莫爾斯碼/莫爾斯與電報機

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  在電被用於傳播之前,人類的遠距離通信可追溯到遠古時代的狼煙報警,烽火臺堪稱最早的通信裝置;人類歷史走到距今一千多年的時候,馬匹和驛使開始擔負起遠距離通信的重任。我國歷代王朝遍設驛站,各級驛差快馬加鞭,傳送文書,通信速度以馬速或馬的腳力計算,以天為時間單位;十七世紀,英國海軍推行旗語,但是由於缺乏有效的信號機體系,海陸之間的資訊傳送仍然困難重重,直到十八世紀末法國政府建立了信號機體系,才使這個問題得到一定程度的解決;十九世紀初葉,人類史上取得了一系列的科學進展,美國人富爾敦造成了第一艘汽船,英國工程師史蒂芬孫發明蒸汽機車,6600馬力的"東方巨輪"下水等,遠距離通信發展拜上述運輸工具之所賜,也得到了同步發展,這時的速度單位"馬力"已經意味著人類通信時間單位可以用小時計量。

  

  早在莫爾斯之前,就有人想過用電來進行通信,最早的電報機應該是有著26根電線的機器。1753年,當時對電的研究尚只停留在靜電上,一位叫摩爾遜的人,利用靜電感應的原理,用代表26個英文字母的26根導線通電後進行資訊傳輸,但這種機器需要的導線太多,設置龐雜,並且靜電傳應的距離有限,因此這項發明沒有得到推廣。1804年,西班牙的薩瓦將許多代表不同字母和符號的金屬線浸在鹽水中,他的電報接收裝置是裝有鹽水的玻璃管,當電流通過時,鹽水被電解,產生出小氣泡,他根據這些氣泡辨識出字母,從而接收到遠處傳送來的資訊。但薩瓦的電報接收機可靠性很差,不具實用性。後來,俄國科學家許林格設計了一種只用8根電線的編碼式電報機,並且取得試驗上的成功,但由於需要的導線還是太多,依然難以達到實用之功效。

  

  上述這些幼稚時期的電報接收裝置雖然沒有得到最終的應用和推廣,但它們為後進者提供了試驗基礎,隨著電磁學理論的不斷完善,電學的進一步發展,一根導線的電報機在莫爾斯的千呼萬喚中誕生了。

  

  莫爾斯:上帝創造了何等奇跡!

  

  1843年,撒母耳·莫爾斯用國會贊助的3萬美元建起了從華盛頓到巴爾的摩之間長達64公里的電報線路,翌年5月,他在華盛頓國會大廈最高法院會議廳裏,用他從1937年便發明出來並不斷完善的電報機,向巴爾的摩發送了世界上的第一封電報,電文內容是《聖經》中的一句話:上帝啊,你創造了何等的奇跡!

  

  自此之後, 這種"閃電式的傳播線路"迅速發展,形成了巨大的通訊網絡。 電報本身不是大眾傳媒, 但它為大眾傳播提供了快速有效的通訊手段, 而作為現代重要傳播媒介的通訊社, 也是在電報技術發明之後才出現和發展起來的。 自助者天助。上帝沒有創造奇跡,但上帝很公平。他沒有使莫爾斯循著四十年的人生軌跡繼續走向繪畫世界的輝煌--儘管他已是時人公認的一流畫家,但讓莫爾斯最終實現他的發明夢想,在科學界獲得了一個席位,從此開啟電子通信時代的新紀元。

  

  畫家改行

  1832年的秋天,美國畫家撒母耳·莫爾斯從法國乘船返回美國。同船醫生傑克遜為了解悶,向大家講述了電磁鐵原理:當導線通電後,鐵塊就產生吸引力。線圈的圈數越多,或通過的電流愈大,吸引力也就愈強;電流一中斷,磁性就消失。莫爾斯問醫生:"電流通過導線的速度有多快?"傑克遜告訴他?quot;速度非常驚人,不論導線有多長,電流幾乎一瞬間就能通過。"(《電報史話》,第4頁,季蔔枚著,戰士出版社,1982年版)

  莫爾斯聯想起親眼所見的法國信號機系統,它每次只能憑視力所及將資訊傳遞到數英里之外,如果電流可以快速通過無論多長的導線的話,那麼完全可以用它來進行遠距離資訊傳遞。這個想法從此改變了時年41歲的畫家以後的生活,他開始惡補物理知識,鑽研電磁學,功夫不負有心人,1836年,他琢磨出著名的莫爾斯電碼,並於次年研製出世界上第一台傳送"點""劃"符號的機器,取名為"電報機"。

  

  莫爾斯電碼

  在著名電影《尼羅河上的慘案》中,大偵探波洛的房間裏出現了一條眼鏡蛇,情急之下,他用手指敲敲牆壁,隔壁的雷斯上校聽到聲音,知道波洛面臨險境,立即杖劍過來,刺死了眼鏡蛇,波洛死裏逃生。使波洛免於一死的正是莫爾斯電碼,他通過牆壁傳送給雷斯的聲音"嘀嘀嘀,嗒嗒嗒,嘀嘀嘀"是電碼中SOS的求救信號。

  莫爾斯電碼是電信史上最早的編碼。1936年,冥思苦想的莫爾斯終於悟出:"電流只要停止片刻,就會出現火花;沒有火花出現是另一種符號;沒有火花的時間長度又是一種符號。這三種符號如果組合起來代表數位和字母,就可以通過導線來傳遞文字了。" ("電報機的發明者--莫爾斯",英傑傳,史海勾沉,SCITOM首頁, HYPERLINK "http://www.scitom.com.cn" www.scitom.com.cn ) 於是他用"點"(0·1秒的通電時間)、"劃"(0·3秒的通電時間)和"間隔"(斷開電路)來表示各種字元,包括26個字母和數位,它的聲音是"嘀"、"嗒"和無聲,("大幕將啟--莫爾斯和電報",中國科普博覽-電信博物館,www.kepu.com.cn) 這就是至今還在沿用的"莫爾斯電碼"。

  

  莫爾斯在設計電碼時,並非隨心所欲,而是大量研究了報刊上的常用字的出現頻率。對於出現頻率最高的三個字母"E""T""A",用最簡單的電碼組合,這三個字母的電碼符號分別為"·""--""·-";對於不常用的字母,如"J""Q""X""Y""Z"等字母,其組合便比較複雜。莫爾斯在考慮到了各個字元點劃組合上的區別之外,還對點劃的長短和間隔的大小作了嚴格的時間上的規定。一個"劃"相當於三個"點"的時間長度,點與點,點與劃,劃與劃之間的間隔為一個"點"的時間,字元之間相隔三個"點"的時間,字之間的間隔為五個"點"的時間,由此構成了莫爾斯電碼的旋律。只有嚴格遵守這些時間比例,才能做到收發準確。

  

  莫爾斯電報機

  莫爾斯電報機分為莫爾斯人工電報機和莫爾斯自動電報機(簡稱莫爾斯快機)。莫爾斯人工電報機是一種最簡單的電報機,由三個部分組成:電鍵、印碼機構和紙條盤。發報主要利用電鍵拍發電報信號,按鍵的時間短就代表點,按鍵的時間長(?quot;點"的三倍長)就代表"劃",手抬起來不按電鍵就代表間隔。收報則通過聽聲音的長短的辦法來區分"點""劃",既可進行人工抄收,也可用紙條記錄器把不同長短的符號記錄下來,後者比人工抄收更為可靠,可作為書面根據,便於查對。這種最早的電報機由於完全依賴於人的操作,其通報速率是很低的,即便是最熟練的報務員,每分鐘也只能收發20組字左右,但莫爾斯人工電報機設備簡單,維修方便,工作性能穩定,因此沿用至今,特別是在野外勘探或進行野戰時,很大程度上依賴它來進行通信聯繫。 莫爾斯快機包括鍵盤鑿孔機、自動發報機和波紋收報機等設備,這些設備大都是用小型電動機帶動的。使用時發方報務員先用鍵盤鑿孔機在鑿孔紙條上鑿出莫爾斯符號孔,然後把鑿好孔的紙條送入自動發報機發報,收方則用波紋收報機收報。由於發報和收報的步驟都用機器代替了人工,其效率較之於先前的人工收報機大為提高。但它在收報中不能直接印出字來,因此勞動生產率仍然較低,轉報也不太方便,現在已經被淘汰。   

  

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1843年,撒母耳·莫爾斯用國會贊助的3萬美元建起了從華盛頓到巴爾的摩之間長達64公里的電報線路,翌年5月,他在華盛頓國會大廈最高法院會議廳裏,用他從1937年便發明出來並不斷完善的電報機,向巴爾的摩發送了世界上的第一封電報,電文內容是《聖經》中的一句話:上帝啊,你創造了何等的奇跡! 說明:1937年(應為1837年)

莫爾斯電碼是電信史上最早的編碼。1936年,冥思苦想的莫爾斯終於悟出:"電流只要停止片刻,就會出現火花;沒有火花出現是另一種符號;沒有火花的時間長度又是一種符號。這三種符號如果組合起來代表數位和字母,就可以通過導線來傳遞文字了。

說明:1936年(應為1836年)

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