? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 莫爾斯:電報(bào)之父
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2019-5-11 青野云麓
塞繆爾?莫爾斯(Samuel Finley Breese Morse,1791年4月27日-1872年4月2日),男,是一名享有盛譽(yù)的美國(guó)畫(huà)家、電報(bào)之父。1791年4月27日出生在美國(guó)馬薩諸塞州的查爾斯頓,Morse最初的職業(yè)是畫(huà)家。1839年他發(fā)布了他的第一項(xiàng)發(fā)明“莫爾斯”碼。他的同行發(fā)明的電報(bào)就是運(yùn)用“莫爾斯”碼來(lái)傳遞信號(hào)的,1844年莫爾斯從華盛頓到巴爾的摩拍發(fā)人類歷史上的第一份電報(bào)。在座無(wú)虛席的國(guó)會(huì)大廈里,莫爾斯用激動(dòng)得有些顫抖的雙手,操縱著他傾十余年心血研制成功的電報(bào)機(jī)。1872年于紐約逝世。
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1832年10月1日,一艘名叫“薩麗號(hào)”的郵船,滿載旅客,從法國(guó)北部的勒阿弗爾港駛向紐約。 “薩麗號(hào)”郵船緩緩駛出英吉利海峽,進(jìn)入浩瀚的大西洋。途中,船受到風(fēng)暴的襲擊,在波峰浪谷中顛簸。許多人暈船,乘坐這艘船的美國(guó)著名畫(huà)家莫爾斯也覺(jué)得渾身不舒服。
“遇到風(fēng)暴,有什么辦法使船不受到影響?”莫爾斯與船長(zhǎng)聊了起來(lái)。
“毫無(wú)辦法!”船長(zhǎng)說(shuō),“這只能聽(tīng)天由命了。我給你講一件事。那是1498年,發(fā)現(xiàn)美洲新大陸的哥倫布組織了一支有6條船、300人的大船隊(duì)直奔赤道,準(zhǔn)備去尋找黃金遍地的樂(lè)土??墒牵局杏捎谔鞖馓珶?,船上的食物全部霉?fàn)€了。這對(duì)于遠(yuǎn)航的船員來(lái)說(shuō),是十分可怕的。哥倫布對(duì)這束手無(wú)策,只好抱著僥幸的心理,寫(xiě)了一封求援信,塞進(jìn)密封的椰殼里,然后將它投人大海。他指望海水能把這封信送到西班牙。但是,當(dāng)哥倫布?xì)v經(jīng)千難萬(wàn)險(xiǎn),返回西班牙時(shí),才知道國(guó)內(nèi)并沒(méi)有收到那封求援信。連大智大勇的哥倫布對(duì)大自然的肆虐都無(wú)可奈何,我又能怎么樣呢?”
“的確,在這無(wú)邊無(wú)際的大海之中,一艘船、一個(gè)人實(shí)在太渺小了?!蹦獱査雇C5拇蠛?,心中發(fā)出這樣的感慨。
就在這次旅途中,莫爾斯結(jié)識(shí)了杰克遜。杰克遜是波士頓城的一位醫(yī)生,也是一位電學(xué)博士。此次他是在巴黎出席了電學(xué)研討會(huì)之后回國(guó)的。閑聊中,杰克遜把話題轉(zhuǎn)到電磁感應(yīng)現(xiàn)象上。
“什么叫電磁感應(yīng)?”莫爾斯好奇地問(wèn)。
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于是,健談的杰克遜用通俗的語(yǔ)言介紹了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。說(shuō)著,杰克遜從旅行袋中取出一塊馬蹄形的鐵塊以及電池等。他解釋道:“這就叫電磁鐵。在沒(méi)有電的情況下,它沒(méi)有磁性;通電后,它就有了磁性。”
“這真是太神奇了!”莫爾斯仿佛看見(jiàn)了一個(gè)奇妙無(wú)比的新天地。于是,他向杰克遜請(qǐng)教了許多電的基礎(chǔ)知識(shí),比如電的傳遞速度等等。
莫爾斯完全被電迷住了,連續(xù)幾個(gè)晚上都失眠了。他想:“電的傳遞速度那么快,能夠在一瞬間傳到千里之外,加上電磁鐵在有電和沒(méi)電時(shí)能作出不同的反應(yīng)。利用它的這種特性不就可以傳遞信息了嗎?”他想起了船長(zhǎng)給他講過(guò)的哥倫布“大海傳信”的事。信息傳遞是多么重要啊!41歲的莫爾斯——一位頗有成就的繪畫(huà)教授決定放棄他的繪畫(huà)事業(yè),發(fā)明一種用電傳信的方法——電報(bào)。
從此,莫爾斯走上了科學(xué)發(fā)明的崎嶇道路。沒(méi)有電學(xué)知識(shí),他便如饑似渴地學(xué)習(xí)。遇到一些自己不懂的問(wèn)題,他便向大電學(xué)家亨利等請(qǐng)教。他的畫(huà)室也成了電學(xué)試驗(yàn)室。畫(huà)架、畫(huà)筆、石膏像等都被堆在角落,電池、電線以及各種工具成了房間的“主角”。
很快,莫爾斯就掌握了電磁基本知識(shí)。他準(zhǔn)備正式向“電報(bào)”發(fā)起沖擊!
莫爾斯從有關(guān)資料中得知,在他之前,早就有人設(shè)想用電傳遞信息。早在1753年,當(dāng)時(shí)人類對(duì)電的認(rèn)識(shí)還是處在靜電感應(yīng)時(shí)代,一位叫摩爾遜的英國(guó)電學(xué)家,就曾做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):架設(shè)26根導(dǎo)線,每根導(dǎo)線代表一個(gè)字母。這樣,當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí),在導(dǎo)線的另一端,相應(yīng)的紙條就被吸引,并記下這個(gè)字母。當(dāng)時(shí)由于電源問(wèn)題沒(méi)有解決,因此摩立孫的實(shí)驗(yàn)未能進(jìn)一步深入。
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3年過(guò)去了,莫爾斯不知畫(huà)過(guò)多少?gòu)堅(jiān)O(shè)計(jì)草圖,做過(guò)多少次實(shí)驗(yàn),可每一次都以失敗而告終。他的積蓄也全部用完了,生活十分貧困。他想到,在他之前的科學(xué)家,往往是為了表達(dá)26個(gè)字母而設(shè)計(jì)了極為復(fù)雜的設(shè)備,而復(fù)雜的設(shè)備制作起來(lái)談何容易。他意識(shí)到,必須把26個(gè)字母的信息傳遞方法加以簡(jiǎn)化,這樣電報(bào)機(jī)的結(jié)構(gòu)才會(huì)簡(jiǎn)單一些。
“用什么符號(hào)代替26個(gè)英文字母呢?”莫爾斯苦苦思索。他畫(huà)了許多符號(hào):點(diǎn)、橫線、曲線、正方形、三角形。最后,他決定用點(diǎn)、橫線和空白共同承擔(dān)起發(fā)報(bào)機(jī)的信息傳遞任務(wù)。他為每一個(gè)英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字設(shè)計(jì)出代表符號(hào),這些代表符號(hào)由不同的點(diǎn)、橫線和空白組成。這是電信史上最早的編碼。后人稱它為“莫爾斯電碼”。
有了電碼,莫爾斯馬上著手研制電報(bào)機(jī)。他在極度貧困的狀態(tài)下,進(jìn)行研制工作。終于在1837年9月4日,莫爾斯制造出了一臺(tái)電報(bào)機(jī)。它的發(fā)報(bào)裝置很簡(jiǎn)單,是由電鍵和一組電池組成。按下電鍵,便有電流通過(guò)。按的時(shí)間短促表示點(diǎn)信號(hào),按的時(shí)間長(zhǎng)些表示橫線信號(hào)。它的收?qǐng)?bào)機(jī)裝置較復(fù)雜,是由一只電磁鐵及有關(guān)附件組成的。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),電磁鐵便產(chǎn)生磁性,這樣由電磁鐵控制的筆也就在紙上記錄下點(diǎn)或橫線。這臺(tái)發(fā)報(bào)機(jī)的有效工作距離為500米。之后,莫爾斯又對(duì)這臺(tái)發(fā)報(bào)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)。
該在實(shí)踐中檢驗(yàn)發(fā)報(bào)機(jī)的性能了。莫爾斯計(jì)劃在華盛頓與巴爾的摩兩個(gè)城市之間,架設(shè)一條長(zhǎng)約64公里的線路。為此,他請(qǐng)求美國(guó)國(guó)會(huì)資助3萬(wàn)美元,作為實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。國(guó)會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的激烈辯論,終于在1843年3月,通過(guò)了資助莫爾斯實(shí)驗(yàn)的議案。1844年3月,國(guó)會(huì)通過(guò)了撥款。電報(bào)線路終于建成了。
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1844年5月24日,莫爾斯坐在華盛頓國(guó)會(huì)大廈聯(lián)邦最高法院會(huì)議廳中,用激動(dòng)得發(fā)抖的手,向40英里以外的巴爾的摩城發(fā)出了歷史上第一份長(zhǎng)途電報(bào)。 從華盛頓國(guó)會(huì)大廈里,莫爾斯用他傾注十余年心血研制成功的電報(bào)機(jī),向巴爾的摩發(fā)出了人類歷史上的第一份電報(bào):“上帝創(chuàng)造了何等奇跡!”
1963年8月23日,美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪還引用了莫爾斯拍發(fā)的第一份公眾電報(bào)報(bào)文“上帝創(chuàng)造了何等奇跡”,以結(jié)束了他與尼日利亞總理會(huì)話。
這也是經(jīng)通信衛(wèi)星的第一次電話會(huì)話,時(shí)間剛剛過(guò)了120年。
莫爾斯的電報(bào)機(jī)經(jīng)過(guò)許多改進(jìn),被迅速推廣應(yīng)用。從此以后,戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā),和約的締結(jié),風(fēng)暴的來(lái)臨,魚(yú)群的發(fā)現(xiàn)……,各種消息都通過(guò)電報(bào)而得到迅速的傳遞。
1858年,歐洲許多國(guó)家聯(lián)合給莫爾斯一筆40萬(wàn)法郎的獎(jiǎng)金。在莫爾斯垂暮之年,紐約市在中央公園為他塑造了雕像,用巨大的榮譽(yù),來(lái)補(bǔ)償曾使這位科學(xué)家陷于饑餓境地的過(guò)錯(cuò)。
電報(bào)的發(fā)明,開(kāi)始了用電作為信息載體的歷史。通過(guò)對(duì)電報(bào)、無(wú)線電通信的深入研究,我們開(kāi)始了人類通信歷史上的一次巨大的飛躍。
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摩爾斯電碼
摩爾斯電碼(又譯為摩斯電碼)是一種時(shí)通時(shí)斷的信號(hào)代碼,通過(guò)不同的排列順序來(lái)表達(dá)不同的英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。它由美國(guó)人艾爾菲德?維爾發(fā)明,當(dāng)時(shí)他正在協(xié)助薩繆爾?摩爾斯進(jìn)行摩爾斯電報(bào)機(jī)的發(fā)明(1835年)。4月27日為薩繆爾?摩爾斯誕辰218周年。?
摩爾斯電碼是一種早期的數(shù)字化通信形式,但是它不同于現(xiàn)代只使用零和一兩種狀態(tài)的二進(jìn)制代碼,它的代碼包括五種:點(diǎn),劃,每個(gè)字符間短的停頓,每個(gè)詞之間中等的停頓,以及句子之間長(zhǎng)的停頓。
最早的摩爾斯電碼是一些表示數(shù)字的點(diǎn)和劃。數(shù)字對(duì)應(yīng)單詞,需要查找一本代碼表才能知道每個(gè)詞對(duì)應(yīng)的數(shù)。用一個(gè)電鍵可以敲擊出點(diǎn)、劃以及中間的停頓。
雖然摩爾斯發(fā)明了電報(bào),但他缺乏相關(guān)的專門(mén)技術(shù)。他與艾爾菲德?維爾簽定了一個(gè)協(xié)議,讓他幫自己制造更加實(shí)用的設(shè)備。艾爾菲德?維爾構(gòu)思了一個(gè)方案,通過(guò)點(diǎn)、劃和中間的停頓,可以讓每個(gè)字符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)彼此獨(dú)立地發(fā)送出去。他們達(dá)成一致,同意把這種標(biāo)識(shí)不同符號(hào)的方案放到摩爾斯的專利中。這就是現(xiàn)在我們所熟知的美式摩爾斯電碼,它被用來(lái)傳送了世界上第一條電報(bào)。
這種代碼可以用一種音調(diào)平穩(wěn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的無(wú)線電信號(hào)來(lái)傳送,通常被稱做連續(xù)波(Continuous Wave),縮寫(xiě)為CW。它可以是電報(bào)電線里的電子脈沖,也可以是一種機(jī)械的或視覺(jué)的信號(hào)(比如閃光)。
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一般來(lái)說(shuō),任何一種能把書(shū)面字符用可變長(zhǎng)度的信號(hào)表示的編碼方式都可以稱為摩爾斯電碼。但這一術(shù)語(yǔ)只用來(lái)特指兩種表示英語(yǔ)字母和符號(hào)的摩爾斯電碼:美式摩爾斯電碼被使用了在有線電報(bào)通信系統(tǒng);今天還在使用的國(guó)際摩爾斯電碼則只使用點(diǎn)和劃(去掉了停頓)。
電報(bào)公司根據(jù)要發(fā)的信的長(zhǎng)度收費(fèi)。商業(yè)代碼精心設(shè)計(jì)了五個(gè)字符組成一組的代碼,做為一個(gè)單詞發(fā)送。比如:BYOXO ('Are you trying to crawl out of it?');LIOUY ('Why do you not answer my question?'),;AYYLU ('Not clearly coded, repeat more clearly.')。這些五個(gè)字符的簡(jiǎn)語(yǔ)可以用摩爾斯電碼單獨(dú)發(fā)送。在網(wǎng)絡(luò)用辭中,我們也會(huì)說(shuō)一些最常用的摩爾斯商用代碼。現(xiàn)在仍然在業(yè)余無(wú)線電中使用的有Q簡(jiǎn)語(yǔ)和Z簡(jiǎn)語(yǔ):他們最初是為報(bào)務(wù)員之間交流通信質(zhì)量、頻率變更、電報(bào)編號(hào)等信息服務(wù)的。
1838年1月8日,Alfred Vail展示了一種使用點(diǎn)和劃的電報(bào)碼,這是摩爾斯電碼前身。
作為一種信息編碼標(biāo)準(zhǔn),摩爾斯電碼擁有其他編碼方案無(wú)法超越的長(zhǎng)久的生命。摩爾斯電碼在海事通訊中被作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一直使用到1999年。1997年,當(dāng)法國(guó)海軍停止使用摩爾斯電碼時(shí),發(fā)送的最后一條消息是:“所有人注意,這是我們?cè)谟肋h(yuǎn)沉寂之前最后的一聲吶喊”!
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1912年,著名的泰坦尼克號(hào)郵輪首航遇險(xiǎn)時(shí),曾使用當(dāng)時(shí)剛通過(guò)并準(zhǔn)備使用的新求救信號(hào)SOS(... --- ...)發(fā)報(bào),結(jié)果沒(méi)有被理睬。泰坦尼克號(hào)沉沒(méi)后,SOS(... --- ...)才被廣泛接受和使用。泰坦尼克號(hào)也因此成為世界上第一艘發(fā)出SOS電碼的船只。這也成為了4月27日薩繆爾?摩爾斯誕辰218周年當(dāng)中一個(gè)非常著名的案例。