第22章　电报

第22章　电报

G.R.M.加勒特（G.R.M.GARRATT）

有人曾经说过，通信技术史就是人类的历史。虽然这样的说法可能太绝对了，但通信的发展是人类文明进步不可分割的一部分，这无疑是不争的事实。在思想和观念交流的速度和便利性方面的每一次改进，都会在社会或经济方面产生影响。只要对通信技术当时状态的背景进行观察，我们就能够充分意识到历史、社会和政治进步的意义和趋势。

我们这里重点关注的100年是特别有趣的100年，在其初始阶段，长距离通信的最快方式是骑马的人，而到末期，电报已牢固地确立了它的地位。虽然早在1753年，最初的电报系统就已经被提出，但演变成实际上可以实施的方案却经历了近90年。在这一过渡期内，正如我们将会了解到的，人们曾提出过许多建议，进行过无数实验，其中大部分都不太切合实际。可是，所有这些直觉的预示却促进了通信的改善，而通信正是人类的一种显著特征。

在对电报最早期的各发展阶段进行描述之前，有必要专心致志地回顾一下在法国大革命期间便已成熟的可视电报系统（system of visual telegraphs），它曾在近40年里是海军和陆军军事行动中的一个重要参考因素。

可以回想一下法国在1793—1794年时的情况。当时革命正处在高潮，法国受到英国、荷兰、普鲁士、奥地利、西班牙、意大利联邦、汉诺威和黑森联军的四面攻击。马赛和里昂两座城市发生了叛乱，英国舰队占领了土伦。法国在近乎无望的情况下仅有三个有利因素——联军之间由于通信线路不足而缺乏协调，联军的目标不统一，卡诺（Lazare Carnot）致力于在法军各部之间建立团结。

在这种情况下，沙普电报（Chappe telegraph）的出现是一个重要因素，最终使天平转向了有利于法军。但是，不能就此认为沙普（Claude Chappe，1763—1805）是可视电报的唯一发明人。几乎可以肯定，原始的信号传送方法在4000年以前便已经使用了，众所周知的是罗马人早就广泛利用高塔传递信号。望远镜的发明使可视电报更加实用，而胡克（Robert Hooke，1635—1703）于1684年向皇家学会发表的演说中，曾给出了作为一个有效系统所需的清晰而又全面的概述。几乎没有什么实际细节胡克未曾提到，但有一件事需要强调一下，这项发明和另一项发明一起使可视电报能在18世纪末期克服开发中的一切困难，可以在当时的条件下将消息传送数百英里。

沙普出生在一个生有10个孩子的家庭，但只存活了7个。在那个动乱的年代，他和兄弟们没有正式职业。1790年初，他们自发组织起来，热情投入到当时席卷全国的共和主义新浪潮中。在那年夏季被迫赋闲的日子里，沙普决定要设计一套通信系统（图343），使中央政府尽可能在最短的时间里收到情报和传达命令。他的调查包括对电报（边码651）的研究。在随后的两年中，他实验了几种不同形式的可视电报。有两次，他在巴黎埃图瓦勒的实验设备遭到狂热的民众破坏，因为它被认为是在与被关押的路易十六（Louis XⅥ）通信。不过，沙普并未因此泄气，还是坚持实验，方案的价值到1793年夏天已经得到确认。他被授予电报工程师的头衔，并受命建立巴黎与里尔之间的电报台站线路，两地之间的距离为144英里。在一年之内，这条拥有15座电报台站、相邻两台站可以相望的通信线路全部完成。1794年8月15日，这个井然有序的系统传送出第一份电报，从里尔发至巴黎，内容是向政府报告他们的军队已经收复勒凯努。两个星期后，另一份告知重新收复康德的电报使法国首都呈现出一派狂欢景象。沙普的旗语通信装置包括一根能绕中心旋转的木梁，这样它就可以在一个垂直平面上转动。在横梁的两端有附加的转臂，因此可以组成大量构形（图344）。

没过几年，巴黎和斯特拉斯堡之间以及巴黎和布雷斯特之间的沙普电报线路都已经建立起来。但是，因为线路上的每座台站都必须与下一台站在可视距离内，仅在巴黎和斯特拉斯堡之间就得有50座台站，管理的难度和付给工作人员的工资都很高，财务上的困难就没有间断过。这种情况并不奇怪，至少要持续到这项服务与彩票计划相结合为止。

沙普于1805年去世，或许是由于极度紧张和忧虑导致的自杀。但在50年里，他所创立的沙普电报系统已经覆盖了法国的大部分地区。1852年，在沙普系统最终被电报系统取代时，这一网络已经覆盖了总计3000多英里的距离，拥有556座分散的台站。

英格兰在1794年秋天收到了有关里尔和巴黎之间的沙普线路的情况报告，在11月15日的《太阳报》（The Sun）上还出现了插图说明。虽说在相当独立的情况下，类似的发明几乎同时在很不相同的地方产生出来，并不是一件极不寻常的事，但似乎也有可能是这些来自法国的报告刺激了默里勋爵（Lord George Murray）和甘布尔（John Gamble），促使他们在1795年初向海军部提出发展可视电报系统的计划。获得采用的默里计划与沙普的一个早期方案非常相似，采用一个大的木框架，装有6扇可活动的百叶窗，通过这些百叶窗不同的组合显示，可提供63种不同的信号。为海军部修建的这种台站共15座，位于伦敦和迪尔之间，花费将近4000英镑，包括各座台站配备的一台8几尼的时钟和两台12几尼的望远镜。有报道说，信号能够在两分钟内发送并得到确认。

一条建有10座台站的类似的通信线路把海军部和朴次茅斯港连接了起来，有几个建造台站的高地在当地仍然被称为“电报山”。尽管连接伦敦和雅茅斯的另一条线路于1801年被列入计划，但在以亚眠和约（1802年）为标志的对法战争暂时缓解期间，这项计划被推迟了，事实上一直到1807年才完成。另一条重要的线路位于伦敦与普利茅斯之间，于1806年夏季完成。

美国采用旗语原理的第一套可视电报系统由格劳特（Jonathan Grout）于1800年建造。这条65英里长的线路连接马撒葡萄园岛和波士顿，其用途在于传送航运消息。

在1811—1814年间，英国的百叶窗系统已逐渐被更优良的沙普旗语系统取代，但是随着拿破仑（Napoleon）的战败和被流放到埃尔巴，所有的紧迫感都消失了，许多电报台站也被废弃。当然，这种松弛只不过是幕间的小插曲，因为拿破仑，1815年春逃走并在法国登陆，电报线路又迅速恢复并转变成在这里还从未实现过的旗语系统。这种恢复也是短暂的，因为它这要取决于战争的状态。最后，拿破仑在滑铁卢被打败，对法国的长期战争结束了，电报台站也都被废弃。

没过几年，人们又努力把它们恢复起来，到朴次茅斯的线路直到1847年才最后关闭。但是，实质上可视电报早就成为海军部的一种工具。这并不奇怪，当失去了战争的刺激因素，此类服务就会失去作用。旗语电报在人力方面较为浪费，因为台站之间的距离很少超过8英里，而且在天气情况不好时信号还会中断，对于公民个人来说也没什么用处。由于这些不利条件，它们或许不可避免地无法在长期的和平时期继续存在下去。无论如何，1840年前后电报（electric telegraph）的出现使得旗语电报系统最终被淘汰了。

一般认为电报的历史始于1753年，当时有一份仅署名C.M.的很值得注意的信件（边码649），刊登在2月17日的《苏格兰人杂志》（Scots Magazine）上。但是，在描述C.M.提出的建议之前，还应当简单回顾一下提出的背景，并请记住当时关于电的科学知识还处于初始阶段（第Ⅴ卷，第9—10章）。

很早以前人们便已知道，一块琥珀经过摩擦，就具有可以吸引附小的稻草或纸片的性质，只是这种现象并未引起注意，且被认为毫无实用价值。直到16世纪末，科尔切斯特的吉尔伯特（William Gilbert，1540—1603）把各种有关吸引现象的零星观察搜集起来，加上许多他自己的观察，于1600年出版了伟大著作《论磁石》（De magnete），为电科学奠定了基础，electric（电）这个单词，就是吉尔伯特从意为“琥珀”的希腊语单词ēlektron创造出来的。玻意耳（Robert Boyle，1627—1691）对此作了一些推进，在1675年出版了一本小册子，论述了电的起源与产生。虽说他对电现象的原因进行了思索，但与2000多年前的希腊哲学家们一样，他没能提出令人满意的解释。

1660—1663年间，居里克（Otto von Guericke，1602—1686）取得了一项重要进展。在进行另外某项课题的一些实验过程中，他制作了一个很大的、可以绕着轴转动的硫磺球。在空手向旋转的球压去时，他观察到硫磺球已带上了很强的电，由此无意间成为第一台起电装置的发明人。

摩擦起电机的发展非常缓慢。1675年，也许是牛顿（Newton）用一个玻璃球取代了硫磺球。1733年，温克勒（J.H.Winckler，1703—1770）装了一块皮革垫子与玻璃接触，以起到橡胶的作用，博斯（G.M.Bose，1710—1761）则于1738年采用了导体。1742年，戈登（Andrew Gordon，1712—1751）用玻璃圆柱体代替了使用起来很不方便的球体，因此到18世纪中期，摩擦起电机已经被确立为相当可靠的起电机了。

尽管我们今天所有的人都非常熟悉电气实践的基本事实，例如金属丝用作导体，橡胶、瓷器、云母和其他这类物质用作绝缘体，但我们必须记住曾有一段时期人们连这些基本事实都不知道。在1720年至他1736年去世这段时期里，在卡尔特养老院靠养老金度日的格雷（Stephen Gray）做了一系列著名实验。虽然描述这些实验要花费太长时间，但他在1729年发现的电导和电绝缘的基本原理却为发明电报奠定了基础。在他之前，还未曾有人尝试过把电荷传送一段距离，即使是几英尺远。

在格雷的许多实验中，有不少是在1729年夏天进行的。他的这些实验表明，电荷能够沿着像潮湿的双股线和铜丝这类物质传送，但不能沿着丝线、玻璃棒或树脂棒传送。在实验过程中，他成功地把电荷传送到将近300码远的距离。值得一提的是，他做的这些工作实际上已经建立了电报所需的所有基本要素——发送端的电源、绝缘的线路、接收端的某种形式的指示器（格雷用了一支向下的羽毛）和一个接地回线，虽然最后这项的功能当时还不曾被确证。

在我们谈到C.M.的电报之前，还必须简要地提及一项更进一步的发明——1745年发明的莱顿瓶。莱顿瓶的重要性与其说是体现在电报中的使用——事实上它在电报中并没有多少直接用途，还不如说是它的特性的发现方式引起了全欧洲对电现象的普遍兴趣。这是人们第一次可以把电荷存储起来。许多地方都进行了公开演示和实验，通过二三十人手牵手围成的圆圈，可以传递电击已经成为常识。这表明围成圈的所有人都同时受到电击。诺莱（Abbé Nollet，1700—1770）又更大规模地重复实验，大约200位加尔都西会修士通过一定长度的铁丝连接起来，围成一个周长超过1英里的圆圈，让一次电击通过圆圈传递，很显然传递速度非常快。这样，电报所需的所有条件都具备了，而且并不奇怪的是，一份把电用于传送情报的详尽提案没过几年就公布了。

按照电报工作的基本原理，我们可以很方便地把1750—1850年间提出的各种电报方式分类如下：

（1）利用静电的电报。

（2）电化学电报。

（3）电磁电报。

这种分类可以清楚地表明电报的发展是怎样受到伽伐尼（Galvani）、伏打（Volta）、安培（Ampère）和基础电科学领域的其他科学家的发现的影响和促进。

利用静电的电报　1753年《苏格兰人杂志》刊登的那封著名来信，仅署了字首为C.M.的作者名字，具体是谁仍不为人知。虽然有人认为是查尔斯·莫里森（Charles Morrison），也有人认为是查尔斯·马歇尔（Charles Marshall），不过任何一方支持者的证据都很勉强，作者的身份依然不能肯定。无论是谁，他的信却成了对利用静电的电报充分而又详细的说明。虽然还不能肯定他是否曾把自己的提议推进到实际实验阶段，但很明显的是，他预见到了将会碰到的几乎所有困难。

C.M.的信太长，难以在此全部引用，只好简略地提一提。他指出，“一组导线，其根数等于字母数，将其水平地拉在两个指定地点之间，相邻两导线间距约1英寸并相互平行。每隔20码用玻璃状物质或宝石匠的黏合剂固定于某种坚实的物体上，既要防止接地，又要防止接触其他任何非带电体（non-electric）[1]，还要防止由于自身重量而断裂……”这封信详细说明了在想发出一个特定字母时，导线应当怎样连接到电机的导体上。在接收端，“每根线上悬挂一个小球，在小球下边约1/6英寸或1/8英寸处，放置字母表中的字母，这些字母都标注在纸片或其他轻得足以升起至带电小球处的物体上……按照通常做实验的方式把电机开动，假定我要发出Sir这个单词，便用一片玻璃或其他不导电的物体敲击S线，使之与圆筒接触，然后是i，再往后是r，都重复同样的过程。我的接收方几乎同时在线路末端看到这几个字母升至带电小球处……”

C.M.的信尽管写得很详细，在当时却很少引起人们注意，对实际电报的发展并没有产生实质上的贡献。他提出的应用电技术的最新进展的方式有着历史和技术上的价值，可能是由于经济原因而难以找到实际用途。此外，文明世界是否做好了使用电报的准备，特别是一种需要26条绝缘线来操作的电报，还值得怀疑。

在这封信发表后的30年里，许多类似的方案又被提了出来，特别是博佐鲁什（Bozolus，1767年）、奥迪耶（Odier，1773年）和勒萨热（Le Sage，1782年）的方案，但迄今所知的是，它们都没有达到实际实验阶段。然而，1787年洛蒙德（M.Lomond）在巴黎进行了小规模的公开演示，他的方案在C.M.的方案基础上有所改进，因为他只用了一根导线，附带一个通草球验电器作为指示器。通过预先安排好的编码，接收方的操作员便可以把通草球的不同运动翻译成字母表中的不同字母。不过或许是很慢的信号发送速率，阻碍了它在更大范围的推广。

沙普开发的旗语电报非常成功，这一点早已为人所知，但是大家一般还不太知道他在这项工作之前的1790年，便已对电报进行了广泛实验。他的方案是利用两台时钟，仔细调节钟摆，使其同步摆动，并在秒盘的周围标记了1—9和0的数字。信号的发送通过一只莱顿瓶放电完成的，接收方的操作员记下放电瞬间秒针指示的数字。但是，沙普似乎因在使导线绝缘方面遇到困难而失去了信心，放弃了他的电计划转而选择可视电报，这在当时似乎可以提供更为直接的成功前景。

巴塞罗那的萨尔瓦（Don Francisco Salvá）没有被电系统表面存在的固有困难所吓倒，在1795年提出了一种多导线方案，提出当接收方的操作员经受电击时，发送方莱顿瓶的放电应该可以被察觉到。他的包括潜水艇电报方案的提议叙述得非常详细，加上还有西班牙宫廷的资助，他的想法依然没有显示出比那些纯属地方性的演示有更多的实际应用前景。有报道说，1798年，改进过的萨尔瓦方案只采用一根导线，在相距26英里的马德里和阿兰胡埃斯之间实际建立起来。但是，由于缺乏有关这条线路工作情况的报道，与关于原始提案的大量细节形成了鲜明对照，因此它的存在还是难以肯定。

关于利用静电的电报，我们将要提到的最后也许是最有趣的一点，是罗纳尔兹（Francis Ronalds）于1816年进行的描述和演示。出生于1788年的罗纳尔兹最初立志从商似乎不喜欢这一前途，从1812年开始便致力于化学和物理学研究，从事静电实验。他或许已经发现当时海军部使用的旗语电报系统缓慢、笨重而且不可靠，显然在1816年夏季把大量时间和金钱投入到将电用于电报系统的大规模实验上。

当时，罗纳尔兹住在伦敦哈默史密斯的一所住宅里，花园有600英尺长。为了演示电脉冲的传播速度，他竖起了一对很大的木架，在木架的横杆上悬挂了总长为8英里的金属丝。他把金属丝的一端与能使线路带电的摩擦起电机连接起来，另一端接在一个指示器上，指示器是一对通草球，当线路带电之后，两个小球便会岔开。在发送端，他设置了一个标着字母表上的字母的刻度盘，可以在一块板后面转动，通过板上的小孔，一次可以看到一个字母。在接收端，也备有一个类似的刻度盘。借助于时钟机构，两块刻度盘可以同步转动。这个方案与沙普1790年提出后又放弃的方案没有什么不同。导线不断由摩擦起电机供电，当发送端操作员的仪器小孔中出现想要发送的字母时，他便对导线放电。接收端操作员可以看到他的指示器的通草球下落，并注意到同时出现在他的刻度盘小孔中的字母。

罗纳尔兹对于这一系统利用架空线路工作感到满意，他又继续在花园里一条深4英尺、长525英尺的沟中建造地下线路。他用长玻璃管为铜丝绝缘，并放入盛有软沥青的长木槽中。许多年后的1862年，人们在哈默史密斯花园中发现了这条线路中的一段，其中一小段样品如今保存在南肯辛顿的自然博物馆。

罗纳尔兹的方案真的实用吗？他真的已经制造出有效的电报系统了吗？根据后来的知识判断，答案几乎必然是否定的，但毫无疑问的是，他的实验为解决这一在当时还非常困难的问题做了认真尝试。这些实验的规模和成就肯定值得官方对此作些调查研究，不过遗憾的是，当罗纳尔兹向海军部提出演示他的电报时，却被告知“现在任何种类的电报都统统不需要了，除了现有的这套系统以外，其他任何系统都不会被采用”。

电化学电报　在18世纪末的几年中，伽伐尼和伏打的工作不仅把电报领域引入一个全新的时代，而且还为电的实际应用奠定了必要的基础。由于他们的工作，低电压形式的电流也变得可以利用，其应用将被证明像静电一样用途广泛且易于处理。实际上，静电在开始时也是难以理解与变化莫测的。可以有把握地认为，依靠静电工作的电报迟早会发展成相当实用的形式。然而，低电压供电将会大大有利于研制简单而又方便的通信装置，这一点毫无疑问。在我们下面将要讲述的电报中，将会看到伽伐尼和伏打以及后来的奥斯特（Oersted）、安培、阿拉戈（Arago）以及斯特金（Sturgeon）等人的基本发现，是怎样应用到实际系统的开发中去的。(https://www.daowen.com)

很简要地说，伽伐尼于1791年发现，金属和动物组织接触常会产生肌肉收缩，这似乎是由电导致的。伏打认为，这个效应是由于不同金属在潮湿的身体内相接触产生了电，这导致他于1800年发明了由锌盘和银盘构成的著名的电柱或电堆，其中每对金属盘都用盐水浸湿的纸板隔开。伏打的电堆成为第一套电池。人们不久就发现，电流的保持与电堆圆盘上的化学作用相关，而且还表明［尼科尔森（Nicholson）和卡莱尔（Carlisle），1800年］由于有来自电堆的电流通过，水能够分解为其组成元素氧和氢。

电和化学作用的这种关联很快引出多种电化学电报的建议，其中第一种在1804年由萨尔瓦提出。如前所述，萨尔瓦已经开发出一种静电电报，这时又提出用一个伏打电堆作为电源，在电解水时阴极附近出现的氢气泡作为电报的指示器。他的建议发表了，但由于缺乏进一步开发，很快就被忘却了。这再一次表明，一位发明家在希望得到公开承认或奖励之前，既需要提出也需要开发他的方案。

在其他电化学电报的发明家中，比较杰出的是冯·泽默林（S.T.von Soemmering）。1809年夏季，他将仪器（图345）向慕尼黑科学院作了相当详细的描述，随后还在许多场合展示过。他那些曾经安装在住所里的仪器与萨尔瓦提出的仪器非常相似，所做的唯一原创性贡献便是一个警报器（见图345的右边），以提醒接收端的操作员注意。但是，他在几年时间里如此热衷于推广他的方案，使得他被广泛认为是这种仪器的最初发明人。不过，由于要在发送方和接收方之间使用不少于35根导线，这对一般使用来说显然太昂贵了，也太不实用，无怪乎冯·泽默林接触的许多官员和政府对此表示不愿采用。

在冯·泽默林1810年演示他的电报时，其中一位观众是驻慕尼黑的俄国公使馆专员席林（Baron Schilling）。基于对电报可行性的深刻印象，席林把自己以后27年中的大部分时间都用于开发一套可为人接受的系统。因为这一系统后来为库克（Cooke）和惠斯通（Wheatstone）的发明提供了基础，所以冯·泽默林和席林之间的友谊就成为电报史上的最高典范。

在冯·泽默林演示之后的三四十年间，许多发明家提出了一些其他形式的化学电报，著名的有夏普（Sharpe，1816年）、考克斯（Coxe，1816年）、E.戴维（E.Davy，1838年）、史密斯（Smith，1843年）和贝恩（Bain，1846年），但均未证实有实用价值。随着电磁学的问世，电报又经历了一次新的方向定位。

电磁电报　在1820年之前的150年间——否则还要更长，电和磁之间的关系曾经一直含糊不清。两者有如此之多明显的相似之处，因而存在某些联系似乎是肯定的，只是由于缺乏稳定的直流电源，磁现象和电现象之间联系的真实性质便无从知晓。但是，随着伏打电堆的发明，加上随后各式各样原电池的开发，它们真正的关系必然迟早会揭开。在1819年到1820年冬季，哥本哈根大学物理学教授奥斯特（1777—1851）观察到了极其重要的现象：当电流在磁针上方的导线中流过时，磁针便会偏转。1820年7月，他把观察到的情况首次用拉丁文发表，引起了人们极大的兴趣，法国的安培和阿拉戈，英国的汉弗莱·戴维（Humphry Davy）、法拉第（Faraday）和斯特金，德国的施韦格尔（Schweigger）等和美国的亨利（Henry），立即随之响应。在几星期内，安培便发表了他在电磁学方面的第一篇论文，而阿拉戈则宣布他发现了电流的磁效应。

几个月后，哈勒的施韦格尔（1779—1857）宣布了对于电报来说最为重要的一项发明——电流计。他观察到当电流从磁针上方的导线流过时，磁针会向一个方向偏转，当反向的电流从磁针下方的导线流过时，磁针也向同一个方向偏转。如果他安排向外流的电流从磁针上方通过，同时回流的电流从磁针下方流过，发现可以得到将近两倍的偏转。如果绕着磁针额外再增加一圈导线，偏转还会加倍，加第三圈时几乎可以产生六倍于原先的偏转了。

施韦格尔的电流计（其最早的名称为扩程器）是一种由绕着几圈导线的小型磁罗盘构成的原始装置，但是不久后安培等人就对其结构进行了改进。它很快也吸引了冯·泽默林和席林的注意。

席林在外交和军事领域的经验以及对电的多年密切关注，使他能够充分意识到将施韦格尔的扩程器应用于电报的可行性。关于席林早期实验的细节和日期的资料比较缺乏，但他可能是在1822年前后利用业余时间开始实验的。直到1837年去世的15年中，他设计出了许多不同的装置，有时使用单个扩程器作为指示器，有时使用5个或6个（图346）。他对于单针式仪器使用了一种编码，与后来的莫尔斯电码没有什么不同。

席林电报的一个令人关注的特点是警报装置（图346B），这很类似于约15年前冯·泽默林所用的那种装置。这个装置包括一个附加的电流计，上面装有一根水平臂，当指针偏转时便会碰到一个精密的平衡杆，平衡杆下落会触动一种常用的钟表机构警报器的触发器。

虽然席林似乎曾四处游历，使自己的电报装置引起了许多人的注意，但他好像直到1836年才开始认真努力使其投入实际使用。就在那年，俄国沙皇尼古拉（Nicholas）任命了一个委员会，希望能在圣彼得堡和彼得霍夫的皇宫之间架设电报。不幸的是，就在计划得以实施之前，席林却去世了。但他曾在1835年向一位名叫蒙克（Moncke）的海德堡教授演示过他的仪器，蒙克有一件复制品供自己讲学之用。次年3月，库克（W.F.Cooke）还曾看到过这个仪器。

库克生于1806年，是一位医生的儿子，20岁时参加了东印度军。后来，他由于健康欠佳被迫放弃了自己的工作，开始依靠解剖学造型术（anatomical modelling）维持生计。但是，对于蒙克仪器的兴趣，使得他将全部注意力都集中到了电报上。1836年4月，库克回到英格兰，在接下来的几个月里就建构了几种电报结构，其中一种是计划建在利物浦和曼彻斯特之间的铁路上。但他在电磁工作方面遇到了某些困难，于是就去请教伦敦国王学院的自然哲学教授惠斯通（1802—1875）。惠斯通曾亲自进行过电报装置的实验，鉴于共同的利益，他们最终决定组成合伙关系。他们的第一项专利于1837年6月获得，第二个月便在相距约1英里的尤斯顿镇和卡姆登镇之间，向新伦敦和伯明翰铁路公司的董事们演示了他们的五针电报（图347），但这些董事对于是否需要电报意见不一，进一步的行动被推迟了。第二年，大西方铁路公司的董事们同意在相距13英里的帕丁顿和西德雷顿之间安装电报系统，工程在当年5月动工，经证明非常成功，并在1842年又延伸至斯劳。

用于帕丁顿—斯劳线上的电报装置是双针式的，特定的字母信号按照预先编定的编码通过磁针的瞬时偏转发送出去（图348）。除了与库克和惠斯通电报的针式装置非常相似的席林电报之外，大多数早期的电报都是这种类型，即每个字母都得通过特定的方式显示出来，或用指针，或用氢气泡，或像罗纳尔兹的仪器那样在一个刻度盘上的小孔后面出现字母。惠斯通自己特别偏爱使用字母显示（letter indicating）电报，1837年最初的五针电报便属这种类型，如图347所示。他的为人所知的ABC电报一直流行了许多年，尤其是在通信量少的地方以及电报还得由不熟练的人员操作的地方。但是在那些雇用受过训练的操作人员的正规电报局，不久就发现采用预先编定的编码是一种更快的操作方法，它很快就普及开了。

帕丁顿—斯劳线的成功导致了电报的快速发展。有一套电报系统已经安装到布莱克沃尔铁路上，随后两年诺里奇便与雅茅斯实现了连接，还有伦敦与戈斯波特和南安普顿，汤布里奇与梅德斯通，以及沃尔弗顿与彼得伯勒。1846年，伦敦与多佛尔也加入了进来。这一时期的增长率可由以下事实来推断：1844年惠斯通收到的属于他的新设线路专利权使用费只有444英镑，可到下一年就收到了2775英镑。

直到这时，电报还不曾引起公众的注意，直到在1845年发生的一次意外事件惊人地显示了潜力。一位妇女在斯劳被害，有人看到嫌疑犯登上了去帕丁顿的火车。有关这个人的详细描述通过电报发到了帕丁顿，结果他刚一抵达就被认出而遭逮捕，随后被吊死。人们还记得更近的一次类似事件，1910年，克里彭（Crippen）在他逃离英格兰搭乘大西洋班轮即将登岸时被捕，使公众注意到无线电报的深远威力。

直到1845年底，库克和惠斯通的商业权益一直在库克个人的管理之下。他也作为负责电报系统安装的承包人。但在接到建设伦敦—多佛尔线的订单时，这似乎是组织一个公司的合适机会，于是在1846年初，电报公司（Electric Telegraph Company）便组建起来。随着公司的发展，估计英国到1852年，已建成约4000英里的电报线路。

不幸的是，库克和惠斯通从合作的早期开始便争吵不断，这种紧张关系毫无疑问妨碍了电报的技术开发。早在1838年，库克就曾利用机会对他的合伙人反复声称自己是电报的唯一发明人提出抗议，他虽然并未声明自己曾发明了电报，但在使其变成一种实用装置方面做得比任何人都多。库克对他的合伙人要求一切荣誉全属于自己的态度表示了强烈不满，争吵的方式几乎像孩子一样，指责和反指责公开进行了约15年之久。人们的同情心无疑倾向于库克，但是，真实情况见于1841年作出的一份声明之中，“我们必须把这项重大发明自他们合伙以来的5年间所取得的迅速进步，归功于两位先生如此理想的相互合作”。

随着电报公司的创立，库克继续全职从事电报的商业开发和电报线路的不断延伸，他实在太忙了，以至无法从事任何主要的技术开发。可是具有学术背景的惠斯通有机会来推动技术进步，多年来他一直在设计新的改进型电报装置。1840年，他曾负责制订了第一套横跨英吉利海峡的重要的电报方案，同年又推出了具有多种形式的ABC电报的第一种形式。1841年，他发明了第一台电报打字机，但这种特殊装置的出现超前于时代，并没有得到普遍应用。

库克和惠斯通电报是一项或多或少从先前的发现和发明有逻辑地发展来的发明，它是基于良好的实验及已确立的原理，成功实质上与当时的环境密切相关。相比之下，莫尔斯（Samuel Morse）于1835年左右发明的电报是原创性的，但因为他在技术上缺乏经验，所以他的仪器简陋且不实用（图版47，上）。他的接收装置中包括一支钢笔，笔尖与移动的纸条保持接触。当接收装置通电时，钢笔能在电磁铁的作用下移动，在画出的轨迹上则会出现凹口。莫尔斯是有一定名声的艺术家，在1832年被纽约大学任命为艺术教授，但是他研制电报的想法，如果不是得到朋友盖尔（L.D.Gale）和史密森学会秘书亨利（Joseph Henry，1797—1878）的帮助，很有可能会由于他本人缺乏技术知识而遭到失败。到1837年底，莫尔斯找到了一位助手兼支持者韦尔（Alfred Vail，1807—1859），此人早在1838年便完全重新设计了电报，并由此引起了有影响力的众议员们的注意。后来，莫尔斯完成了两项值得重视的改进——采用继电器以扩大传送范围，并采用现在非常著名的莫尔斯电码（图版47，下）。

1842年底，美国国会被说服投资3万美元建设华盛顿与巴尔的摩之间长约40英里的电报线，并于1844年6月顺利完工。与英格兰一样，接下去的10年是广泛扩展电报系统的时期。一个完整的线路网建立了起来，它往往是由相互竞争的公司完成的，最后于1856年并入西部联合公司（Western Union）。

在英格兰，正如我们已看到的，许多线路在紧接着1842年之后的几年中建立起来。伦敦和多佛尔之间的电报线路于1846年开通，引起了人们的极大关注，这也不可能不激励人们想要建设跨越多佛尔海峡延伸到欧洲大陆的线路。虽说惠斯通曾首先提出建设这样一条线路，约翰·布雷特（John Brett）和雅各布·布雷特（Jacob Brett）兄弟却是在英格兰和法国之间铺设第一条海底电报电缆的先驱。这条线路铺设于1850年8月28日（图349），但由于电缆机械强度不足而失败，1851年9月又成功地铺设了第二条电缆。

如果说电报的发展代表着人类通信进步的一个重要里程碑，那么海底电缆的开发则就是具有同等重要意义的另一个。一个促进了国内的通信，而另一个则把各国和各大洲连接起来。随着横跨北海以及地中海的海底电缆的铺设成功，人们自然会想到下一轮要铺设横跨大西洋的海底电缆了。

早期大西洋电缆的故事，是一部直面令人心碎的灾难和使人痛苦的损失，体现冒险、勇气和毅力的史诗。第一次尝试是1857年开始的，但当铺设了近350英里时，由于电缆断裂而告失败。1858年春又进行了第二次努力，但发生了新的灾难，直到同年8月电缆铺设才告结束。不幸的是，这时的电缆技术还远未成熟，在各种各样的灾难中几乎会被完全损坏，虽然信号最初能够缓慢地传过电缆，但仅仅在4个星期之后，信号就变得无法识别了，6个星期之后，电缆就完全失效了。人们在1865年又作出了新的尝试，大大改进了电缆的设计，并由“大东方号”进行铺设，却遭受了另一次事故，电缆最终断裂，并消失于大西洋中部2000英噚深处。1866年，人们又作了进一步的努力，终于在7月27日再度由“大东方号”铺设成功（图版46B），线路自爱尔兰的瓦伦西亚岛延伸至纽芬兰的特里尼蒂湾。最后成功的荣誉应归功于许多人，但是谁都比不上菲尔德（Cyrus W.Field，1819—1892）这位伟大的美国公民，他坚持不懈的努力是成就持续了近13年的整个事业的主要动力。“大东方号”重新找到前一年已经断裂的一个电缆接头并接上一根新的，由此构成了一条完整的电缆，整个工程获得了圆满成功。从那时起，跨越大西洋的电报电缆就一直在使用着。

参考书目

Appleyard，R.‘Pioneers of Electrical Communication.’Macmillan，London.1930.

Fahie，J.J.‘A History of the Electric Telegraph to the Year 1837.’London.1884.

Hamel，J.Von.‘Historical Account of the Introduction of the Galvanic and Electro-magnetic Telegraph.’London.1859.

Sabine，R.‘History and Progress of the Electric Telegraph.’London.1869.

Turnbull，L.‘The Electro-magnetic Telegraph.’Philadelphia.1853.