Первый в мире электромагнитный телеграф был создан в 1832 г. известным российским учёным Павлом Львовичем Шиллингом.
Филолог, этнограф, криптограф, шахматист, изобретатель, член-корреспондент Петербургской академии наук, Павел Львович Шиллинг родился в 1786 г. в г. Ревеле (Таллинне) в семье офицера российской армии, командира пехотного полка барона Л.Ф. Шиллинга.
С 1797 по 1802 г. он проходил обучение в Первом кадетском корпусе в Санкт-Петербурге. После окончания корпуса служил в Генеральном штабе русской армии. А в 1803 г. он ушёл с военной службы и был принят на службу в Коллегию иностранных дел. В 1810 Шиллинг начал работал в русском посольстве в Мюнхене. В Германии произошло его знакомство с С.Т. Земмерингом, который изобрёл электролитический телеграф. Шиллинг даже принимал участие в опытах Земмеринга.
Павел Львович Шиллинг
Электротехника очень интересовала Шиллинга. И своё первое открытие он сделал уже в 1811 г., предложив использовать электричество для взрыва подводных мин.
Основная часть электрического взрывателя – запал, состояла из угольных электродов. Медный провод на берегу подключали к гальванической батарее. Электрический ток, который шёл от батареи к электродам, вызывал появление искры между ними. От этой искры воспламенялся угольный запал, а от него уже воспламенялся порох. И происходил взрыв мины. Для изоляции медного провода Шиллинг использовал шёлк и специальный состав их каучука и льняного масла. Так Шиллингом был предложен новый вид подводных и подземных кабелей связи, в которых медная жила покрывалась изоляцией.
Изобретение Павла Львовича Шиллинга было продемонстрировано в Санкт-Петербурге в 1812 г. императору Александру I.
Следует сказать, что только через 18 лет начали взрывать мины электричеством американцы. А англичанам для этого понадобилось 26 лет.
В 1812 г., когда началась война с французами, Павел Львович Шиллинг добровольцем пошёл в действующую армию. А в 1814 г, когда русские войска вступили в Париж, он был награждён орденом святого Владимира.
С этого момента вся жизнь Шиллинга была посвящена науке.
Электромагнитный телеграф Шиллинга
В 1817 г. Шиллингу поручили возглавить первую в России литографию Министерства иностранных дел, которая создавала для армии топографические карты. Вскоре он создал гражданскую литографию для печатания географических карт.
В 1822 г Шиллинг - член-корреспондент французского Азиатского общества. В 1824 г. - член британской Востоковедческой ассоциации. А в 1828 г. его избирают членом-корреспондентом Петербургской академии наук.
Параллельно Шиллинг продолжает работы по созданию электрического телеграфа. И в 1828 г. он создаёт первый в мире электромагнитный телеграф. Этот телеграф имел одну магнитную стрелку, которую приводили в движение передаваемые последовательно электрические сигналы. Но этот аппарат не был представлен публике.
Но в 1832 г. Шиллинг демонстрирует электромагнитный телеграф в присутствии императора Николая I. Для работы этого аппарата он придумал телеграфный код. Можно сказать, что этот код был прообразом современной двоичной системы кодирования. А роль единиц и нулей выполняли чёрные и белые кружки с магнитными стрелками. Эти стрелки поворачивались в магнитном поле, создаваемом шестью катушками.
Говорят, что текст первой телеграммы составил сам российский император.
В 1832 г. линиями телеграфной связи были соединены помещения Зимнего дворца. Позже соединили Зимний дворец и Адмиралтейство.
В 1835 г. Шиллинг продемонстрировал свой телеграф в Берлине на съезде «Общества немецких естествоиспытателей и врачей».
В 1837 г. Шиллингу поручили соединить телеграфной линией Санкт-Петербург и Кронштадт. Но внезапная смерть Павла Львовича Шиллинга 25 июля 1837 г. помешала этому. Линия была построена уже после смерти Шиллинга.
Деятельность Павла Львовича Шиллинга на благо России не забыта потомками. Ему посвящены воспоминания современников, многочисленные статьи и книги.
Электромеханическую печатную машинку, которая использовалась для передачи текстовых сообщений (аналога сегодняшних SMS) по двухпроводной линии – телеграф – изобрели задолго до появления других средств связи. Сейчас телеграфы используются очень редко, но в свое время это устройство сделало революцию в области передачи информации . Рассмотрим же его историю.
Прототипом первого в мире телеграфа можно считать изобретение Клода Шафа– оптический телеграф или как его назвал сам изобретатель – гелиограф. И хотя к электронике гелиограф не имел никакого отношения – сообщения передавались при помощи света и системы зеркал – все же идея имела правильное направление. Изобретатель даже придумал свои символы, с помощью которых сообщения передавались между двумя достаточно удаленными точками.
Идею первого электрического телеграфа в 1753 году выдвинул шотландский ученый Чарльз Морис. Он предложил между двумя точками проложить множество изолированных друг от друга проводов, и по ним уже передавать сообщения. Кстати, количество отдельных проводников должно было равняться количеству букв в алфавите или хотя бы самому необходимому для общения набору букв. При этом сообщение передавалось посредством подачи электрического заряда через провода на металлические шарики. Оператор телеграфа должен был замечать, какой из шариков притягивает в данный момент небольшие предметы, а какой нет и таким образом декодировать посланное сообщение.
И хотя Моррисону так и не удалось «довести до ума» свое изобретение – идею подхватили другие ученые и изобретатели. Так в 1774 году физик из Женевы Георг Лесаж построил первый вполне работоспособный телеграф по технологии Моррисона. Он же спустя 8 лет впервые предложил прокладывать кабеля для телеграфной связи не просто под землей, а в глиняных трубах. То есть Лесанжа можно считать еще и изобретателем одного из способов прокладки кабеля.
Но проблема многопроводных телеграфов состояла в том, что даже простое сообщение из нескольких предложений оператор передавал больше двух часов. Что уже говорить об ошибках, обязательно возникающих при таком методе.
Лишь в 1809 году немецкий ученый Самуил Томас Земмеринг из Мюнхена, после серии открытий в области электроники Алессандро Вольта , создал телеграф, работа которого была основана на химическом воздействии электрического тока на вещества.
В 1832 году российский ученый Павел Львович Шиллинг создает первый электромагнитный телеграф. Его конструкция состояла из 6 магнитных стрелок, подвешенных на шелковых нитях и помещенных внутрь катушек индуктивности. В результате прохождения через одну из катушек электрического тока, стрелка в зависимости от его направления двигалась либо вверх, либо вниз. С ней в свою очередь был соединен картонный диск, который поворачивался при движении стрелки. Примерно в то же время свой телеграф представили немецкие физики
Первый в мире электромагнитный телеграф был изобретён русским учёным и дипломатом Павлом Львовичем Шиллингом в 1832 г. Находясь в командировке в Китае и других странах, он остро ощущал потребность в быстродействующем средстве связи. В телеграфном аппарате им использовано свойство магнитной стрелки отклоняться в ту или другую сторону в зависимости от направления тока, проходящего по проводу, расположенному вблизи стрелки.
Аппарат Шиллинга состоял из двух частей: передатчика и приёмника. Два телеграфных аппарата проводниками соединялись между собой и с электрической батареей. Передатчик имел 16 клавиш. Если нажимали на белые клавиши, ток шёл в одну сторону, если на чёрные — в другую. Эти импульсы тока достигали по проводам приёмника, который имел шесть катушек; возле каждой катушки на нити подвешивали две магнитные стрелки и небольшой диск (см. левый рис.). Одну сторону диска окрашивали чёрной краской, другую - белой.
В зависимости от направления тока в катушках магнитные стрелки поворачивались в ту или другую сторону, и телеграфист, принимающий сигнал, видел чёрные или белые кружки. Если ток в катушку не поступал, то диск был виден ребром. Для своего аппарата Шиллинг разработал азбуку. Аппараты Шиллинга работали на первой в мире телеграфной линии, построенной изобретателем в Петербурге в 1832 г, между Зимним дворцом и кабинетами некоторых министров.
В 1837 г. американец Самуил Морзе сконструировал телеграфный аппарат, записывающий сигналы (см. правый рис.). В 1844 г. была открыта первая телеграфная линия, оборудованная аппаратами Морзе между Вашингтоном и Балтимором.
Электромагнитный телеграф Морзе и разработанная им система записи сигналов в виде точек и тире получили широкое распространение. Однако аппарат Морзе имел серьезные недостатки: переданную телеграмму необходимо расшифровать, а затем записать; мала скорость передачи.
Первый в мире буквопечатающий аппарат изобрёл в 1850 г. русский учёный Борис Семенович Якоби. В этом аппарате имелось печатающее колесо, которое вращалось с такой же скоростью, как и колесо другого аппарата, установленного на соседней станции (см. нижний рис.). На ободах обоих колес были выгравированы буквы, цифры и знаки, смачиваемые краской. Под колёсами аппаратов располагали электромагниты, а между якорями электромагнитов и колёсами протягивали бумажные ленты.
Например, надо передать букву «А». Когда на обоих колёсах буква А располагалась внизу, на одном из аппаратов нажимали ключ и замыкали цепь. Якоря электромагнитов притягивались к сердечникам и прижимали к колёсам обоих аппаратов бумажные ленты. На лентах одновременно отпечатывалась буква А. Для передачи любой другой буквы надо «поймать» момент, когда нужная буква будет находиться на колесах обоих аппаратов внизу, и нажать ключ.
Какие необходимы условия для правильной передачи в аппарате Якоби? Первое - колёса должны вращаться с одинаковой скоростью; второе - на колёсах обоих аппаратов одинаковые буквы должны занимать в любой момент одинаковые положения в пространстве. Эти принципы использовались и в телеграфных аппаратах последних моделей.
Над усовершенствованием телеграфной связи работали многие изобретатели. Были телеграфные аппараты, которые передавали и принимали десятки тысяч слов в час, но они сложны и громоздки. Большое распространение в своё время получили телетайпы - буквопечатающие телеграфные аппараты с клавиатурой как у пишущей машинки. В настоящее время телеграфные аппараты не используются, их вытеснила телефонная, сотовая и интернет-связь.
В школе на лето всегда задавали неподъёмный список литературы - обычно меня хватало не более чем на половину, и ту я читал всю в кратком изложении. «Война и мир» на пяти страничках - что может быть лучше… Про историю телеграфов расскажу в подобном жанре, но общий смысл должен быть понятен.
Слово «Телеграф» происходит от двух древнегреческих слов - tele (далеко) и grapho (пишу). В современном значении это просто средство передачи сигналов по проводам, радио или другим каналам связи… Хотя первые телеграфы были беспроводными — ещё задолго до того, как научиться переписываться и передавать какую-либо информацию на большие расстояния, люди научились перестукиваться, перемигиваться, разводить костры и стучать в барабаны — всё это тоже можно считать телеграфами.
Хотите верьте, хотите нет, но когда-то в Голландии вообще передавали сообщения (примитивные) с помощью ветряных мельниц, коих там было огромное множество — просто останавливали крылья в определённых положениях. Возможно, именно это однажды (в 1792 году) вдохновило Клода Шафа на создание первого (среди непримитивных) телеграфа. Изобретение получило названием «Гелиограф» (оптический телеграф) — как несложно догадаться из названия, это устройство позволяло передавать информацию за счёт солнечного света, а точнее, за счёт его отражения в системе зеркал.
Между городами в прямой видимости друг от друга возводили специальные башни, на которых устанавливались огромные суставчатые крылья семафоров — телеграфист принимал сообщение и тут же передавал его дальше, передвигая крылья рычагами. Помимо самой установки, Клод придумал и свой язык символов, который позволял таким образом передавать сообщения со скоростью до 2 слов в минуту. Кстати, самая длинная линия (1200 км) была построена в 19 веке между Петербургом и Варшавой — из конца в конец сигнал проходил за 15 минут.
Электрические же телеграфы стали возможны лишь тогда, когда люди стали более плотно изучать природу электричества, то есть, примерно в 18 веке. Первая статья об электрическом телеграфе появилась на страницах одного научного журнала в 1753 году под авторством некоего «C. M.» — автор проекта предлагал посылать электрические заряды по многочисленным изолированным проволочкам, связывающим пункты А и Б. Количество проволочек должно было соответствовать количеству букв в алфавите: «Шарики на концах проволок будут наэлектризовываться и притягивать лёгкие тела с изображением букв
». Позже стало известно, что под «C. M.» скрывался шотландский учёный Charles Morrison, который, к сожалению, так и не смог наладить правильную работу своего устройства. Зато поступил благородно: угостил других учёных своими наработками и подал им идею, а те вскоре предложили различные усовершенствования схемы.
В числе первых был женевский физик Георг Лесаж, который в 1774 году построил первый работающий электростатический телеграф (он же в 1782 году предложил прокладывать телеграфные провода под землёй, в глиняных трубах). Всё те же 24 (или 25) изолированных друг от друга проводков, каждому соответствует своя буква алфавита; концы проводков соединены с «электрическим маятником» — передавая заряд электричества (тогда ещё вовсю тёрли эбонитовые палочки), можно заставить соответствующий электрический маятник другой станции выйти из состояния равновесия. Не самый быстрый вариант (передача небольшой фразы могла занять 2-3 часа), но он хотя бы работал. Спустя 13 лет телеграф Лесажа усовершенствовал физик Ломон, который сократил количество необходимых проводков до одного.
Электрическая телеграфия стала интенсивно развиваться, но действительно блестящие результаты дала только тогда, когда в ней стали применять не статическое электричество, а гальванический ток — пищу для размышления в этом направлении впервые (в 1800 году) подкинул Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Джероламо Умберто Вольта. Первым же отклоняющее действие гальванического тока на магнитную стрелку в 1802 году заметил итальянский учёный Романьези, а уже в 1809 году мюнхенским академиком Зёммерингом был изобретён первый телеграф, основанный на химических действиях тока.
Позже в процессе создания телеграфа решил поучаствовать и русский учёный, а именно Павел Львович Шиллинг — в 1832 году он стал создателем первого электромагнитного телеграфа (а позже — ещё и оригинального кода для работы). Конструкция плода его стараний была такая: пять магнитных стрелок, подвешенные на шелковых нитях, двигались внутри «мультипликаторов» (катушек с большим количеством витков проволоки). В зависимости от направления тока магнитная стрелка шла в ту или иную сторону, а вместе со стрелкой поворачивался небольшой картонный диск. Используя два направления тока и оригинальный код (составленный из комбинаций отклонения диска шести мультипликаторов), можно было передавать все буквы алфавита и даже цифры.
Шиллингу было предложено сделать телеграфную линию между Кронштадтом и Петербургом, но в 1837 году он умер, и проект заморозился. Лишь спустя почти 20 лет его возобновил другой учёный, Борис Семёнович Якоби — помимо прочего, он задумался о том, как записывать получаемые сигналы, стал работать над проектом пишущего телеграфа. Задача была выполнена — условные значки записывал карандаш, прикреплённый к якорю электромагнита.
Также свои электромагнитные телеграфы (а то и «язык» для них) придумали Карл Гаусс и Вильгельм Вебер (Германия, 1833 год) и Кук и Уитстон (Великобритания, 1837). А, чуть про Сэмюила Морзе не забыл, хотя про него я уже . В общем, наконец-то научились передавать электромагнитный сигнал на большие расстояния. Понеслось — сначала простые сообщения, потом корреспондентские сети начали передавать по телеграфу новости для многих газет, потом появились целые телеграфные агентства.
Проблемой была передача информации между континентами — каким образом протянуть более 3000 км (от Европы к Америке) провода через Атлантический океан? Удивительно, но именно так и решили поступить. Инициатором стал Сайрус Уэст Филд - один из основателей компании Atlantic Telegraph Company, который устроил хардпати для местных олигархов и убедил их проспонсировать проект. В результате появился «клубок» кабеля весом в 3000 тонн (состоящий из 530 тысяч километров медной проволоки), который к 5 августа 1858 года успешно размотали по дну Атлантического океана крупнейшие на тот момент военные корабли Великобритании и США — «Агамемнон» и «Ниагара». Позже, правда, кабель порвался — не с первого раза, но починили.
Неудобство телеграфа Морзе заключалось в том, что его код могли расшифровать только специалисты, в то время как простым людям он был совершенно непонятен. Потому в последующие годы многие изобретатели трудились над тем, чтобы создать аппарат, регистрирующий сам текст сообщения, а не только телеграфный код. Наиболее известным среди них стал буквопечатающий аппарат Юзе:
Частично механизировать (облегчить) труд операторов-телеграфистов решил Томас Эдисон — он предложил вовсе исключить участие человека, записывая телеграммы на перфоленту.
Ленту делали на реперфораторе — устройстве для пробивания отверстий в бумажной ленте в соответствии со знаками телеграфного кода, поступающими от телеграфного передатчика.
Реперфоратор принимал телеграммы на транзитных телеграфных станциях, а затем передавал их автоматически — при помощи трансмиттера, устраняя тем самым трудоёмкую ручную обработку транзитных телеграмм (наклейку ленты с отпечатанными на ней знаками на бланк и последующую передачу всех символов вручную, с клавиатуры). Были и реперфотрансмиттеры — устройства для приёма и передачи телеграмм, выполняющие функции реперфоратора и трансмиттера одновременно.
В 1843 году появились факсы (мало кто знает, что они появились раньше телефона) — придумал их шотландский часовщик, Александр Бейн. Его устройство (которое он сам называл телеграфом Бейна) было способно на большие расстояния передавать копии не только текста, но и изображений (пусть и в отвратительном качестве). В 1855 году его изобретение усовершенствовал Джованни Казелли, доработав качество передачи изображений.
Правда, процесс был довольно трудозатратным, судите сами: исходное изображение нужно было перенести на специальную свинцовую фольгу, которую «сканировало» специальное перо, присоединённое к маятнику. Темные и светлые участки изображения передавались в виде электрических импульсов и воспроизводились на принимающем устройстве другим маятником, который «рисовал» на специальной увлажнённой бумаге, пропитанной раствором железосинеродистого калия. Устройство было названо пантелеграфом и в дальнейшем пользовалось большой популярностью по всему миру (в том числе в России).
В 1872 году французский изобретатель Жан Морис Эмиль Бодо сконструировал свой телеграфный аппарат многократного действия — он имел возможность передавать по одному проводу два и более сообщения в одну сторону. Аппарат Бодо и созданные по его принципу получили название стартстопных.
Но помимо самого устройства, изобретатель придумал ещё и весьма удачный телеграфный код (Код Бодо), который впоследствии набрал большую популярность и получил наименование Международный телеграфный код №1 (ITA1). Дальнейшие модификации конструкции стартстопного телеграфного аппарата привели к созданию телепринтеров (телетайпов), а в честь учёного была названа единица скорости передачи информации — бод.
В 1930 году появился стартстопный телеграф с дисковым номеронабирателем телефонного типа (телетайп). Такое устройство, в числе прочего, позволяло персонифицировать абонентов телеграфной сети и осуществлять быстрое их соединение. В дальнейшем такие устройства стали называть «телекс» (от слов «telegraph» и «exchange»).
В наше время от телеграфов во многих странах отказались как от морально устаревшего способа связи, хотя в России его ещё применяют. С другой стороны, тот же светофор тоже можно в какой-то степени считать телеграфом, а он используется уже чуть ли не на каждом перекрёстке. Поэтому погодите списывать стариков со счётов;)
За период с 1753 по 1839 годы в истории телеграфа насчитывается около 50 различных систем — некоторые из них так и остались на бумаге, но были и такие, которые стали фундаментом современной телеграфии. Время шло, технологии и облик устройств менялись, но принцип работы оставался прежним.
А что сейчас? Недорогие СМС-сообщения потихоньку уходят — на смену им идут всевозможные бесплатные решения типа iMessage/WhatsApp/Viber/Telegram и всяких там асек-скайпов. Можно написать сообщение «22:22 — загадывай желание » и быть уверенным в том, что человек (возможно, находящийся с другой стороны земного шара) скорее всего даже успеет его вовремя загадать. Впрочем, вы уже не маленькие и сами всё понимаете… лучше попробуйте предсказать, что с передачей информации будет в будущем, через аналогичный по длине промежуток времени?
Фотоотчёты из всех музеев (со всеми телеграфами) будут опубликованы чуть позже на страницах нашего «исторического»
В 1832 году русский ученый Павел Львович Шиллинг изобрёл телеграф, который был удачно испытан в Петербурге. Шиллингу также удалось создать подводный кабель с каучуковой изоляцией и воздушную подводку на проводах.
Вернер фон Сименс (1816-1892) – немецкий физик, электротехник и предприниматель. Родился в Ленте близ Ганновера. Вскоре после окончания Берлинского артиллерийского училища оставил военную карьеру и занялся изобретательской деятельностью.
В. Сименс с братом Карлом улучшили конструкцию электромагнитного телеграфа, и савместно с механиком И. Гальске братья сконструировали электрический телеграф. В 1847 году в Пруссии В. Сименс получил патент на телеграф. И. Гальске усовершенствовал изготовление проводов и их изоляцию. Вернер и Карл Сименсы совместно с И. Гальске создали фирму «Сименс и Гальске», которая занималась промышленным производством средств связи. Телеграфные линии строились по всему земному шару. За небольшой период времени небольшая мастерская превратилась в крупный завод, который изготавливал телеграфные установки и различные кабели.
Сименс Эрнст Вернер серьёзно занимался электротелеграфией, точной механикой и оптикой. В 1846 году учёный изобрёл машину для наложения резиновой изоляции на провода. Эта машина вошла во всеобщее употребление при производстве изолированных проводников для подземных и подводных телеграфных кабелей. В. Сименс ввёл в обиход термин «электротехника». 17 января 1867 г. учёный изложил свою теорию динамо-машины в берлинской академии. Данная машина стала основой для всей современной электротехники.
В 1879 г. на берлинской выставке была представлена первая электрическая железная дорога и первый трамвай, построенные В. Сименсом. С этого началась активная деятельность изобретателя в развитии и распространении электрических железных дорог.
Завод, основанный В. Сименсом, дал миру множество изобретений и усовершенствовании по части телеграфного дела и электротехники: в индукционных электрических машинах стальные магниты были заменены на электромагниты; был разработан электрогенератор с самовозбуждением; сконструирован электрический пирометр; сконструирована промышленная электроплавильная печь и селеновый фотометр.
В настоящее время в различных странах действуют предприятия акционерного общества «Сименс и Гальске» по производству аппаратов и принадлежностей электротехники, по электрическому освещению, по эксплуатации телефонов, телеграфов, электрических железных дорог, по передаче электроэнергии.
В честь учёного, физика и изобретателя Вернера фон Сименса названа единица измерения электрической проводимости – Сименс.
blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
