Trudne początki telegrafu.pdf

hit numeru

Od czasów najdawniejszych najszybszym środkiem przesyłania

wiadomości na duże odległości na lądzie był koń. Tak było w cza-

sach Cezara, w średniowieczu i później, aż po epokę napoleońską.

W latach 30. XIX wieku, gdy Cooke z Wheatstone’em w Anglii,

a Morse w Ameryce wynaleźli telegraf, prędkość przesyłania

wiadomości wzrosła tysiące razy. Społeczeństwa po obu

stronach Atlantyku nie od razu doceniły ten wynalazek.

Trudne początki

mocą elektryczności, dla każdej

litery pomysłodawca proponował

osobny drut.

TELEGRAF OPTYCZNY

W czasie rewolucji francu-

skiej Claud Chappe (1763–1805)

wpadł na pomysł, by przesyłać

wiadomości za pomocą kodu na

telegrafu Bronisława Średniawa

odległość. Najpierw symbole kodu

przesyłał za pomocą dźwięku, a póź-

niej użył do tego znaków wizual-

nych . Pierwsza linia telegrafu

optycznego powstała w maju 1794

roku na odcinku Paryż–Lille, a już

niebawem, z pobliskiego frontu,

w ciągu godziny docierały za jej

bę szybkiego komunikowania

się na odległość. Najwcześniej

używano do tego sygnałów dym-

nych, bicia dzwonów czy światła

ognia. Od końca XVI wieku rozcho-

dziły się nieprawdziwe pogłoski

o istnieniu urządzenia do porozu-

miewania się pomiędzy oddalony-

mi od siebie miejscami, wykorzy-

stującego elektryczność lub ma-

gnetyzm. Na uprawdopodobnienie

plotki twierdzono, że coś takiego

miałby posiadać zawsze świetnie

poinformowany kar-

dynał Richelieu.

Przykładowe znaki telegrafu optycznego.

metrowy przewodnik elektryczny,

trzymając w rękach 7,5-metrowe

odcinki drutu. Następnie abbé Nol-

let bez uprzedzenia podłączył drut

do źródła prądu, którym była nała-

dowana butelka lejdejska . Wte-

dy wszyscy bracia zakonni równo-

cześnie krzyknęli, poczuwszy im-

puls elektryczny. W tym samym

niemal czasie, między innymi w

Wiedniu i Londynie wykonano po-

dobne eksperymenty. Dzięki temu

wiadomo było, że elektryczność

może być przesyłana na odległość

za pomocą drutu i że jej prędkość

jest ogromna. W 1753 roku, w

„Scots Magazine” pojawiła się

sugestia zbudowania urządzenia

przesyłającego wiadomości za po-

pomocą do stolicy najświeższe

wiadomości o francuskich zwycię-

stwach nad wojskami prusko-au-

striackimi. W 4 lata później prze-

dłużono tę linię do Dunkierki i ot-

warto nową do Strasburga. Tele-

graf optyczny szybko dotarł do

wybrzeży Oceanu Atlantyckiego

w Brescie, Morza Śródziemnego

w Perpignan i Tulonie, a dalej biegł

na przykład do Wenecji. Sieć rozra-

stała się również w państwach

skandynawskich i Rosji. W Anglii

w ostatnich latach XVIII wieku tą

techniką powstało połączenie Lon-

dynu z Deal i portami nad kanałem

La Manche , , które działało

do 1847 roku, ale po roku 1815 już

straciło istotne znaczenie.

UCZONY OPAT

W kwietniu

1746 roku Jean-Anto-

ine Nollet (1700–1770),

opat klasztoru kartu-

zów w Paryżu, prze-

prowadził ze swymi

zakonnikami do-

świadczenie. Uformo-

wali oni półtorakilo-

Butelka lejdejska, skonstruowana

w 1745 r., rodzaj kondensatora, wcze-

śnie znane źródło prądu elektrycznego.

L udzie zawsze odczuwali potrze-

Za czasów napoleońskich wyniki

loterii rozsyłano telegraficznie:

a) codziennie

b) dwa razy na dzień

c) raz w tygodniu

Telegraph Hill w Londynie, około 50 m n.p.m., stacja na trasie telegrafu optycznego z siedziby Admiralicji w Whitehall

do Deal, Dover i Portmouth.

Telegraf optyczny używany

był do przekazywania wiadomości

na potrzeby władz, głównie woj-

ska. Napoleon, entuzjasta tego

sposobu komunikacji we Francji,

zezwolił jednak na jeden rodzaj

innej działalności, raz w tygodniu

rozsyłano nim wyniki loterii pań-

stwowej. Obsługa linii była kosz-

towna, wymagała utrzymania gę-

sto ustawionych stacji, licznego

i dobrze wyszkolonego personelu,

a z natury rzeczy urządzenie mo-

gło działać tylko w dzień i przy do-

brej widoczności.

prądu wykorzystał maszynę elek-

trostatyczną . Aby wykryć przy-

bywający impuls elektryczny, na

końcu drutu zawiesił dwie kule.

Kiedy sygnał elektryczny docierał

do końca przewodu, kule ładowały

się i odsuwały od siebie. Ważnym

wydarzeniem w historii związanej

z telegrafem był wynalazek prze-

kaźnika dokonany przez Edwarda

Davy’ego (1806–1885). Przed 1837

rokiem wykonano przynajmniej kil-

kadziesiąt prób budowy urządzeń,

które za pomocą elektryczności

miały przesyłać sygnały na odle-

głość.

techniczne. Zakładając, że jest to

prosta sprawa, zajął się wymyśle-

niem kodu sygnałowego. Zdecydo-

wał o użyciu sygnałów, krótszych

(kropek) i dłuższych (kresek). Za

ich pomocą wyraził cyfry od 0 do 9.

Seria cyfr miała być słowem, które

należało znaleźć w księdze kodów.

Następnie zaproponował, jak moż-

na by automatycznie zapisywać te

znaki na taśmie papierowej ołów-

kiem związanym z elektromagne-

sem. Po wyokrętowaniu się w No-

wym Jorku od razu zabrał się do

pracy nad telegrafem.

Morse, pracujący jako profe-

sor literatury i sztuki na uniwersy-

tecie w Nowym Jorku, budował

swój telegraf 5 lat. Konstrukcja

urządzenia była zbyt skompliko-

wana i zawiła. Co gorsza, mógł

przesyłać sygnały tylko na niewiel-

kie odległości, rzędu kilkunastu

metrów; próby przesłania impulsu

ROZWÓJ ELEKTROTECHNIKI

SAMUEL MORSE

W roku 1800 Alessandro Vol-

ta (1745–1827) zbudował pierwszą

baterię elektryczną. Pierwszy gal-

wanometr można było skonstru-

ować dopiero, gdy w 1820 roku

Hans Christian Oersted (1777–

1851) zauważył, że igiełka magne-

tyczna wychyla się w pobliżu

przewodnika z prądem elektrycz-

nym. Wtedy też zbudowano pierw-

szy elektromagnes. Prawo Ohma,

konieczne do zrozumienia istoty

przepływu prądu elektrycznego

w przewodnikach, zostało odkryte

w 1827 roku, ale nie było zaakcep-

towane nawet w kręgach specjali-

stów jeszcze przez kilkanaście lat.

Jednakże jeszcze wcześniej, bo

w 1816 roku, Francis Rolands w An-

glii zbudował telegraf. Jako źródło

W 1825 roku Samuel F.B.

Morse (1791–1872) , dobrze za-

powiadający się artysta malarz,

przeżył osobistą tragedię. Gdy

przebywał w Waszyngtonie, nagle

zmarła jego żona w New Haven,

w stanie Connecticut. Morse zawia-

domiony listownie nie zdążył na-

wet na jej pogrzeb. W siedem lat

po tym wydarzeniu, w 1832 roku,

wracał statkiem po długiej podró-

ży po Europie. Na statku dowie-

dział się o doświadczeniu uczone-

go opata kartuzów z Paryża. Morse

natychmiast zapragnął zbudować

telegraf. Mylnie sądził, że to on

pierwszy wpadł na ten pomysł.

Nie zdawał sobie również sprawy,

że może napotkać jakieś problemy

Maszyna elektrostatyczna. Pierwszą

maszynę elektrostatyczną zbudował

Otto von Guericke około 1660 r.

1 17

Trasa telegrafu optycznego Londyn–Deal.

hit numeru

śnie przesłaną literę odczytywano

na przecięciu linii będących prze-

dłużeniem igieł. Na tarczy brako-

wało kilku liter (c, j, q, u, x, z), dla-

tego pisownię słów zawierających

te znaki trzeba było modyfikować

. Niedługo pomiędzy oboma pa-

nami pojawiły się animozje. Nie

mogli dojść do porozumienia, który

z nich jest bardziej zasłużony dla

wynalazku.

Charles Wheatstone

PIERWSZE

PRÓBY WDROŻENIA,

PRAKTYCZNE UŻYCIE

którym odbywała się demonstracja

telegrafu rosyjskiego dyplomaty

barona Pawła L. Schillinga. Schil-

ling zademonstrował swój wynala-

zek carowi Mikołajowi, ale do re-

alizacji budowy planowanej linii

telegrafu nie doszło, gdyż wyna-

lazca wkrótce zmarł.

Cooke nie wrócił już do stu-

diów anatomii. Po powrocie do

Londynu podłączył baterię elek-

tryczną do przewodnika i bezsku-

tecznie próbował przesyłać sygna-

ły na duże odległości. Szukając po-

mocy w kręgach naukowych,

Samuel Morse.

Wynalazcy po obu stronach

Atlantyku przewidywali użycie te-

legrafu przez władze cywilne i woj-

skowe, a także do przesyłania da-

nych z giełd, dotyczących handlu

i innych dziedzin gospodarki oraz

pilnych spraw rodzinnych. Jednak

telegraf, kabel z urządzeniami na-

dawczymi i odbiorczymi, na po-

czątku raczej nie przemawiał do

wyobraźni, ani władz, ani ogółu.

Anglia

Próby zainteresowania woj-

ska wynalazkiem zeszły na niczym,

ponieważ po roku 1815 Napoleon

już nie zagrażał Wielkiej Brytanii.

Cooke i Wheatstone starali się

zwrócić uwagę kolei żelaznej na

nowe urządzenie. Pierwsze połą-

czenie telegraficzne, o długości

około 2 km, powstało między sta-

cjami Euston i Camden Town w Lon-

dynie w 1837 roku. Był to telegraf

pomagający sterować ruchem po-

ciągów na tym odcinku, ale wła-

ściciele London & Birmingham

Railway nie okazali więcej zainte-

resowania. Natomiast jeszcze w

tym samym roku udało się połą-

czyć kablem telegraficznym odci-

nek nowej kolei w kierunku za-

chodnim, do Bristolu – Great We-

stern Railway na 25-kilometrowym

odcinku z Londynu do West Dray-

ton, a niebawem, także na krótkiej

linii Blackwall Railway w Londynie.

Tam, gdy nie wszystkie z 5 drutów

działały, operatorzy zmodyfikowali

kod syganałowy tak, aby można

było porozumiewać się za pomocą

mniejszej liczby przewodów. Gdy

niedługo przedłużono telegraf

wzdłuż GWR o 8 km do Slough,

miał już tylko 2 igły. Duże znacze-

nie dla postrzegania telegrafu

przez społeczeństwo miało w 1844

roku przesłanie wiadomości o uro-

dzinach czwartego dziecka królo-

wej Wiktorii z Windsoru do Londy-

elektrycznego przez drut ponadki-

lometrowy się nie udawały. Nic

więc dziwnego, że nie mając do tej

pory kontaktu z wiedzą fizyczną,

nie wiedział, że nauka już się z tą

trudnością uporała. Joseph Henry

(1797–1878), fizyk amerykański,

stwierdził, że do przesyłania prądu

elektrycznego przez długi prze-

wodnik należy użyć raczej kilku

baterii połączonych szeregowo niż

jednej dużej baterii. Pomoc Morse-

’owi w zastosowaniu odpowied-

niej baterii zaofiarował przyjaciel

Henry'ego, prof. Leonard Gale,

chemik z New York University.

Wkrótce Morse zastąpił swój kod

cyfrowy tym, co znamy jako alfa-

bet Morse’a.

bateria

klucz

orse’a

COOKE I WHEATSTONE

William Fothergill Cooke

(1806–1879), studiując anatomię

w Heidelbergu, przypadkiem trafił

w marcu 1836 roku na wykład, na

Zasada działania telegrafu. Gdy ob-

wód zostaje zamknięty kluczem Mor-

se'a, impuls elektryczny z baterii pły-

nie do odbiornika. W momencie do-

tarcia impulslu do „stukawki”, wyda-

wał on dwa kliknięcia, pierwszy, gdy

blaszka zbliżyła się do elektroma-

gnesu, drugi, gdy sprężynka przycią-

gała ją do pierwotnego położenia.

F G

I KL

wkrótce został przedstawiony

Charlesowi Wheatstone’owi

(1802–1875) , profesorowi fizyki

w King's College w Londynie, któ-

ry aktualnie prowadził doświad-

czenia nad wyznaczeniem prędko-

ści prądu elektrycznego w prze-

wodniku i pracował już nad tele-

grafem. Oczywiście Wheatstone

znał wyniki prac Henry'ego. Cooke

i Wheatstone stali się współpra-

cownikami. W ciągu zaledwie kil-

ku miesięcy zbudowali i w lecie

1837 roku opatentowali 5-igłowy

telegraf. Każda igła mogła odchy-

lać się w lewo lub w prawo. Wła-

1 2 3 4 5

M N O P

R ST

U W

Tarcza telegrafu Cooke'a i Wheat-

stone'a, igły wskazują literę B.

nu w 40 minut. O dobrodziej-

stwach telegrafu przekonano się

także w roku następnym po aresz-

towaniu w Londynie sprawcy mor-

derstwa w Slough. Zabójca opuścił

miasteczko, wsiadając do pociągu

do stolicy, gdzie na dworcu Pad-

dington już oczekiwała na niego

policja. Innym razem, dzięki szyb-

kiej komunikacji telegraficznej, uję-

to gang kieszonkowców kolejo-

wych. Wkrótce, niewykazująca do-

tąd oznak zainteresowania Admi-

ralicja postanowiła zainwestować

w telegraf ze stolicy do Portsmo-

uth. Również kompanie kolejowie

gremialnie rozpoczęły zakładanie

kolejnych połączeń telegraficznych

wzdłuż swoich torów, zarówno do

użytku publicznego, jak i do celów

sterowania ruchem pociągów. We

wrześniu 1845 roku z inicjatywy

Cooke'a powstała Electrical Tele-

graph Company, która wykupiła

prawa patentowe od Cooke’a i

Wheatstone’a. W 1850 roku działa-

ło 3,5 tys. km, a w 1857 roku – 24

tys. km drutów telegraficznych,

poprowadzonych wzdłuż linii kole-

jowych. W innych krajach europej-

skich telegraf też stawał się coraz

popularniejszy, chociaż we Francji

istniało zaledwie 1200 km połą-

czeń kablem telegraficznym w

1852 roku. Rozwój telegrafu elek-

trycznego istotnie hamował tam

fakt, że sieć telegrafu optycznego

była dobrze rozwinięta. W tym

samym roku na terytorium Austrii

długość przewodów telegraficz-

nych wynosiła 1700 km, w pań-

stwie pruskim 2400 km. Połączenia

takie działały też w Holandii, To-

skanii, Bawarii, Saksonii, Rosji,

poza Europą w Australii, na Kubie

Michael Faraday – fragment graffiti w Londynie koło Elephant & Castle, blisko

miejsca, gdzie uczony przyszedł na świat.

czy w Chile, a także

w Indiach.

Co ciekawe,

wraz z telegrafem

zaczęła szybko roz-

wijać się agencja

prasowa Paula Ju-

liusa Reutera

(1816–1899), która

dostarczała naj-

świeższe wiadomo-

ści polityczne i go-

spodarcze gazetom

i zainteresowanym

przedsiębiorcom.

Na granicy francu-

sko-belgijskiej, za-

nim powstało połą-

czenie przewodem

elektrycznym, Reuter

stosował gołębie do

przesyłania telegramów, gdyż

spełniały to zadanie szybciej niż

kolej. W roku 1851 agencja prze-

niosła swą siedzibę do Londynu.

Schemat telegrafu. Słaby impuls elektryczny w obwo-

dzie przesyłającym (dolnym) dzięki przekaźnikowi po-

woduje zamknięcie obwodu odbierającego sygnał.

Tymczasem w Stanach Zjedno-

czonych

Fiaskiem okazał się w 1838

roku pokaz telegrafu Morse'a przed

grupą najwyższych urzędników

państwowych. W jednym pomiesz-

czeniu znajdowały się nadajnik,

odbiornik, a pomiędzy nimi wielka

szpula z drutem. Obecni niewiele

zrozumieli z demonstracji. Wkrótce

Morse udał się do Europy, ale

w Anglii nie miał już szans na pa-

tent, gdyż Cooke i Wheatstone za-

rejestrowali swój wynalazek wcze-

śniej. Dalszy etap podróży na Stary

Kontynent też nie przyniósł żad-

nych rezultatów. W grudniu 1842

roku Morse jeszcze raz spróbował

zainteresować Kapitol wynalaz-

kiem. Tym razem połączył drutem

oddalone od siebie pomieszczenia

Kongresu i przesyłał między nimi

depesze. To na tyle przemówiło do

członków Kongresu, że niewielką

Mapka pierwszych połączeń telegraficznych w Stanach Zjednoczonych.

hit numeru

ści przesyłania telegramów.

W kwietniu 1845 roku wprowadzo-

no opłaty za pierwszą linię, ale po

3 miesiącach wpływy z działalno-

ści wyniosły mizerną kwotę, rów-

ną 1/10 poniesionych kosztów na

jej utrzymanie. Pomimo słabych

wyników finansowych, w kilka mie-

sięcy później nowo powstała firma

Magnetic Telegraph Company roz-

poczęła zakładanie linii z Nowego

Jorku do Filadelfii, Bostonu, Buffa-

lo . Już w styczniu 1846 roku po-

łączenie otwarte do Filadelfii, w

czasie pierwszych 4 dni działania,

przyniosło pokaźną sumę 100 dola-

rów. W ciągu następnych 2 lat po-

wstało 3,2 tys. km linii telegraficz-

nych, w 1850 roku funkcjonowało

19,2 tys. km, w 1852 roku – 37 tys.

i 16 tys. znajdowało się w budo-

wie. W 1861 roku otwarto telegraf

transkontynentalny do Kalifornii.

Niejako na marginesie, moż-

na wspomnieć w tym miejscu

o Thomasie Edisonie (1847–1931),

który rozpoczął pracę, właśnie

w telegrafie, jako chłopak do roz-

noszenia depesz i wkrótce szybko

ucząc się, zdobył pierwsze umie-

jętności eksperymentatorskie, roz-

winął się jako wynalazca, zdobył

majątek i sławę.

trza i słońca szybko się niszczy.

Zanim w połowie XX wieku zastą-

piono ją tworzywami sztucznymi,

sto lat stosowano ją do izolowania

kabli podwodnych.

Pierwszy podmorski tele-

graf poprowadzono przez kanał

La Manche, a ściśle przez Cieśninę

Kaletańską. Kabel miał długość 25

mil morskich i średnicę około 1 cm,

stanowił go miedziany drut z war-

stwą izolacji. Był tak lekki, że za-

miast tonąć, pływał po powierzch-

ni wody za statkiem, z którego był

rozwijany. Dał się zatopić dopiero,

gdy w regularnych odległościach

podwieszono do niego ciężary.

Na tym jednak problemy się nie

zakończyły, ponieważ pierwsza

przesłana depesza była zupełnie

nieczytelna. Sygnały nadawane

przez telegrafistów, ze zwykłą

dla nich szybkością, przy przejściu

przez długi kabel podwodny roz-

mywały się i nakładały na siebie.

Gdy impulsy nadawano powoli,

udało się odczytać kilka wiadomo-

ści. Jednak telegraf pracował tylko

jeden dzień, gdyż następnego ran-

ka pewien francuski rybak wyłowił

go wraz z sieciami i zaciekawiony

„nieznanym rodzajem wodoro-

stów”, uciął kawałek, by się nim

pochwalić. Dopiero za rok, jesienią

1851 roku, na dnie Cieśniny Kale-

tańskiej ułożono kolejny kabel, tym

razem masywny i opancerzony.

Składał się z 4 miedzianych dru-

tów, każdy izolowany podwójną

warstwą gutaperki. Przestrzenie

pomiędzy nimi wypełniono smoło-

wanymi konopiami, kolejnym za-

bezpieczeniem od wpływów ze-

wnętrznych był pancerz spleciony

z galwanizowanego drutu. Taki

kabel stał się wzorcem dla wytwa-

rzanych później kabli podmorskich.

Pracował dobrze wiele lat. Wkrót-

ce powstało szereg telegrafów pod-

wodnych, między innymi z Wiel-

kiej Brytanii do Irlandii, kilka kabli

łączyło Anglię z Francją, Holandią,

Niemcami i szereg na Morzu Śród-

ziemnym. Razem do roku 1856 na

wodach w obrębie Europy położo-

no 38 telegrafów podwodnych.

Z technicznego punktu widzenia

okazały się sukcesem, choć nie

zawsze działały od razu i od czasu

do czasu borykano się z usterkami.

Telegrafy, na dalsze odległości,

budowano głównie do strategicz-

nych regionów, na przykład do Ba-

laklavy i Eupatorii w czasie wojny

krymskiej.

Pub Railway Telegraph w Londynie.

większością głosów przyznano mu

30 tys. dolarów na budowę prób-

nej linii, która powstała w 1844 ro-

ku pomiędzy Waszyngtonem i Bal-

timore (około 65 km) wzdłuż linii

kolejowej. Użycie jej było bezpłat-

ne, ale nie cieszyła się popularno-

ścią i służyła głównie telegrafi-

stom do grania w szachy na odle-

głość. Co więcej, niezrozumienie

zasady działania prowadziło prze-

ciętnego obywatela raczej do koja-

rzenia telegrafu z czarną magią niż

z czymś dobrym i użytecznym.

Morse bezskutecznie próbował

zdobyć na Kapitolu fundusze na

przedłużenie linii z Baltimore do

Nowego Jorku. Na szczęście, czas

ogólnej obojętności wobec tego

wynalazku powoli dobiegał końca,

gdyż podobnie jak w Anglii, dzięki

telegrafowi udało się zatrzymać

przestępcę podróżującego pocią-

giem wzdłuż telegrafu. Po tym wy-

darzeniu co odważniejsi przedsię-

biorcy zaczęli korzystać z możliwo-

PODWODNE KABLE

Z początkiem lat 40. XIX

wieku Wheatstone w Walii i Morse

w Nowym Jorku podjęli próby

przesyłania sygnałów elektrycz-

nych po izolowanym drucie zanu-

rzonym w wodzie. Morse owinął

przewód elektryczny smołowany-

mi konopiami, a następnie gumą

i włożył to do ołowianej rurki. Gu-

ma, chociaż cieszyła się wówczas

dużą popularnością, szybko nisz-

czyła się w słonej wodzie, dlatego

sprawa znalezienia dobrego izola-

tora elektrycznego, odpornego na

długotrwałe działanie morskiej

wody, nie była trywialna. Znaną

już od jakiegoś czasu gutaperkę,

odkrył Michael Faraday , jako

materiał izolacyjny dla podwod-

nych kabli, zaś Werner von Siemens

zbudował urządzenie do nakłada-

nia jej na druty. Gutaperka to sub-

stancja pochodzenia roślinnego

(np. z drzewa tropikalnego Isonan-

dra gutta ) twarda w temperaturze

pokojowej, a po podgrzaniu pla-

styczna. Dobrze spełnia swe izola-

cyjne zadanie pod wodą, natomiast

wystawiona na działanie powie-

Szyld pubu Railway Telegraph

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: