Samuel Morse The Telegraph通訊發展史

現時 電流、電信號及脈衝能幾乎以光速傳遞人類的言語 十九世紀的伟大發明之一開啟了快速通訊的新時代 那 就是電報 來自美國馬薩諸塞州查爾斯頓的塞繆爾·摩斯 他對發展電報技術並推動其在全球範圍內應用的貢獻 遠超任何人 莫尔斯是專業藝術家 他的肖像畫與歷史畫作為他 贏得了一定的聲譽 莫尔斯也曾在歐洲尋找藝術靈感 1832年返程途中 他聽說了一項新發明——電報 這項技術從 接著 便著手吸引他的注意 山繆爾·摩斯致力十年 終 於建成全球首條商業電報線 他也研發出首個國際通訊系統 摩斯電碼 然而 遠距通訊的基本概念遠在摩斯的電報發明之前 就已存在 人們早已在視線可及的地理位置使用烽火與煙霧信號 傳遞訊息的歷史可追溯至特洛伊戰爭時期 到了西元1792年 距離當時已超過二千年 法國發展出一條固定的光學電報線 將巴黎與北部的里爾連接起來 由法國工程師克勞德·夏普發明的訊號系統 由三種簡單的訊號元 件組成：一根橫樑與兩根臂桿 藉此 夏普成功重現了整個字母表 以及多種其他符號 里爾至巴黎的視覺信號線共設有22座塔樓 僅僅兩分鐘 訊號便沿著長達二百七十公里的路線傳遞完畢 夏普的視覺電報很快便受到普魯士的大力需求 成為一種快速通訊系 統普魯士人以其一貫的嚴謹態度 將臂桿數量增加至六根 1830年 這條光學電報線路將柏林與遙遠的科布倫茨連接起來 幾年前 薩穆爾·托馬斯·馮·齊默林曾利用電流進行他的電報通訊 更精確地說 其化學效應 齊默林的發報機為每個字母設有一個接點 在接收端 該接點會連接到裝有電解質槽中相對應的電極 在每一封傳遞的信件上 電流流過 因而產生了氣泡 齊默林在應用電力方面極具前瞻性 然而後來 突破的關鍵並非化學作用 而是電流的磁效應 第一台電磁電報由德國哥廷根的卡爾·弗里德里希·高斯所發明 以及威爾姆·韋伯 1833年 這兩位學者在屋頂上架設了一條私人電報線路 哥廷根天文台與物理實驗室之間透過他們自行設計的特 殊密碼進行通訊 根據訊號強弱 磁針會向左或向右偏轉 透過望遠鏡觀察偏轉方向 1837年 卡爾·奧古斯特·斯坦豪斯發明了指針 電報 磁針的移動被記錄在紙帶上 這裝置集發送器與接收器 於一身 這一現代化設計理念亦被威爾helm 西門子所採用 為他的針式電報 此時 磁針電報已在歐洲各地逐漸普及 在英國 庫克與惠斯通甚至設計出一種快速的五針式電報 鐵路電報系統 但在美國 山姆uel莫尔斯仍在研製他的第一個實驗型電報機 他製造了一台外觀極其古怪的電報機 這台電報機幾乎完全由鐵製成 全部由莫尔斯在工作室中找到的零件組成 一具放在畫架上的舊鐘機械 緩 緩地將一張紙條一步步拉過一個小盒子 用來記錄傳輸代碼的鉛筆則放在一旁 固定於一個由電磁鐵來回移動的木製三角形上 莫尔斯急於向 大眾展示他的發明 因為他現在也掌握了傳輸自己密碼的方法 他製造了一組不同形狀的金屬字模 使他能夠將字母與數字以一連 串脈衝的方式呈現 這個想法簡單而有效 莫尔斯希望能加以嘗試 實際操作中 莫尔斯的方法是讓發送端的字模觸發一連串特 定的接觸序列 一旦電流通過 接收端的電磁鐵便會立即動作 放下那支在紙上畫出角度的鉛筆 若電路中斷 鉛筆便會回 復至靜止位置 每一組角度與直線的組合 皆代表一個符號 可於密碼本中核對 1837年 於紐約大學這間研討室內 莫尔斯首次展示了他的發明 但他早已將目光投向了下一個目標 他希望成為首位在美洲大陸架設電報線路的人 但這項計畫耗費了他六個漫長年頭 才終於說服華盛頓的國會認同其價值 並取得同意後再繼續進行 1843年 美國首條電報線路建成 它將首都華盛頓與北方60公里外的巴爾的摩連接起來 其後又陸續興建了其他路線 此時 莫尔斯已改良了他原先的設計 使用新的莫尔斯電碼鍵 技術嫻熟的使用者 電報員每分鐘可傳遞最多八十個字符 新開發的摩斯電碼是一種 二進制系統 摩斯電碼利用點和劃的序列 成功傳輸了每一個字母與數字 每位電報操作員都必須熟練掌握摩斯電碼 為了明確標示一個字元結束 而另一個字元開始的位置 任何兩個字母或數字之間總是會插入三個空格 電報技術的基本原理始終未變 電報是一種遠端控制的設備 電磁鐵 當發送端按下莫尔斯電碼鍵時 觸點閉合 結果 接收端的電磁鐵會抬起一個杠杆 使筆或鉛筆壓向 一條紙帶 訊息以一系列脈衝傳輸 一個或多個脈衝 建立一個字元 這是莫尔斯本人從華盛頓發送到巴爾的摩的 第一則訊息 德國首條電報線於1848年啟用 連接漢堡與 庫克斯哈芬 不久後 全國各地新開設的電報局開始發 送與接收電報 電報員成為一份受歡迎的工作 為了提升 傳輸速度更快 操作員不再等待機器印出字元 而是直接聆聽電脈衝並手寫訊息 這自然需要 極大的專注力 19世紀後半最宏大的工程之一 19世紀的里程碑是海底電報電纜的鋪設 歷史上首次 全 球通訊成為現實 電報公司鋪設的巨型水下電纜橫跨數千公里 公里 傳輸技術在兩個主要領域得到了提升 對於長距離傳輸 線路的傳輸範圍和容量必須擴大 單靠未放大處理的 訊號太弱 隨著距離增加 訊號逐漸被線路中的雜訊掩蓋 此問題透過使用放大器得以解決 長距離線路成本高昂 為了更有效地利用資源 多路複用技術應運而生 它使得來自不同來源的多個 訊號能夠透過同一条線路傳輸 多路複用器將這些訊號交錯整合 實現高效傳輸 傳輸線中的 incoming 信號會產生一個時分信號 該信號經放大後傳輸 多路複用可防止各個信號互相重疊 在接收端 它們會恢復成原本的形態 一種無需任何電纜的新型通訊方式——無線電報 在本世紀初問世 對航海業尤具幫助 船隻遇險時 船長首次能夠發出SOS求救信號 因而有時得以挽救乘客與船員的生命 在另一個領域 大衛·愛德華·休斯在其類型印刷電報上取 得了重大突破 休斯的裝置並非以代碼形式傳輸和接收訊號 但僅以普通字母形式呈現 任何人都能閱讀 休斯的發 明恰逢其時 工業時代正需要一套使用者友善的通訊系統 它也徹底改變了新聞業 過去 報紙報導往往需要數天才 能傳達 如今卻能在瞬間發送至全球各地 讓讀者受益無窮 電報讓距離縮短 這種透過電線快速傳遞訊息的電報 很快也 受到私人用途的歡迎 當時 人們難以想像訊息竟會如此傳遞 幾乎能像抵達隔壁鎮一樣迅速地抵達遙遠的地方 但電報要經過多少人的手 才能最終送到收件人手中呢 休斯的型式印刷電報機是後來多年主宰商務通訊的電傳 打字機的先驅 如今在許多辦公室中正被現代設備所取代 電腦通訊與資料傳輸系統 個人電腦在直接溝 通方面的地位也日益重要 電話與資料網路提供 從地球上幾乎任何地方都能接入國際電腦系統 塞繆爾· 摩斯於1872年逝世 生前富甲一方、聲名顯赫且備受尊敬 如果他知道自己的電報機竟發展成如此驚人的成果 恐怕會驚訝得目瞪口呆