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电报——第一张即时通信网络

1837年,塞缪尔·莫尔斯为一种单线电报提交专利保留申请(美国专利第1,647号直到1840年6月20日才正式授予)。该系统能够以电流传播速度(铜导体中约200,000 km/s)传输约每分钟10个单词——人类历史上第一次,信息跑得比信使更快。

Source: loc.gov

电报——第一张即时通信网络

发现

参数数值
专利日期1837年9月28日(提交专利保留申请)
发明者Samuel Finley Breese Morse(1791–1872)
关键合作者Alfred Vail(机械师、编码共同发明者)
物理原理由直流电脉冲驱动的电磁铁
组成部分发报键、电池、铜线、电磁铁、记录针
吞吐量~10词/分钟(熟练操作员)
首次公开演示1838年1月6日,Speedwell Ironworks,Morristown(新泽西)

技术解释

1. 二元编码——莫尔斯电码用两种符号的序列表示每个字母:点(短脉冲,~60 ms)和划(长脉冲,~180 ms)。“E”(·)最短,“J”(·———)是较长的编码之一。Morse和Vail把最短编码分配给英语中出现频率最高的字母——这是Huffman编码思想的先驱。

2. 电磁电路——发送员按下电键闭合电路。电池电流(~3–6 V)沿导线到达接收端,电磁铁拉动记录针,使其接触运动中的纸带。电路闭合持续时间决定记录的是点还是划。

3. 继电放大——超过约50 km后,导线电阻会使信号衰减。Morse引入电报继电器:弱电磁铁触发开关,闭合由本地电池供电的第二个电路。这种信号再生原理是数字中继器的直接祖先。

为什么有效

其他发明者也在研究电报(英国的Wheatstone和Cooke使用五针系统,俄罗斯的Schilling也有方案)。Morse系统靠简单性胜出:只需一根导线(Wheatstone需要五根)、几周即可学会的简单代码,以及能够留下书面证据的纸带记录。

Joseph Henry早于Morse取得继电器专利,这一装置解决了此前方案只能覆盖短距离的信号衰减问题。Morse的贡献在于把它整合进一个完整且具有商业可行性的系统。

因果链

Sturgeon电磁铁(1824)→ Joseph Henry改进电磁继电器(1831)→ Morse把继电器+编码整合为实用系统(1837)→ 国会资助Washington-Baltimore线路(1843)→ 电报网覆盖美国(1850年代)→ 永久性跨大西洋电缆(1866)→ 国际电报联盟,首个电信治理机构(1865)

趣闻

Samuel Morse原本是一位著名画家,也是New York University的艺术教授。1832年的一次海上航行中,Dr. Charles Thomas Jackson向他讲述了Faraday的电磁学实验,他由此产生了电报构想。Morse在随身速写本上画出了最早的设计图——这本速写本至今保存在Smithsonian Institution。

来源

以下参考资料已在2026年8月事实核查中验证,本条目的相关陈述均据此核对。

  1. Samuel Morse Papers,1791–1839时间线(1837专利保留申请)— Library of Congress
  2. This is our last cry before our eternal silence(法国最后一次Morse广播,1997年1月31日)
  3. Le Conquet radio — FFU电台,Morse广播结束