы семафора, водители – светофора. Сие простейшие примеры принципа действия телеграфа. Исторически люди применяли дым, маяки, отражённый зеркалом свет.
Термин
Слова введены французским изобретателем семафора, Клодом Шаппом (семафор, телеграф). Ныне термин привычно обозначает электрическую разновидность устройств. Беспроводная телеграфия подразумевает модуляцию несущей, противопоставляясь используемой ранее Герцом технике наблюдения искрового промежутка. Противореча Шаппу, Морзе указывал уместность применения термина, обозначая системы передающие/записывающие послания. Дым тогда следует считать семафором.
Переданное послание стали называть телеграммой. Отдельной строкой стоит Телекс, дошедший сетью.
История
Согласно терминологии Морзе, телеграф изобрёл Павел Шиллинг. Ранние модели посылали сигналы точка-тире, символы печатной машинки.
Оптический телеграф
Первый оптический телеграф построил Роберт Хук (1684 год) для Королевского общества Великобритании. Эксперименты продолжил сэр Ричард Лоуэлл Еджворт (1767 год). Семафорная сеть Шаппа 1793 года проработала полвека. Немало популярности изобретения поспособствовала Французская революция, требуя сократить время передачи правительственных донесений. 2 марта 1791 года, в 11 утра, отправлено первое сообщение, преодолевшее 16 км: «Продолжив, скоро будешь овеян славой».
Незамысловатая конструкция содержала наблюдательный телескоп, пару черно-белых панелей. Оператор, листая книгу кодов, выписывал буквы. Год спустя Клоду поручили проложить линию Париж-Лиль длиной 230 км. Задумка призвана упростить управление австрийской войной. В 1794 году линия принесла весть: капитулировал Конде-сюр-л`Эско. Затрачен 1 час времени.
Пруссы потрясены возможностями новой системы, построив собственные линии (1830-е годы). Работоспособность телеграфа задавалась погодными условиями, временем суток. Скорость доставки составила два-три слова ежеминутно. Последний береговой вариант похоронен Швецией (1880). Франция продолжала использование изобретения, доверив семафор морякам, желающим передать весточку берегу. Несомненны достоинства методики:
- Отсутствие затрат энергии, включая солнечную. Система успешно противостоит облачной погоде.
- Скорость даст 100% очков форы гонцам (пловцам).
Электрический телеграф
Первую идею утилизации полезных свойств электричества обнародовал журнал Скотс мэгэзин (1753 год). Энтузиасты предложили выделить каждой букве алфавита индивидуальный провод (тогда использовали шёлковые нити). Источником электричества выступил статический генератор. Ранние приёмные устройства использовали явление взаимодействия зарядов. Затея, лишённая перспектив, осталась собирать пыль архива.
Джордж-Луи ле Саг построил (1774) двадцать лет спустя согласно заметке первую электростатическую модель. 26 проводов позволяли читать буквы людям, занявшим соседние помещения.
Новый толчок развитию направления дало изобретение Вольтой электролитических источников тока. Немецкий учёный Томас фон Зёммеринг (1809) усовершенствовал конструкцию математика Франциско Сальва Кампилло. Обе вмещали 35 параллельных проводов, продолжая идею, описанную выше. Новинка шутя покрывала дистанцию пару-тройку километров.
Приёмная сторона, снабжённая электролитическими колбами, наблюдала пузырьки водорода. Номер реторты соответствовал букве, цифре. Визуальное наблюдение помогало несущему наряд оператору зафиксировать переданное пузырьками сообщение. Битрейт оставлял желать лучшего.
Годную модель построил английский изобретатель Франсис Роналдс (1816). Фамильное поместье (Хаммерсмит Молл) украсила канава протяжённостью 175 ярдов. Отрезок длиной 8 миль снаружи шёл воздушным путём. Представленное адмиралтейству изобретение оценили, как «полностью бесполезное». Письменная работа Роналдса Описание телеграфа и некоторых других электрических аппаратов считается безусловно первым манускриптом, касающимся темы. Попутно Франсис рассмотрел ретардацию сигналов, спровоцированную неизвестной тогда науке индукцией.
Питер наносит ответный удар
Русский дипломат Павел Шиллинг продемонстрировал (1832) дистанционную передачу сообщений меж соседними помещениями. Примечательным моментом стало использование шифрования символов: попытка уменьшить количество соединительных проводов. Роль приёмников сыграли 6 мультипликаторов, соединительных линий стало 8:
- Сигнальная.
- Возвратная.
- 6 информационных.
Постепенно изобретатель догадался буквенный код заменить цифровым. Новая редакция прибора содержала 2 медных жилы. Британское правительство (1836) пыталось выкупить патент. Изобретатель отвергает зарубежное предложение, принимая условия Николая I. Длина очередной воздвигнутой линии составила 5 километров, соединив здание адмиралтейства, царский дворец Петергофа, морскую базу Кронштадт для служебной переписки. Проект окончился смертью изобретателя.
Интересно! Ранее (1821) Аднрэ-Мари Ампер высказывал идею реализации телеграфа посредством поворотных рамок, управляющих гальванометром Швейггера. По словам учёного, он экспериментально проверял собственные идеи. Питер Барлоу (1824) повторил шаги, проделанные Ампером, сочтя достигнутую максимальную дистанцию 200 метров неперспективной.
Карл Фридрих Гаусс и Вильгельм Вебер создали (1833, Гёттинген) первый электромагнитный телеграф, объединивший обсерваторию и Институт физики, разделённые пространством протяжённостью 1 км. Шиллинг применял поворотные рамки, наподобие конструкции Швейггера. Немецкие учёные задействовали настоящее электромагнитное реле, образованное катушкой проволоки. Элементами кода стали положительное, отрицательное направления течения тока. Постепенно передачу информации стали кодировать импульсами, повысив скорость. Спонсированные Александром фон Гумбольдтом учёные продолжили работу, первая рабочая модель обустроена Карлом Августом Штайнелем (Мюнхен – 1835-1836 г.г., затем – первая немецкая железная дорога).
Коммерческий успех
Американцы вели разработки параллельно. Некоторые упрекают Дэвида Альтера в плагиате. Доктор ответил репортёру: «Затрудняюсь заметить связь меж изобретением Морзе и телеграфной связью Элдертона. Профессор также вероятно ничего не слышал про местные средства передачи сообщений».
Самюэль Морзе запатентовал (1837) пишущий электрический телеграф. Помощник инженера, Альфред Вэйл разработал регистратор: стилус, управляемый магнитом. Совместно искатели сгенерировали новый код. 11 января 1838 года Морзе выслал сообщение, преодолевшее 3 км провода.
Это интересно! Интернет полон заблуждений, будто первой пташкой стала библейская фраза WHAT HATH GOD WROUGHT? Указанное послание датируется 1844 годом. Тогда длина телеграфной сети составила 44 км.
Май 1837 года подарил планете первый платный сервис отправки сообщений. Вильям Фотергиль Кук и Чарльз Витстон запатентовали шестипроводной игольчатый телеграф. Система могла включать произвольное количество заострённых стальных стержней. Изобретатели рекомендовали использовать 5 штук. Четырёхигольная модель соединила два района Лондона. 25 июля 1837 года прошла успешная демонстрация. Гаусс пробивался спонсированными деньгами – Кук и Витстон заработали, продав запатентованные модели.
Заложенный подземный кабель вскорости приказал долго жить: пробой изоляции. Изделие заменили единственной жилой, лишённой покрытия. Прибор модернизировали. После сокращения осталось 2 иглы, длина кода возросла. Следующая инсталляция (Слау, 1843 год) содержала двухпроводной кабель, обходясь единственным острием. Первый коммерческий успех привлёк внимание энтузиастов, обеспечив отрасль стабильным приростом инноваций.
Азбука Морзе
CША новый код завоёвывал 20 лет, 24 октября 1861 года прикончив Пони Экспресс путём сквозного пересечения континента линией. Вскорости каждый почтовый офис обзавёлся экземпляром новой системы оказания услуг. Коммерсанты видели широкий круг задач:
- Повысить скорость передачи.
- Снизить стоимость.
- Уменьшить объем ручного труда.
Уволить телеграфисток помог метод АВС Витстона (1840). Изобретатель расположил буквы вокруг циферблата часов. Приёмная игла выбирала нужную. Клиенту-получателю оставалось записать результат. Скорость достигла лимита 15 слов/мин.
Новые свершения
Александр Бейн запатентовал (Эдинбург, 1846) химический телеграф. Ток двигал стальной стилус по бумаге, пропитанной смесью нитрата аммония и ферроцианида калия. Полученные голубые маркеры повторяли переданный код Морзе. Максимальная скорость составила 1000 слов/мин. Послание расшифровывал оператор. Новинке пришёл конец: разъярённая группа Морзе отсудила патент.
Параллельно Роял Эрл Хаус разработал печатную систему, содержащую клавиатуру. Приёмная сторона автоматически формировала бумажное сообщение. Заявленная скорость составила 2600 слов/час. Существовала паровая версия 1852 года.
Идею подхватил Дэвид Эдвард Хагис. Клавиатура, содержащая 26 символов, завоевала всеобщее признание. Техника отличалась завидной аккуратностью. Следующая новинка заставила подождать, выявив всеобщее удовлетворение существующим положением дел. Эмиль Бодо (1874) внедрил собственную кодировку. Символ передавался положением пяти переключателей. Скорость составила 30 слов/мин.
Окончательно автоматизировал процесс Чарльз Витстон, изобретя перфоленту. Устройство, бесхитростно названное Стик Панч, напоминало печатную машинку. Оператор садился, набивал послание, вправлял ленту, передавал приёмной стороне. Скорость достигла уровня 70 слов/мин.
Принтеры-телексы
Печатные устройства запоздали. Первой удачной версией считают изобретение Фредерика Крида (1924). Инженер выпустил ряд инновационных механизмов, включая перфоратор ленты. Движителем выступил сжатый воздух. Автоматизированная система кропала 200 слов ежеминутно, составив конкуренцию химической модели XIX века. Работник компании Крида, Дональд Мюррей, модифицировал код Бодо, взяв соответствующий патент. Вскорости модель P3 (1927) завоевала почтовые отделения. Система заинтересовала издание Дэйли Мэйл, вышел адаптированный вариант перфоратора.
Усовершенствованные системы компании Телетайп захватили аэропорты, разнося служебные сообщения, прогнозы погоды. К 1938 году сеть охватила США полностью, исключая штаты Мэн, Южная Дакота, Нью-Хэмпшир. Крид оккупировал Британию, Сименс – Германию. Адресат выбирался согласно стандартному телефонному номеру (импульсный набор). Новый класс устройств назвали телексами.
Посредством мультиплексирования одна линия вмещала максимум 25 машин. Телекс стал надёжным средством дальней связи.
Атлантический кабель
Идея соединить материки родилась параллельно изобретениям Генри, Витстона. Родоначальником считают Морзе (1840). Учёные искали подходящий изолятор, способный защитить медную жилу. Шотландский хирург Вильям Монтгомери предложил (1842) гуттаперчу – липучий сок малазийского растения. Фарадей и Витстон немедля подтвердили изоляционные качества материала. Было решено выполнить прокладку линии Дувр-Кале. Тестирование (1849) прошло успешно на базе реки Рейн.
Первые шаги: зарождение идеи
Джон Ваткинс Бретт получил одобрение Луи-Филиппа проложить линию, объединяющую Англию и Францию. Работы окончились к 1850 году. Трассу довели до Ирландии. Параллельно епископ Джон Маллок, глава Романской католический церкви Ньюфаундленда провел линию лесом, снабдив епархию связью. Следующий проект последователей Христа пересек залив святого Лаврентия. Потуги священника вдохновили Фредерика Ньютона Гисборна. Изобретатель получил (1851) гранд легитимной власти острова, сформировав компанию, высказал идею Цирусу Весту Филду. Так родилась идея покорения Атлантики.
Выработка методики укладки
В 40-е годы XIX века отдельные энтузиасты лелеяли надежду соединить берега Америки, Европы медной жилой. Среди прочего, Эдвард Торнтон, Алонцо Джэкман. Цирус взял консультацию у Морзе. Затем заинтересовал лейтенанта Мэттью Мори, сведущего в океанографии. После Филд оповестил компании Ньюфаундленда, США, Великобритании, предложив организовать океанический телеграф.
Следующий проект (1854) преследовал смелую мысль – покорить Атлантику. Затейники быстро осознали нехватку финансирования. Потребовалось организовать общество, собирающее средства. Первым шагом стала попытка (1855) покорить залив святого Лаврентия. Барк исправно клал кабель, помешал шторм: пришлось срочно резать, спасая жизни людей. Следующим летом пароход успешно завершил задуманное. Филд, назначив главным инженером Чарльза Тильстона Брайта, решился.
Трансатлантическая компания
6 ноября 1856 года предприниматели создали Атлантическую телеграфную компанию (Лондон), занимавшуюся конструированием подводной магистрали, призванной приблизить столь дальние берега США хотя бы с точки зрения скорости передачи новостей. Попытка 1858 года увенчалась успехом. Линию сломали лица, передававшие сообщения.
Километр кабеля, образованного семью медными жилами, весил 26 кг. Покрытый тремя слоями гуттаперчи – почти втрое тяжелее. Изолятор извне защищал конопляный чулок (пенька), броней послужила тесная спираль 18 витых стальных жил. Итоговый вес составил 550 кг/км. Производством занялись две мануфактуры:
- Гласс, Эллиот и Ко (Гринвич).
- Р.С. Ньювал и Ко (Биркенхэд).
Позже вскрылось: отдельные секции намотаны в противоположных направлениях. Указанное отступление от технологии намеренно преувеличивалось перед общественностью после поломки кабеля, вызванной превышением допустимого электрического напряжения. Правительство Англии выделило 1400 фунтов стерлингов, предоставив корабль. Следующий (после первой неудачи) сбор средств длился 8 лет. 28 июля 1866 года сервис заработал. Общая хронология:
Это интересно! Электрическое разрушение первого удачно проложенного кабеля произвёл Вилдман Вайтхаус. Учёный муж попробовал значительно поднять напряжение, полагая повысить скорость. Публике объявили: виноваты производитель, склады, третьи лица.
Личное мнение перевесило интеллект
Потуги инженеров привлекли внимание учёных, возжелавших исследовать проблемы передачи сигнала вдоль длинных линий. Проще говоря, мужей науки попросту заставили дать ответ. Проблема усугублялась разногласиями 2 главных инженеров, разделённых океаном, на предмет того, как должен работать кабель:
- Лорд Кельвин, ухвативший западный конец, считал недопустимым повышать напряжение. Вместо этого предлагалась импульсная передача с детектированием по переднему фронту вытекающего тока. Дифференциальный гальванометр-регистратор Кельвин изобрёл ранее.
- Занимавший восточный конец Вайтхаус имел медицинское образование. Знания электричества оставляли желать лучшего. Медик, буквально истолковав закон Ома, внимая совету Кельвина, решил повысить напряжение. Подручные быстро достали индукционную катушку, обеспечивающую разницу потенциалов несколько тысяч вольт. Изоляция морской нити терпела пытку несколько дней, затем система окончательно доломалась. Негативная реакция общественности заморозила дальнейшие работы на 7 лет.
Great Eastern
Проект 1865 года осуществляло судно Great Eastern. Три танка вместили 4300 км кабеля, палубу оборудовали специальной оснасткой. Утром 15 июля 1865 года корабль покинул бухту острова Валентиа. 31 числа пройдено 1968 км, моряки потеряли конец… Пароход затрубил к Англии, Филд организовал новое предприятие – Англо-Американскую телеграфную компанию. Собрав деньги, Великий Восток отчалил 13 июля 1866 года. Презрев капризы погоды, 27 числа команда успешно достигла противоположного берега. Следующим утром (9:00) английское сообщение цитировали передовицы Таймс.
Как друг Александра Пушкина изобрел первый в мире телеграф, электрический подрыв мины и самый стойкий шифр
Изобретатель первого в мире телеграфа и автор первого в человечества подрыва мины по электрическому проводу. Создатель первого в мире телеграфного кода и самого лучшего в XIX веке секретного шифра. Друг Александра Сергеевича Пушкина и создатель первой в России литографии (способ тиражирования изображений). Русский гусар, штурмовавший Париж, и первый в Европе исследователь тибетского и монгольского буддизма, ученый и дипломат. Все это один человек - Павел Львович Шиллинг, выдающийся российский изобретатель эпохи Пушкина и наполеоновских войн. Пожалуй, один из последних представителей плеяды энциклопедистов, «универсальных ученых» эпохи Просвещения, оставивших яркий след во многих зачастую далеких друг от друга сферах мировой науки и техники.
О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И Опыт, сын ошибок трудных,
И Гений, парадоксов друг…
Эти знаменитые пушкинские строки, по мнению большинства исследователей творчества великого поэта, посвящены именно Павлу Шиллингу и написаны в те дни, когда их автор вместе с ним собирался в экспедицию на Дальний Восток, к границам Монголии и Китая.
Гения русской поэзии знают все, в то время как его ученый друг известен куда меньше. Хотя в русской науке и истории он по праву занимает важное место.
Профиль Павла Шиллинга, нарисованный А.С.Пушкиным в альбоме Е.Н.Ушаковой в ноябре 1829 года
Первая в мире электрическая мина
Будущий изобретатель телеграфа родился на землях Российской империи в Ревеле 16 апреля 1786 года. В соответствии с происхождением и традицией младенца нарекли Пауль Людвиг, барон фон Шиллинг фон Канштадт. Его отец был немецким бароном перешедшим на русскую службу, где дослужился до полковника, и получил за храбрость высшую военную награду - орден Святого Георгия.
Через несколько месяцев после рождения будущий автор множества изобретений оказался в самом центре России, в Казани, где его отец командовал Низовским пехотным полком. Здесь прошло все детство Пауля, тут он стал Павлом, отсюда в 11 лет после смерти отца уехал в Петербург учиться в кадетском корпусе. В документах Российской империи его записали как Павел Львович Шиллинг - под этим именем он и вошел в русскую историю.
Во время учебы Павел Шиллинг проявил способности к математике и топографии, поэтому по окончании кадетского корпуса в 1802 году он был зачислен в Квартирмейстерскую часть свиты Его Императорского Величества - прообразе Генштаба, где молодой офицер занимался подготовкой топографических карт и штабных расчетов.
В те годы в центре Европы назревала большая война между наполеоновской Францией и царской Россией. И генштабиста Павла Шиллинга переводят в Министерство иностранных дел, в должности секретаря он служит в русском посольстве в Мюнхене, тогда столице самостоятельного Баварского государства.
Шиллинг стал сотрудником нашей военной разведки - в то время функции дипломата и разведчика смешивались еще больше, чем в наше время. Бавария тогда была фактическим вассалом Наполеона, и Петербургу требовалось знать о внутренней ситуации и военном потенциале этого королевства.
Но Мюнхен в то время был еще и одним из центров германской науки. Вращаясь в кругах высшего света, молодой дипломат и разведчик знакомился не только с аристократами и военными, но и с выдающимися европейскими учеными своего времени. В итоге Павел Шиллинг увлекся изучением восточных языков и опытами с электричеством.
Человечество тогда лишь открывало тайны движения электрических зарядов, различные «гальванические» опыты рассматривались скорее как забавное развлечение. Но Павел Шиллинг, предположил, что искра электрического заряда в проводах способна заменить в военном деле пороховой фитиль.
Тем временем началась большая война с Наполеоном, в июле 1812 года русское посольство эвакуировалось в Петербург, и здесь Павел Шиллинг тут же предложил свое изобретение военному ведомству. Он взялся подорвать пороховой заряд под водой, чтобы можно было сделать минные заграждения, способные надежно прикрыть столицу Российской империи с моря. В разгар Отечественной войны, когда солдаты Наполеона занимали Москву, в Петербурге на берегу Невы было осуществлено несколько первых в мире экспериментальных подрывов пороховых зарядов под водой при помощи электричества.
Карты для русской армии
Опыты с электрическими минами прошли успешно. Современники назвали их «дальнезажиганием». В декабре 1812 года был сформирован лейб-гвардии Саперный батальон, в котором продолжили дальнейшие работы над опытами Шиллинга по электрическим запалам и подрывам. Сам же автор изобретения, отказавшись от комфортного дипломатического чина, добровольцем ушел в русскую армию. В чине штаб-ротмистра Сумского гусарского полка он за 1813–1814 годы прошел все основные бои с Наполеоном в Германии и Франции. За бои на подступах к Парижу ротмистр Шиллинг был удостоен очень редкой и почетной награды - именным , саблей с надписью «За храбрость». Но его вклад в окончательный разгром армии Наполеона заключался не только в мужестве кавалерийских атак - именно Павел Шиллинг обеспечил русскую армию топографическими картами для наступления на территории Франции.
«Сражение при Фер-Шампенуазе». Картина В.Тимма
Ранее карты чертились от руки, и для того чтобы снабдить ими все многочисленные русские части, не было ни времени, ни нужного количества умелых специалистов. Гусарский офицер Шиллинг в конце 1813 года сообщил царю Александру I, что немецком Мангейме проводились первые в мире успешные опыты по литографии - копированию рисунков.
Суть этой новейшей для того времени технологии заключалась в том, что на специально подобранный и отшлифованный известняк особой «литографской» тушью наносится рисунок или текст. Затем поверхность камня «протравливается» - обрабатывается особым химическим составом. Не покрытые литографической тушью протравленные участки после такой обработки отталкивают типографскую краску, а на места, где был нанесен рисунок, типографская краска, наоборот, легко прилипает. Это дает возможность быстро и качественно делать с такого «литографского камня» многочисленные оттиски рисунков.
По приказу царя Павел Шиллинг с эскадроном гусар прибыл в Мангейм, где отыскал ранее участвовавших в литографических опытах специалистов и необходимое оборудование. В тылу русской армии под руководством Шиллинга быстро организовали изготовление большого количества карт Франции, остро необходимых накануне решающего наступления против Наполеона. По окончании войны созданная Шиллингом мастерская перебазировалась в Петербург, в Военно-топографическое депо Генерального штаба.
Самый стойкий шифр XIX века
В захваченном русскими Париже, пока все празднуют победу, гусар Шиллинг первым делом знакомится с французскими учеными. Особенно часто на почве интереса к электричеству он общается с Андре Ампером, человеком, который вошел в историю мировой науки как автор терминов «электрический ток» и «кибернетика», по фамилии которого потомки назовут единицу измерения силы тока.
Андре Ампер. Источник: az.lib.ru
Но помимо «электрического» хобби у ученого-гусара Шиллинга появляется новая большая задача - он изучает трофейные французские шифры, учится расшифровывать чужие и создавать свои приемы криптографии. Поэтому вскоре после разгрома Наполеона гусар Шиллинг снимает мундир и возвращается в Министерство иностранных дел.
В российском МИДе он официально занимается созданием литографической типографии - в дипломатической деятельности тогда значительную часть составляла оживленная переписка, и техническое копирование документов помогло ускорить работу и облегчить труд множества писцов. Как шутили друзья Шиллинга, он вообще увлекся литографией потому, что его деятельная натура не выдерживала нудного переписывания от руки: «Шиллинг, по природе нетерпеливый, кряхтел за письменным столом и однажды как-то сказал, что этого продолжительного копирования бумаг можно было бы избежать употреблением литографии, которая в то время едва ли кому была известна…».
Но создание литографии для МИДа стало лишь внешней частью его работы. В реальности Павел Шиллинг работает в Секретной экспедиции цифирной части - так тогда называли отдел шифрования МИДа. Именно Шиллинг первым в истории мировой дипломатии ввел в практику использования особых биграммных шифров - когда по сложному алгоритму цифрами шифруются пары букв, но расположенные не подряд, а в порядке еще одного заданного алгоритма. Такие шифры были настолько сложны, что использовались вплоть до появления электрических и электронных систем шифрования в годы Второй мировой войны.
Теоретический принцип биграммного шифрования был известен задолго до Шиллинга, но для ручной работы он был настолько сложен и трудоемок, что ранее на практике не применялся. Шиллинг же изобрел особое механическое устройство для такого шифрования - наклеенную на бумагу разборную таблицу, которая позволяла без труда шифровать биграммы.
При этом Шиллинг дополнительно усилил биграммное шифрование: ввел «пустышки» (шифрование отдельных букв) и дополнение текста хаотическим набором знаков. В итоге такой шифр стал настолько устойчив, что европейским математикам понадобилось более полувека, чтобы научиться его взламывать, а сам Павел Шиллинг по праву заслужил звание самого выдающегося русского криптографа XIX столетия. Уже через несколько лет после изобретения Шиллинга новыми шифрами пользовались не только российские дипломаты, но и военные. Кстати, именно упорная работа над шифрами уберегла Павла Шиллинга от увлечения модными идеями декабристов и, возможно, сберегла для России выдающегося человека.
«Русский Калиостро» и Пушкин
Все знакомые с ним современники, оставившие мемуары, сходятся во мнении, что Павел Львович Шиллинг был необыкновенным человеком. И в первую очередь все отмечают его необыкновенную коммуникабельность.
Высший свет Петербурга он поразил способностью играть в шахматы сразу несколько партий, не глядя на доски и всегда выигрывая. Любивший повеселиться Шиллинг развлекал петербургское общество не только игрой и интересными историями, но и разными научными опытами. Иностранцы прозвали его «русским Калиостро» - за загадочные эксперименты с электричеством и знание таинственного тогда Дальнего Востока.
Восточными, или, как тогда говорили, «ориентальными» странами Павел Шиллинг заинтересовался еще в детстве, когда рос в Казани, бывшей тогда центром российской торговли с Китаем. Еще во время дипломатической службы в Мюнхене, а затем и в Париже, где тогда находился ведущий европейский центр востоковедения, Павел Шиллинг изучал китайский язык. Как криптографа, специалиста по шифрам его манили загадочные иероглифы и непонятные восточные манускрипты.
Свой интерес к Востоку русский дипломат Шиллинг воплотил на практике. Наладив новое шифрование, в 1830 году он вызвался возглавить дипломатическую миссию к границам Китая и Монголии. Большинство дипломатов предпочитали просвещенную Европу, поэтому царь без колебаний утвердил кандидатуру Шиллинга.
Одним из участников восточной экспедиции должен был стать Александр Сергеевич Пушкин. Еще занимаясь литографией, Шиллинг не удержался от «хулиганского поступка», он от руки написал и размножил литографическим способом стихи Василия Львовича Пушкина - дяди Александра Сергеевича Пушкина, известного в Москве и Петербурге сочинителя. Так появилась на свет первая рукопись на русском языке, размноженная путем технического копирования. После победы над Наполеоном и возвращения в Россию Василий Пушкин познакомил Шиллинга со своим племянником. Знакомство Александра Пушкина с Шиллингом переросло в долгую и крепкую дружбу.
7 января 1830 года Пушкин обращается к шефу жандармов Бенкендорфу с просьбой зачислить его в экспедицию Шиллинга: «…я бы просил соизволения посетить Китай с отправляющимся туда посольством». К сожалению, царь не включил поэта в список членов дипломатической миссии к границам Монголии и Китая, лишив потомков пушкинских стихов о Сибири и Дальнем Востоке. Сохранились лишь строфы, написанные велики поэтом о своем желании отправиться в дальний путь вместе с посольством Шиллинга:
Поедем, я готов; куда бы вы, друзья,
Куда б ни вздумали, готов за вами я
Повсюду следовать, надменной убегая:
К подножию ль стены далекого Китая…
Первый в мире практический телеграф
Весной 1832 года дальневосточное посольство в состав которого входил и будущий основатель отечественного китаеведения архимандрит Никита Бичурин, возвратилось в Петербург, а уже пять месяцев спустя, 9 октября, состоялась первая демонстрация работы его первого телеграфа. До этого в Европе уже пытались создать устройства для передачи электрических сигналов на расстояние, но все подобные аппараты требовали отдельного провода для передачи каждой буквы и знака - то есть километр такого «телеграфа» требовал около 30 км проводов.
Вплоть до середины XIX века единственным средством сообщения между европейским континентом и Англией, между Америкой и Европой, между Европой и колониями оставалась пароходная почта. О происшествиях и событиях в других странах люди узнавали с опозданием на целые недели, а порой и месяцы.
Например, известия из Европы в Америку доставлялись через две недели, и это был еще не самый долгий срок. Поэтому создание телеграфа отвечало самым настоятельным потребностям человечества. После того как эта техническая новинка появилась во всех концах света и земной шар опоясали телеграфные линии, требовались только , а порой и минуты на то, чтобы новость по электрическим проводам из одного полушария примчалась в другое.
Политические и биржевые сводки, личные и деловые сообщения в тот же день могли быть доставлены заинтересованным лицам. Таким образом, телеграф следует отнести к одному из важнейших изобретений в истории цивилизации, потому что вместе с ним человеческий разум одержал величайшую побед над расстоянием.
Но кроме того что телеграф открыл новую веху в истории связи, изобретение это важно еще и тем, что здесь впервые, и притом в достаточно значительных масштабах, была использована электрическая энергия. Именно создателями телеграфа впервые было доказано, что электрический ток можно заставить работать для нужд человека и, в частности, для передачи сообщений.
Изучая историю телеграфа, можно видеть, как в течение нескольких десятилетий молодая наука об электрическом токе и телеграфия шли рука об руку, так что каждое новое открытие в электричестве немедленно использовалось изобретателями для различных способов связи.
Как известно, с электрическими явлениями люди познакомились в глубокой древности. Еще Фалес, натирая кусочек янтаря шерстью, наблюдал затем, как гот притягивает к себе небольшие тела. Причина этого явления заключалась в том, что при натирании янтарю сообщался электрический заряд.
В XVII веке научились заряжать тела с помощью электростатической машины. Вскоре было установлено, что существуют два вида электрических зарядов: их стали называть отрицательными и положительными, причем заметили, что тела, имеющие одинаковый знак зарядов, отталкиваются друг от друга, а разные знаки - притягиваются.
Долгое время, исследуя свойства электрических зарядов и заряженных тел, не имели понятия об электрическом токе. Он был открыт, можно сказать, случайно болонским профессором Гальвани в 1786 году. Гальвани в течение многих лет экспериментировал с электростатической машиной, изучая ее действие на мускулатуру животных - прежде всего лягушек (Гальвани вырезал лапку лягушки вместе с частью позвоночного столба, один электрод от машины подводил к позвоночнику, а другой - к какой-нибудь мышце, при пропускании разряда мышца сокращалась и лапка дергалась).
Однажды Гальвани подвесил лягушачью лапку с помощью медного крючка к железной решетке балкона и к своему великому изумлению заметил, что лапка дернулась так, словно через нее пропустили электрический разряд. Такое сокращение происходило каждый раз, когда крючок соединялся с решеткой. Гальвани решил, что в этом опыте источником электричества является сама лапка лягушки. Не все согласились с этим объяснением.
Пизанский профессор Вольта первый догадался, что электричество возникает вследствие соединения двух разных металлов в присутствии воды, но только не чистой, а представляющей собой раствор какой-нибудь соли, кислоты или щелочи (такую электропроводящую среду стали называть электролитом). Так, например, если пластинки меди и цинка спаять между собой и погрузить в электролит, в цепи возникнут электрические явления, являющиеся следствием протекающей в электролите химической реакции. Очень важным здесь было следующее обстоятельство - если прежде ученые умели получать лишь моментальные электрические разряды, то теперь они имели дело с принципиально новым явлением - постоянным электрическим током.
Ток, в отличие от разряда, можно было наблюдать в течение длительных промежутков времени (до тех пор, пока в электролите не пройдет до конца химическая реакция), с ним можно было экспериментировать, наконец, его можно было использовать. Правда, ток, возникавший между парой пластинок, получался слабым, но Вольта научился его усиливать. В 1800 году, соединив несколько таких пар вместе, он получил первую в истории электрическую батарею, названную вольтовым столбом.
Эта батарея состояла из положенных одна на другую пластинок меди и цинка, между которыми находились кусочки войлока, смоченные раствором соли. При исследовании электрического состояния такого столба Вольта обнаружил, что на средних парах электрическое напряжение почти вовсе незаметно, но оно возрастает на более удаленных пластинах. Следовательно, напряжение в батарее было тем значительнее, чем больше число пар.
Пока полюса этого столба не были соединены между собой, в нем не обнаруживалось никакого действия, но при замыкании концов с помощью металлической проволоки в батарее начиналась химическая реакция, и в проволоке появлялся электрический ток. Создание первой электрической батареи было событием величайшей важности. С этого времени электрический ток становится предметом самого пристального изучения многих ученых. Вслед за тем появились и изобретатели, которые постарались использовать вновь открытое явление для нужд человека.
Известно, что электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. Например, в металле - это движение электронов, в электролитах - положительных и отрицательных ионов и т.д. Прохождение тока через проводящую среду сопровождается рядом явлений, которые называют действиями тока. Самые важные из них - это тепловое, химическое и магнитное. Говоря об использовании электричества, мы обычно подразумеваем, что применение находит то или иное из действий тока (например, в лампе накаливания - тепловое, в электродвигателе - магнитное, при электролизе - химическое).
Поскольку изначально электрический ток был открыт как следствие химической реакции, химическое действие тока, прежде всего, обратило на себя внимание. Замечено было, что при прохождении тока через электролиты наблюдается выделение веществ, содержащихся в растворе, или пузырьков газа. При пропускании тока через воду можно было, к примеру, разложить ее на составные части - водород и кислород (эта реакция называется электролизом воды). Именно это действие тока и легло в основу первых электрических телеграфов, которые поэтому называются электрохимическими.
В 1809 году в Баварскую академию был представлен первый проект такого телеграфа. Его изобретатель 
Земеринг предложил использовать для средств связи пузырьки газа, выделявшиеся при прохождении тока через подкисленную воду. Телеграф Земеринга состоял из: 1) вольтова столба; 2) алфавита, в котором буквам соответствовали 24 отдельных проводка, соединявшихся с вольтовым столбом посредством проволоки, втыкавшейся в отверстия штифтов; 3) каната из 24-х свитых вместе проводков; 4) алфавита, совершенно соответствующего передающему набору и помещающегося на станции, принимающей депеши (здесь отдельные проводки проходили сквозь дно стеклянного сосуда с водой); 5) будильника, состоявшего из рычага с ложкой.
Когда Земеринг хотел телеграфировать, он сначала подавал другой станции знак с помощью будильника и для этого втыкал два полюса проводника в петли букв B и C. Ток проходил по проводнику и воде в стеклянном сосуде, разлагая ее. Пузырьки скапливались под ложечкой и поднимали ее так, что она принимала положение, обозначенное пунктиром.
В этом положении подвижный свинцовый шарик под действием собственной тяжести скатывался в воронку и по ней спускался в чашечку, вызывая действие будильника. После того как на принимающей станции все было подготовлено к приему депеши, отдающий ее соединял полюса проволоки таким образом, что электрический ток проходил последовательно через все буквы, составляющие передаваемое сообщение, причем пузырьки отделялись у соответствующих букв другой станции.
Впоследствии этот телеграф значительно упростил Швейгер, сократив количество проводов всего до двух. Швейгер ввел различные комбинации в пропускании тока. Например, различную продолжительность действия 
тока и, следовательно, различную продолжительность разложения воды. Но этот телеграф все еще оставался слишком сложным: наблюдать за выделением пузырьков газа было очень утомительно. Работа шла медленно. Поэтому электрохимический телеграф так и не получил практического применения.
Следующий этап в развитии телеграфии связан с открытием магнитного действия тока. В 1820 году датский физик Эрстед во время одной из лекций случайно обнаружил, что проводник с электрическим током оказывает влияние на магнитную стрелку, то есть ведет себя как магнит. Заинтересовавшись этим, Эрстед вскоре открыл, что магнит с определенной силой взаимодействует с проводником, по которому проходит электрический ток - притягивает или отталкивает его.
В том же году французский ученый Арго сделал другое важное открытие. Проволока, по которой он пропускал электрический ток, случайно оказалась погруженной в ящик с железными опилками. Опилки прилипли к проволоке, как будто это был магнит. Когда же ток отключили, опилки отпали. Исследовав это явление, Арго создал первый электромагнит - одно из важнейших электротехнических устройств, которое используется во множестве электрических приборов.
Простейший электромагнит легко приготовит каждый. Для этого надо взять брусок железа (лучше всего незакаленного «мягкого» железа) и плотно намотать на него медную изолированную проволоку (эта проволока называется обмоткой электромагнита). Если теперь присоединить концы обмотки к батарейке, брусок намагнитится и будет вести себя как хорошо всем известный постоянный магнит, то есть притягивать мелкие железные предметы. С исчезновением тока в обмотке при размыкании цепи брусок мгновенно размагнитится. Обычно электромагнит представляет собой катушку, внутрь которой вставлен железный сердечник.
Наблюдая за взаимодействием электричества и магнетизма, Швейгер в том же 1820 году изобрел гальваноскоп. Этот прибор состоял из одного витка проволоки, внутри которой помещалась в горизонтальном состоянии магнитная стрелка. Когда через проводник пропускали электрический ток, стрелка отклонялась в сторону.
В 1833 году Нервандар изобрел гальванометр, в котором сила тока измерялась непосредственно по углу отклонения магнитной стрелки. Пропуская ток известной силы, можно было получить известное отклонение стрелки гальванометра. На этом эффекте и была построена система электромагнитных телеграфов.
Первый такой телеграф изобрел русский подданный барон Шиллинг. В 1835 году он демонстрировал свой стрелочный телеграф на съезде естествоиспытателей в Бонне. Передаточный прибор Шиллинга состоял из клавиатуры в 16 клавиш, служивших для замыкания тока. Приемный прибор состоял из 6 гальванометров с магнитными стрелками, подвешенными на шелковых нитях к медным стойкам. Выше стрелок были укреплены на нитках двухцветные бумажные флажки одна сторона их была окрашена в белый, другая — в черный цвет.
Обе станции телеграфа Шиллинга были соединены восемью проводами; из них шесть соединялись с гальванометрами, одна служила для обратного тока и одна - для призывного аппарата (электрического звонка). Когда на отправной станции нажимали клавишу и пускали ток, на приемной станции отклонялась соответствующая стрелка. Различные положения черных и белых флажков на различных дисках давали условные сочетания, соответствовавшие буквам алфавита или цифрам. Позднее Шиллинг усовершенствовал свой аппарат, причем 36 различных отклонений его единственной магнитной стрелки соответствовали 36 условным сигналам.
При демонстрации опытов Шиллинга присутствовал англичанин Уильям Кук. В 1837 году он несколько усовершенствовал аппарат Шиллинга (у Кука стрелка при каждом отклонении указывала на ту или иную букву, изображенную на доске, из этих букв складывались слова и целые фразы) и попытался устроить телеграфное сообщение в Англии. Вообще, телеграфы, работавшие по принципу гальванометра, получили некоторое распространение, но весьма ограниченное.
Главным их недостатком была сложность эксплуатации (телеграфисту приходилось быстро и безошибочно улавливать на глаз колебания стрелок, что было достаточно утомительно), а так же то обстоятельство, что они не фиксировали передаваемые сообщения на бумаге. Поэтому магистральный путь развития телеграфной связи пошел другим путем. Однако устройство первых телеграфных линий позволило разрешить некоторые важные проблемы, касавшиеся передачи электрических сигналов на большие расстояния.
Поскольку проведение проволоки очень затрудняло распространение телеграфа, немецкий изобретатель Штейнгель попытался ограничиться только одним проводом и вести ток обратно по железнодорожным рельсам. С этой целью он проводил опыты между Нюрнбергом и Фюртом и выяснил, что в обратном проводе вообще нет никакой надобности, так как для передачи сообщения вполне достаточно заземлить другой конец провода. После этого стали на одной станции заземлять положительный полюс батареи, а на другой - отрицательный, избавляясь, таким образом, от необходимости проводить вторую проволоку, как это делали до этого. В 1838 году Штейнгель построил в Мюнхене телеграфную линию длиной около 5 км, используя землю как проводник для обратного тока.
Но для того чтобы телеграф стал надежным устройством связи, необходимо было создать аппарат, который бы мог записывать передаваемую информацию. Первый такой аппарат с самопишущим прибором был изобретен в 1837 г. американцем Морзе.
Морзе был по профессии художник. В 1832 году во время долгого плавания из Европы в Америку он ознакомился с устройством электромагнита. Тогда же у него появилась идея использовать его для передачи сигналов. К концу путешествия он уже успел придумать аппарат со всеми необходимыми принадлежностями электромагнитом, движущейся полоской бумаги, а также своей знаменитой азбукой, состоящей из системы точек и тире. Но потребовалось еще много лет упорного труда, прежде чем Морзе удалось создать работоспособную модель телеграфного аппарата.
Дело осложнялось тем, что в то время в Америке очень трудно было достать какие-либо электрические приборы. Буквально все Морзе приходилось делать самому или при помощи своих друзей из нью-йоркского университета (куда он был приглашен в 1835 году профессором литературы и изящных искусств).
Морзе достал в кузнице кусок мягкого железа и изогнул его в виде подковы. Изолированная медная проволока тогда еще не была известна. Морзе купил несколько метров проволоки и изолировал ее бумагой. Первое большое разочарование постигло его, когда обнаружилось недостаточное намагничивание электромагнита. Это объяснялось малым числом оборотов проволоки вокруг сердечника Только ознакомившись с книгой профессора Генри, Морзе смог исправить допущенные ошибки и собрал первую действующую модель своего аппарата.
На деревянной раме, прикрепленной к столу, он установил электромагнит и часовой механизм, приводивший в движение бумажную ленту. К маятнику часов он прикрепил якорь (пружину) магнита и карандаш. Производимое при помощи особого приспособления, телеграфного ключа, замыкание и размыкание тока заставляло маятник качаться взад и вперед, причем карандаш чертил на движущейся ленте бумаги черточки, которые соответствовали поданным посредством тока условным знакам.
Это было крупным успехом, но тут явились новые затруднения. При передаче сигнала на большое расстояние из-за сопротивления проволоки сила сигнала ослабевала настолько, что он уже не мог управлять магнитом. Чтобы преодолеть это затруднение, Морзе изобрел особый электромагнитный замыкатель, так называемое реле. Реле представляло собой чрезвычайно чувствительный электромагнит, который отзывался даже на самые слабые токи, поступавшие из линии. При каждом притяжении якоря реле замыкало ток местной батареи, пропуская его через электромагнит пишущего прибора.
Таким образом, Морзе изобрел все основные части своего телеграфа. Он закончил работу в 1837 году. Еще шесть лет ушло у него на тщетные попытки заинтересовать правительство США своим изобретением. Только в 1843 году конгресс США принял решение ассигновать 30 тысяч долларов на строительство первой телеграфной линии длиной 64 км между Вашингтоном и Балтимором.
Сначала ее прокладывали под землей, но потом обнаружилось, что изоляция не выдерживает сырости. Пришлось срочно исправлять положение и тянуть проволоку над землей. 24 мая 1844 года была торжественно отправлена первая телеграмма. Через четыре года телеграфные линии имелись уже в большинстве штатов.
Телеграфный аппарат Морзе оказался чрезвычайно практичным и удобным в обращении. Вскоре он получил широчайшее распространение во всем мире и принес своему создателю заслуженную славу и богатство. Конструкция его очень проста. Главными частями аппарата были передающее устройство - ключ, и принимающее - пишущий прибор.
Неудобство аппарата Морзе заключалось в том, что передаваемые им сообщения были понятны лишь профессионалам, знакомым с азбукой Морзе. В дальнейшем многие изобретатели работали над созданием буквопечатающих аппаратов, записывающих не условные комбинации, а сами слова телеграммы.
Широкое распространение получил изобретенный в 1855 году буквопечатающий аппарат Юза. Главными его частями были: 1) клавиатура с вращающимся замыкателем и доской с отверстием (это принадлежность передатчика); 2) буквенное колесо с приспособлением для печатания (это приемник). На клавиатуре размещалось 28 клавиш, с помощью которых можно было передать 52 знака. Каждая клавиша системой рычагов соединялась с медным стержнем.
В обычном положении все эти стержни находились в гнездах, а все гнезда располагались на доске по окружности. Над этими гнездами вращался со скоростью 2 оборота в секунду замыкатель, так называемая тележка. Она приводилась во вращение опускающейся гирей весом 60 кг и системой зубчатых колес.
На станции приема с точно такой же скоростью вращалось буквенное колесо. На его ободе находились зубцы со знаками. Вращение тележки и колеса происходило синхронно, то есть в тот момент, когда тележка проходила над гнездом, соответствующим определенной букве или знаку, этот же самый знак оказывался в самой нижней части колеса над бумажной лентой. При нажатии клавиши один из медных стерженьков приподнимался и выступал из своего гнезда.
Когда тележка касалась его, цепь замыкалась. Электрический ток мгновенно достигал станции приема и, проходя через обмотки электромагнита, заставлял бумажную ленту (которая двигалась с постоянной скоростью) приподняться и коснуться нижнего зубца печатного колеса. Таким образом, на ленте отпечатывалась нужная буква. Несмотря на кажущуюся сложность, телеграф Юза работал довольно быстро и опытный телеграфист передавал на нем до 40 слов в минуту.
Зародившись в 40-х годах XIX века, телеграфная связь в последующие десятилетия развивалась стремительными темпами. Провода телеграфа пересекли материки и океаны. В 1850 году подводным кабелем были соединены Англия и Франция. Успех первой подводной линии вызвал ряд других: между Англией и Ирландией, Англией и Голландией, Италией и Сардинией и т.д.
В 1858 году после ряда неудачных попыток удалось проложить трансатлантический кабель между Европой и Америкой. Однако он работал только три недели, после чего связь оборвалась. Только в 1866 году между Старым и Новым светом была, наконец, установлена постоянная телеграфная связь. Теперь события, происходящие в Америке, в тот же день становились известны в Европе, и наоборот. В последующие годы бурное строительство телеграфных линий продолжалось по всему земному шару. Их суммарная длина только в Европе составила 700 тыс. км.
