在人類漫長的歷史發(fā)展中有無數璀璨的科技發(fā)明,而電報技術的誕生無疑具有里程碑式的意義。它的誕生讓人類首次利用電進行遠距離通信聯(lián)絡,極大地提升了信息傳遞的速度和效率,為后來的通信技術發(fā)展奠定了堅實的基礎。
如今,當我們回顧這段歷史時,不禁要提到那個具有劃時代意義的瞬間——人類歷史上發(fā)出的第一封電報。
電報的發(fā)明(圖源:中國電信博物館)
在19世紀40年代,一位名叫薩繆爾·莫爾斯的美國人,以其敏銳的觀察力和不懈的努力,成功試驗了世界上第一封電報,成為電報技術的奠基人。
那么,這封具有歷史意義的電報是如何誕生的呢?今天,就讓我們一起揭開這段歷史的神秘面紗。
畫家跨界革新,締造電報傳奇
薩繆爾·莫爾斯出生于1791年,為美國“地理學之父”迦地大·莫爾斯的長子。他從小就喜愛畫畫,曾畢業(yè)于耶魯大學藝術系。其實,莫爾斯在41歲之前一直是一位畫家,擅長畫風景和人物肖像。
電報發(fā)明家:莫爾斯(圖源:中國電信博物館)
直到一次命運的偶遇徹底改變了他的人生方向。1832年,莫爾斯乘坐橫跨大西洋“薩利號”游船,準備從歐洲返回美國時,他遇到了一位來自波士頓的乘客查爾斯·杰克遜(Charles T. Jackson)博士。在交談中,查爾斯·杰克遜興奮地向莫爾斯介紹了歐洲電磁實驗的最新進展。
正是這次交談讓莫爾斯深受啟發(fā),當他聽到杰克遜說電流的速度很快,就思考能否用電流傳遞信息。于是,他決定“半路出家”,研制出一種設備能讓信息通過電流實時傳遞到任何地點。不過,這對于當時還是畫家的莫爾斯來說難如登天。在研究3年之后,面臨資金短缺的莫爾斯不得不重操舊業(yè),出任紐約大學藝術教授,并將自己所有的業(yè)余時間都用在電報研究上。
長期以來,困擾長距離通信的兩大難題一是信息編碼,二是長距離傳輸信號衰減。信息編碼就是在信息傳遞中用什么符號指代26個英文字母,最初莫爾斯通過敲鍵和電脈沖進行編碼,使用數字和點擊、停頓表示信息,但這種方法效率低下且成本高昂。隨后,他與助手阿爾弗雷德·韋爾改進了編碼系統(tǒng),采用點和長信號(“·”和“—”)直接對應字母編碼,提高了效率。他們根據統(tǒng)計的字母使用頻次,繪制了字母編碼表,這套編碼系統(tǒng)也就是后來大名鼎鼎的莫爾斯電碼。
后來,在化學家倫納德·蓋爾(Leonard Dunnell Gale)以及電磁物理學家約瑟夫·亨利(Joseph Henry)的協(xié)助和指導下,莫爾斯又發(fā)明了中繼器。通過中繼器加強信號,徹底解決了電信號在電纜上傳送時信號強度會隨著傳遞長度的增加而遞減的問題。困擾長距離傳輸的兩大難題就這樣被他們解決了。
1837年莫爾斯研制的電報機模型(圖源:中國電信博物館)
經過5年的努力,1837年,46歲的莫爾斯終于研制出第一臺電報機。從此,莫爾斯由畫家搖身一變,成為了一名電報專家,書寫著電報的奇跡。
人類歷史上第一封電報的誕生
當時,莫爾斯發(fā)報機的裝置構造很簡單,由電鍵和一組電池組成。按下電鍵,便有電流通過,按的時間短促表示點信號,按的時間長些表示橫線信號。而它的收報機裝置則較復雜,是由一個電磁鐵和有關附件組成。當有電流通過時,電磁鐵便產生磁性,由電磁鐵控制的筆就在紙上記錄下點或橫線。
電報(圖源:中國電信博物館)
莫爾斯計劃在華盛頓與巴爾的摩兩個城市之間架設一條電報線路,讓電報投入實際應用。為此,他請求美國國會資助3萬美元作為實驗經費。國會經過長時間的激烈辯論,終于在1843年3月通過了資助莫爾斯實驗的議案。
一年后,電報線路建成。1844年5月24日,美國藝術家兼發(fā)明家莫爾斯坐在華盛頓國會大廈聯(lián)邦最高法院的宴會廳里,當著眾多參觀的議員和其他人的面,用激動得幾乎發(fā)抖的手向60公里以外的巴爾的摩發(fā)出歷史上第一封長途電報:“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡!”對方在瞬間收到電報并做了回應。從此,人類有了一種全新的高速通信工具。
信息時代之門由此敞開
自1844年莫爾斯成功發(fā)送人類歷史上的第一封電報后,世界電報系統(tǒng)也經歷了快速的發(fā)展和演變。不久,世界上第一條商業(yè)電報線路建成并對外營業(yè),第一個公共電報局在美國成立。1847年,莫爾斯從法國申請并獲得了電報技術發(fā)明專利。越來越多的電報線路在美國和歐洲逐步建立起來,將城市與城市之際連接。到1850年,電纜的總長度達到了一萬二千英里。
隨著電報系統(tǒng)的不斷發(fā)展,人們也開始探索更加高效和可靠的通信方式。1858年,橫跨大西洋的海底電纜成功鋪設,實現了歐洲和美洲之間的電報通信,推動了電報系統(tǒng)的進步。此后,世界各國紛紛建設電報線路,形成了覆蓋全球的電報網絡。
回顧這段歷史,不得不為薩繆爾·莫爾斯的智慧和毅力所折服。從藝術家轉變?yōu)榘l(fā)明家,他不畏艱難、勇往直前,實現了用電信號傳遞信息的夢想。由他發(fā)出的人類歷史上第一封電報內容雖然簡單,卻蘊含著深遠的意義。
它是人類社會通信方式的一次重大革命,標志著人類正式踏上了以電為信息載體的歷史征程。每當電報機發(fā)出那標志性的“滴-嗒”聲,僅需一秒鐘,其所承載的信息便已經環(huán)繞地球飛馳了七圈半,這樣的速度前所未有,徹底顛覆了人們對信息傳遞的認知,開啟了信息傳輸的新紀元。
參考資料:
1.科普張家界:《世界上第一封電報誕生175周年,電報引領人類走向信息時代》, 科普張家界微信公眾號2019年5月24日;
2.福建省科技館:《畫家發(fā)明了電報——莫爾斯》,福建省科技館微信公眾號2021年4月9日;
3.胡丹青:《“電報之父”莫爾斯——一名畫家的“跨界靈感”》,《解放軍報》2023年8月18日。