Рождение, расцвет и смерть телеграфа

Швейцарский физик Жорж Луи Лессаж в 1774 году собрал одну из первых действующих моделей электрического телеграфа. Информация передавалась между двумя комнатами его дома, а каждой из 26 букв алфавита соответствовал отдельный провод.
Другой изобретатель, Ломон, использовал один провод для передачи информации. Это отрывок из статьи, опубликованной в Дублине в 1793 году: "Париж, 16 октября 1787 года. Вечером я был у месье Ломона, весьма остроумного и изобретательного механика, который улучшил хлопкопрядильную машину… В электроэнергии он сделал замечательное открытие. Вы пишете два или три слова на бумаге, он берет лист в комнату и включает машину. Запертый в цилиндрический корпус, на вершине которого находится электрометр — маленький пробковый шарик, провод соединяется с цилиндром и электрометром в другой комнате, и жена Ломона, заметив соответствующие движения шара, записывает слова. Из этого следует, что изобретатель сформировал алфавит движений. Поскольку длина провода не влияет на эффект, переписка может осуществляться на любом расстоянии в пределах города или за его стенами, или в целях более достойных. Как бы эту машину ни использовали, это прекрасное изобретение".

Телеграф Жана Луи Лессажа

22 февраля 1804 года Франциско Сальва (Francisco Salvá) представил в Академии наук в Барселоне электрический телеграф на основе батареи Вольты. Система состояла из шести небольших ёмкостей с водой. В жидкость опущены по два провода, и в зависимости от смены их полярности каждый резервуар показывает по два сигнала благодаря выделению водорода.
Более подробной информации, в том числе азбуки для расшифровки сигналов, до нас не дошло.

Телеграф Франциско Сальвы

Ещё через пять лет член баварской академии наук Зёммеринг (Sömmerring) по указанию короля Максимиллиана изобретает телеграф, снова использующий электролиз и вольтов столб. На принимающей стороне размещался аквариум, в котором от электрода, соответствующего нужной букве, выделялись пузырьки водорода. Вдвое меньше пузырьков кислорода образовывались от второй буквы — то есть одновременно по проводам шли два символа.

Телеграф Зёммеринга

В 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед разослал в доступные учёные учреждения и журналы брошюру "Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку".
На лекциях в университете он демонстрировал нагрев проволоки электричеством от вольтова столба. На столе во время опыта лежал морской компас, поверх крышки которого проходил провод. Когда учёный замкнул электрическую цепь, стрелка компаса отклонилась. По легенде, это заметил один из присутствующих в аудитории. Другая легенда говорит о том, что сам учёный заметил данное отклонение. Эрстед в процессе своих экспериментов обнаружил, что при расстояние от проволоки до стрелки менее 3/4 дюйма, отклонение составляет 45°, а при увеличении расстояния угол пропорционально уменьшается. Величина отклонения изменяется в зависимости от мощности аппарата. Эрстед проверял эффект на проволоке из разных материалов, пытался экранировать стрелку деревом, стеклом, смолой, помещал в воду.
В брошюре 1820 года он пишет: «Основной вывод из этих опытов состоит в том, что магнитная стрелка отклоняется от своего положения равновесия под действием вольтаического аппарата и что этот эффект проявляется, когда контур замкнут, и он не проявляется, когда контур разомкнут. Именно потому, что контур оставался разомкнутым, не увенчались успехом попытки такого же рода, сделанные несколько лет тому назад известными физиками».
Открытие Ханса Кристиана Эрстеда послужило основой для электромагнитных телеграфов.

Отклонение магнитной стрелки под воздействием электрического тока

В 1832 году Пауль Шиллинг, русский дипломат и историк, участник Отечественной войны, собрал в Петербурге электромагнитный телеграф. В основе технологии телеграфа находился эффект отклонения магнитной стрелки при взаимодействии с электромагнитным полем от электрических проводов. Предыстория данного изобретения крайне интересна: Шиллинг за пять лет до этого взрывал подводные мины посредством электрического тока, идущего по проводам с каучуковой изоляцией.
Для передачи одной буквы нажимали три или четыре клавиши одновременно. На принимающем аппарате проводники подсоединялись к электромагниту с висящей над ним магнитной стрелкой, которая поворачивалась, когда по проводу шёл ток. Вместе со стрелкой поворачивался сигнальный кружок, чёрный с одной и белый с другой стороны. Шиллинг разработал специальный код, чтобы шести стрелок с сигнальными кружками хватило для передачи всех букв русского алфавита. За минуту по восьми проводам можно было передать десять знаков.

Шестистрелочный мультипликаторный телеграфный аппарат Шиллинга

В 1841 году открылась первая регулярная телеграфная линия, соединяющая Зимний дворец с Генеральным штабом. Это произошло уже после смерти изобретателя в 1837 году. Но работу Шиллинга продолжил Борис Семёнович Якоби, создавший к 1839 году несколько систем телеграфных аппаратов, включая пишущий.
В пишущем телеграфе Бориса Якоби электромагнит приводил в движение карандаш, оставляющий записи на движущейся фарфоровой доске. Аппарат работал на линии Зимний дворец — Главный штаб — Царское село. Записи сложно поддавались расшифровке, чему изобретатель не был рад.

Якоби к 1845 году сделал стрелочный синхронный аппарат с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и клавиатурой, а к 1850 году — первый в мире буквопечатающий телеграф. Только его работу правительство считало военным секретом, оттого о проекте мало кто знал.

Стрелочный телеграфный аппарат Б. С. Якоби с вертикальным циферблатом

В 1844 году Якоби пригласили для строительства телеграфной линии вдоль железной дороги между Москвой и Санкт-Петербургом. Изобретатель предложил включить в линию вспомогательную батарею, которая позволит вести передачи при повреждении изоляции подземного кабеля. Подобное устройство затем применили при прокладке кабеля по дну Атлантического океана.
К сожалению, Якоби не достроил линию, заказ на строительство сети телеграфных линий в конце концов получила немецкая компания ”Siemens & Halske”

Стрелочный телеграфный аппарат "Siemens & Halske"

В 1852 году в Москве основали первую телеграфную станцию в здании вокзала Петербург-Московской железной дороги. С 1 октября этого года начинает свою историю компания «Центральный телеграф». В 1869 году станция переезжает на Мясницкую улицу.
К концу 1855 года телеграф охватил города Центральной России и начал соединять страну с Европой. В 1880 году в России применяли телеграфные аппараты нескольких типов и телетайпы.

Центральный телеграф на Мясницкой улице, около 1900 года

Американский изобретатель Сэмюэл Морзе запатентовал свою версию телеграфа в 1840 году. Ключ или «молоток» замыкал и размыкал электрическую цепь, автоматический приёмник записывал сигналы. Импульсы тока определенной длительности заставляли колебаться электромагнитное перо, воспроизводившее «точки» и «тире» на бумажной ленте. Перо либо выдавливало сигналы, либо наносило их чернилами.

Телеграфный ключ, он же «молоток»

В 1843 году Конгресс принял билль и выделил изобретателю субсидию для строительства линии между Вашингтоном и Балтимором длиной 65 километров.
Первая попытка проложить кабель под землёй с помощью изобретения Эзры Корнелла — специального траншейного плуга — оказалась неудачной. Но в 1844 году линию открыли, провода шли по телеграфным столбам. Так и на изоляции можно было сэкономить.
Бывший генеральный почтмейстер в двух кабинетов президентов Амос Кендалл сразу понял, насколько телеграф с его высочайшей скоростью передачи информации полезен, и привлёк инвесторов к проекту. Морзе начал продавать лицензии на своё изобретение, и к 1851 году в США открылись пятьдесят независимых телеграфных компаний.

Иллюстрация из патента Эзры Корнелла на плуг для прокладки кабелей

В 1846 году Роял Эрл Хаус запатентовал печатающий телеграф, способный передавать сорок слов в минуту. Патентом на этот тип телеграфа владел судья Сэмюэл Селден, вместе с которым Хайрам Сибли, шериф округа Монро, штат Нью-Йорк, основал компанию «New York and Mississippi Valley Printing Telegraph Company» (NYMVPTC). Через семь лет название изменилось на «Западный союз» — «Western Union».
Вместо того, чтобы прокладывать новые телеграфные линии, предприниматели стали скупать существующие и объединять их в одну систему. За три года количество офисов «Western Union» увеличилось до 4000, а капитал — с 220 тысяч долларов до 48 миллионов.
Отправить телеграмму по США в 1854 году стоило 20 долларов за сообщение. Из-за этого желающих было не так много, и бизнесмены охотно продавали свои компании Хайраму Сибли. В 1854 году «Western Union» купила патент на телеграф Морзе.

Печатающий телеграф 1900 года, производство Siemens & Halske, Санкт-Петербург

В 1861 году «Western Union» за 112 дней соединили единой трансконтинентальной линией Западное и Восточное побережья США. До появления этой линии сообщения на такое расстояние шли в течение десяти дней — их везли самые храбрые и отчаянные молодые люди верхом. И не все письма доходили из-за постоянных нападений бандитов.

Прокладка трансконтинентальной телеграфной линии. Сотрудник службы Pony Express приветствует строителей.

К середине XIX века телеграфные сети связывали большинство крупных городов Европы и США — по суше. А вот отправить телеграмму через океан было затруднительно. Письма продолжали идти на пароходах, доставка осуществлялась за двадцать дней в лучшем случае. В мире, где международные отношения становились всё более интенсивными, создание коммуникаций между Старым и Новым светом было вопросом времени. Идею проложить телеграфный провод по дну Атлантического океана высказал Сэмюэл Морзе, затем её поддержал английский физик Чарльз Уитсон. Но её отвергали как неосуществимую. На помощь предпринимателям и учёным пришла открытая в Индии гуттаперча, которую Вернер фон Сименс предложил использовать для изоляции.
Одну из первых подводных линий начал прокладывать английский инженер Джон Бретт между Францией и Англией. Военное судно «Вигдеон» указывало судну «Голиаф» с кабелем на борту путь, отмечая его буями с флагами. Кабель погружался в воду, каждые 15 минут к нему подвешивали груз в 10 килограммов свинца. По линии пошла первая телеграмма, но сразу после неё связь перестала работать. Французский рыбак случайно вырвал неводом кусок кабеля.
Первый кабель состоял из двух медных проволок толщиной в два миллиметра, обтянутых гуттаперчевой оболочкой. Для второй попытки использовали четыре проволоки, каждую из которых защитили гуттаперчевой оболочкой толщиной в шесть миллиметров. Все проволоки вместе с пятью круглыми просмоленными и пропитанными салом пеньковыми шнурами скрутили в один кабель, обвитый общим пеньковым просмоленным шнуром. Сверху наложили ещё один пеньковый слой, и уже после обвили кабель десятью железными оцинкованными проволоками диаметром в семь миллиметров. Первый кабель весил 14 тонн, а второй, улучшенный, уже 166 тонн. Теперь случайность в виде закинутого в море невода не могла помешать коммуникации между странами.
В ноябре 1852 года установили прямое телеграфное сообщение между Лондоном и Парижем, а позже соединили Англию с Ирландией, Германией, Голландией и Бельгией. Швецию соединили с Норвегией, Италию — с Сардинией и Корсикой. В 1854-1855 годах кабель проложили через Средиземное и Черное моря.

Предприниматель Сайрус Уэст Филд, используя опыт компаний, прокладывавших подводные кабели, собрал инвестиции, достаточные для проекта прокладки кабеля по дну Атлантического океана. В 1856 году корабли «Агамемнон» и «Ниагара» отошли от берегов Ирландии, каждый имел на борту по катушке кабеля массой в полторы тысячи тонн. Кабель выполнили из семипроволочного медного каната с гуттаперчевой оболочкой, жилы которого обтянули просмоленной пенькой, а снаружи кабель обвили ещё 18 шнурами из 7 железных проволок каждый. Длина кабеля составила четыре тысячи километров.

Маршрут для прокладки трансатлантической линии связи: Ирландия — Ньюфаундленд

Через несколько дней кабель порвался, и проект пришлось отложить. Спустя уже несколько месяцев состоялась вторая попытка — снова провальная. Третья попытка состоялась в 1858 году, кабель сумели проложить от Ирландии до Ньюфаундленда. 16 августа того года королева Великобритании Виктория поздравила президента США Джеймса Бьюкенена с успешным проектом, но спустя несколько месяцев связь была нарушена.
Сайрус Филд и тогда не сдался. Через восемь лет, в 1864 году, он начал укладку кабеля с улучшенной изоляцией с помощью британского парохода «Грейт Истерн» водоизмещением 32 тысячи тонн. Кабель порвался во время укладки. В 1866 году тот же пароход произвёл вторую попытку — и тогда получилось наконец-таки обеспечить связь между Европой и Америкой. А порванный ранее кабель нашли и скрепили со вторым фрагментом, так что и он начал функционировать.

Сцена обрыва кабеля на «Грейт-Истерне». The Illustrated London News. Band 47. 1865

Образцы кабелей, сформировавших трансатлантическую линию связи

Американская «Вестерн Юнион» решила пойти по другому пути — через Аляску. В 1867 году Россия продала Аляску США за 7,2 миллиона долларов, и «Вестерн Юнион» получила от властей право прокладывать линии вдоль военных и почтовых путей, включая линии железнодорожного сообщения.
Проект прокладки кабеля через Аляску назвали «Русско-американский телеграф». Он предполагал линию от Сан-Франциско в Калифорнии до Москвы через Орегон, Вашингтонскую территорию, Колумбию, Аляску, Берингов пролив и Сибирь, что позволяло соединить США и Европу.
Хотя проект провалился, он дал толчок к развитию всех территорий, через которые проходил.

на Аляске

В 1870 году кабель проложили в Индию, чтобы установить связь между Лондоном и Бомбеем через Египет и Мальту. Ниже на карте видны основные телеграфные линии в 1891 году.

Возможность мгновенно передавать сообщения на большое расстояние открыла дорогу новым видам бизнеса. Деньги по почте в России согласно Большой советской энциклопедии пересылали с 1781 года. В XIX веке появилась модернизированная услуга — почтовые переводы. По почте отправляли не сами купюры, а специальные талоны, которые получатель приносил на почту для того, чтобы забрать наличные деньги. А вкладывать купюры в конверты запретили.
Разветвлённая телеграфная сеть в США позволила «Western Union» начать предоставлять в 1871 году телеграфные денежные переводы. Услуга оказалась настолько востребованной, что уже через пять лет компания провела 37 190 переводов на сумму 2,6 миллиона долларов при средней сумме перевода в 70 долларов. Это более 56 миллионов долларов в ценах 2016 года. Именно эта услуга сейчас является основным бизнесом для компании. В 2015 году «Western Union» осуществила 262 миллиона денежных переводов между клиентами на общую сумму в 82 миллиарда долларов.
В Советском союзе денежные переводы были одной из важных услуг телеграфной связи общего пользования.

Бланк телеграфного перевода, СССР

В середине XIX века в США стал зарождаться фондовый рынок. Ценными бумагами торговали на самих биржах. Было бы гораздо удобнее узнавать текущие котировки, сидя в брокерской конторе, и совершать покупки и продажи прямо из неё. Такую возможность открыл телеграф, приблизив торговлю бумагами к режиму реального времени.
Роял Эрл Хаус в 1846 году запатентовал печатающий телеграф, который выдавал на выходе текст. Это был пра-пра-пра-прадедушка современных принтеров. Первая модель была хрупкой, часто синхронизация между отправителем и получателем нарушалась. Для печати одной буквы было нужно несколько импульсов тока, и на больших расстояниях система не работала. Улучшенная Дэвидом Хьюзом модель работала с помощью часовых механизмов — так достигалась синхронизация аппаратов. Эту модель использовали в России с 1865 года до начала Великой Отечественной войны.
Готовая печать телеграфных сообщений, без необходимости длительной расшифровки точек и тире, позволила создать тикерные аппараты для передачи биржевых котировок. В 1869 году Томас Эдисон представил такой аппарат, способный печатать один символ в секунду.

Тикерный аппарат Томаса Эдисона

Сейчас наши смартфоны и компьютеры синхронизируют время с помощью радиосвязи. В 1930-е годы в США вы могли арендовать часы, которые синхронизировались с мастер-часами «Western Union», чтобы вы всегда могли точно знать, который час. В 1877 году на крыше штаб-квартиры компании в Нью-Йорке установили шар времени, по которому жители города могли сверять часы. За пять минут до полудня шар поднимали до самого верха шпиля, на высоту 96 метров над улицей. Десятиэтажное здание компании на тот момент было самым высоким в Нью-Йорке и США. За две минуты до полудня в Морскую обсерваторию США в Вашингтоне по телеграфу отправляли сигнал о статусе положительной готовности шара для спуска.
В полдень оператор из обсерватории активировал спусковой механизм и шар падал на семь метров вниз. После спуска шара сигнал отправляли в обсерваторию. Благодаря этой службе компания почти весь XX век была «Хранителем времени нации».

Часы с точным временем от Western Union

Возможность быстрой отправки сообщений открыла новые возможности для бизнеса. Крупные компании с развитой филиальной сетью благодаря телеграфной связи, а затем — телетайпу, стали работать как единое целое, передавая информацию в режиме реального времени.

Закодированный телеграфный сигнал было трудно читать и передавать без специальной подготовки, поэтому с самого начала учёные пытались изобрести более "дружелюбное" к пользователям устройство. Так было с пишущим телеграфом Бориса Якоби и аппаратом Вернера фон Сименса, и это стало причиной появления телетайпа.
В 1872 году французский изобретатель Жан Бодо разработал телеграфный аппарат, который позволял одновременно передавать два и более сообщений по одной линии. При этом аппарат передавал сообщения, используя буквы латинского алфавита, а после работы российских умельцев — и буквы русского алфавита. Устройства такого типа назвали стартстопными. Кроме этого Бодо создал телеграфный код Бодо, который передавали на перфорированных лентах. Первые аппараты Бодо стали использовать в 1877 году на линии Париж — Бордо. До конца XX века использовали двухкратные аппараты, способные передавать до 760 знаков в минуту. Дополнительно к аппарату Бодо сделал распределитель, дешифратор и печатающий механизм, что упрощало работу специалистов.
Два или шесть телеграфистов кодировали сообщения, стараясь не сбиться. Они использовали два пальца левой и три пальца правой руки, по очереди отправляя сигналы. Но самое интересное происходило с другой стороны — на бумажной ленте печатались буквы, а не код.
В 1901 году после создания клавиатуры для телеграфного аппарата код доработали, изменили порядок знаков и добавили дополнительные символы. 5-битная кодировка и использование буквенного и цифрового регистра остались.

Аппарат Бодо: клавиатура и распределитель

Изобретение Бодо и тикерный аппарат стали предшественниками телетайпа. Телетайп — это электромеханическая печатная машина для передачи текстовых сообщений.
В 1920-х годах была создана глобальная «Сеть Телекс», охват которой составил 600 тысяч абонентов в 100 странах мира. Отправленные через эту сеть документы имели юридическую силу. Сетью активно пользовались коммерческие компании, пока телетайп не был вытеснен факсом, а затем и интернетом.
Сейчас от популярности некогда распространенного устройства остались лишь бледные следы, например, традиционный префикс tty (от TeleTYpe) для обозначения текстовых терминалов в Unix. Некоторые ведомственные радиостанции до сих пор ведут вещание в режиме телетайпа, передавая информацию вроде сводок погоды.

Телетайп, входивший в сеть Telex

Американская «Western Union» отправила последнюю телеграмму в 2006 году, полностью переключившись на трансфер денег. В 2004 году телеграф свернули в Нидерландах, а в 2013 году — в Индии. В некоторых странах, в частности в России, государственные службы работают до сих пор. Иногда телеграммы используют для отправки повесток в суд, для денежных переводов, даже для поздравлений. Во времена, когда передача информации перестала быть проблемой благодаря глубокому проникновению интернета и мобильной связи, простые письма или телеграммы становятся прихотью, позволяющей проникнуться атмосферой прошлого. Вот только сами телеграфные сети в основном демонтированы, поэтому сообщения передают по современным каналам связи.