Телеграф как предвестник компьютера

Чарльз Уитстоун, наверно, лучше всего известен, благодаря изобретению, которое он самом деле не сделал: мосту Уитстоуна. Скорее он популяризировал практическое применение инструмента, придуманного Сэмуэлем Хантером Кристи в 1833 году, которое Уитстоун смог использовать для измерения электрического сопротивления в цепи. Тем не менее Уитстоун был большим рационализатором, создавшим первую в мире общественную телеграфную систему. А еще он придумал популярный музыкальный инструмент - концертину.

Музыкальное наследие

Уитстоун родился в семье музыкантов в 1802 году в Глостере, на западе Англии. После их переезда в Лондон, Чарльз обучался в семейном музыкальном магазине. Он помог привлечь покупателей, придумав «Волшебную лиру», которая изумляла их, издавая звуки различных музыкальных инструментов. На самом деле «телефоническая» лира была просто звучащим ящиком, подвешенном на сплошном стержне, который был соединен с инструментами, игравшими этажом выше.

В 1823 году Уитстоун предложил создать систему связи между Лондоном и Эдинбургом при помощи звука, передаваемого по стержням. Однако следующее, чем он заинтересовался, стало электрическое произведение сигналов. В 1834 году Уитстоун стал Профессором Экспериментальной Физики в Королевском колледже в Лондоне – первым, кто занял эту должность. В том же году он получил известность, впервые в мире измерив скорость тока в проводе.

Шиллинг, Кук и Уитстоун

С середины XVIII-го века проводились эксперименты по передаче сигналов с помощью электричества. Однако практическое применение таких устройств стало возможным только после открытия в 1820 году Хансом Кристианом Ойрстедем того, что электрический ток может отклонять магнит. Этот принцип был использован бароном Павлом Львовичем Шиллингом, русским дипломатом и инженером, который в 1832 году создал первый в мире электромагнитный телеграф, соединив две комнаты в своем доме в Санкт-Петербурге. Англичанин Уильям Фотергилл Кук услышал об этом изобретении в 1836 году и задумал коммерциализировать его.

Кук (1806–1879) попытался создать телеграфную систему, но не смог заставить ее работать. Поэтому он предложил партнерство Уитстоуну, который отвечал бы за научную часть, в то время, как Кук приложил бы свои деловые качества. Уитстоун уже работал над электромагнитной телеграфной системой и в июне 1837 года эти два человека получили совместный патент в Лондоне. Их устройство использовало пять игл, две из которых двигались, когда ключ завершал или разрывал цикл в батарее, посылая ток по проводу на электромагнит на другом конце. Отклоненные иглы указывали на буквы алфавита.

Экспериментальная телеграфная линия, примерно 2,5 км длиной была проложена вдоль железнодорожных путей на севере Лондона. 25 июля 1837 года Уитстоун отправил первое сообщение, а Кук ответил. Позднее Уитстоун вспоминал, что «никогда прежде не имел я столь волнующих ощущений, как тогда, когда один в комнате я услышал стук иглы и, как только я произнес слово, я почувствовал все величие изобретения, которое определенно  полезно без недостатков и разногласий».

Первый арест благодаря телеграфу

Эта система была использована в 1839 году для создания первой в мире коммерческой телеграфной линии длиной 22 км вдоль Большой Западной железной дороги из Лондона. В 1841 году она была увеличена, и это было использовано для привлечения общественного внимания. Однако то, что на самом деле привлекло общественное внимание к возможностям телеграфа, был арест убийцы 1 января 1845 года. Джон Тауэлл убил свою любовницу Сару Харт в городке неподалеку от железной дороги. Чтобы сбежать, он сел на поезд до Лондона. Ему могло бы повезти, если бы полиция не передала его приметы на вокзал при помощи телеграфа. После прибытия в Лондон Тауэлл был арестован. Он признался в преступлении и вскоре был повешен.

Переход на азбуку Морзе

В телеграфе с пятью иголками одновременно отклонялись две иголки, указывая на букву.    

Телеграф с пятью иголками имел преимущество в том, что на нем мог работать неквалифицированный оператор, но ему нужны были сложные электрические схемы, а это означало большие затраты на установку и обслуживание. Уитстоун и Кук сделали устройство проще, изобретя вначале двухигольчатый, а затем одноигольчатый телеграф. Они уже требовали квалификации от оператора, так как использовали сложный код для определения букв на основе отклонений игл. К 1848 году примерно 1600 км железнодорожных путей были снабжены телеграфными проводами, передающими сообщения из Лондона в более 200 городов по всему Соединенному Королевству..

Тем временем в США Сэмюель Морзе и Альфред Вейл также работали над электромагнитным телеграфом с середины 30-х годов XIX века. Их система впервые заработала в 1844 году и оставляла отметки на бумажной ленте, когда электрический ток – и сообщения – проходил по отдельному проводу. «Азбука Морзе», запатентованная в 1840 году, позволяла переводить «точки» и «тире» (а позднее звуки) в текстовый вид. Этот более простой по сравнению с кодом Уитстоуна код в конце концов был принят в качестве международного стандарта отправки сообщений.

Первая в мире телеграфная линия шла параллельно железной дороге

Уитстоун также изучал возможность прокладки телеграфных линий под водой. В 1840 году он предложил провести такую линию между Дувром и Кале, а позднее провел практические эксперименты. Он также был экспертом консультантом при прокладке первой трансатлантической телеграфной линии.

Наследие для компьютеров

В 1841 году Уитстоун запатентовал телеграф с печатным вводом-выводом информации – первый в своем роде – в котором электрический ток использовался для того, чтобы заставить молоточек с буквой ударить по бумаге. Позднее он изобрел автоматический передатчик, который в пять раз увеличил количество слов, передаемых за минуту при помощи азбуки Морзе. При этом оператора заменила телеграфная лента с выдавленным на ней кодом. Она проходила через механизм,  управляющий потоками сигналов. Первые модели компьютеров использовали тот же механизм, в них применяялась бумажная лента для ввода данных. Значит можно сказать, что Уитстоун помог соединить мир телеграфии с сегодняшним веком информации.