Художнику Сэмюэлю Морзе были известны многочисленные попытки преодолеть пространство при помощи электрического телеграфа. Мысль об этом родилась уже давно, еще тогда, когда повсюду увлекались опытами с усилительными банками Клейста и Мушенбрека.
В 1753 году некто Ч. М. опубликовал статью об электрическом телеграфе. Автор проекта предлагал посылать электрические заряды по многочисленным изолированным проволокам, связывающим два пункта. Число проволок должно было равняться числу букв в алфавите.
«Шарики на концах проволок, — писал Ч. М., — будут наэлектризовываться и притягивать легкие тела с изображением букв».
Позднее было установлено, что Ч. М. — это Чарлз Морисон, шотландский ученый из города Ренфрю. Он так и не мог наладить правильную работу своего аппарата. Но так как идея устройства ему казалась очень простой, он решил рассказать о своем телеграфе на страницах научного журнала, чтобы другие попробовали испытать его. И действительно, некоторые изобретатели вскоре предложили различные усовершенствования телеграфа Морисона. Но лишь через двадцать один год, в 1774 году, женевский физик Георг Лесаж произвел несколько удачных опытов телеграфирования с помощью электрических зарядов. Телеграф Лесажа был устроен так. Между двумя пунктами было протянуто двадцать пять проволок, по числу букв алфавита. На одних концах к проволокам были прикреплены бузинные шарики. На другой станции была установлена электрическая машина, которая временно присоединялась к той проволоке, по которой нужно было просигнализировать букву. Проволока получала электрический заряд, который по ней распространялся, и бузинный шарик притягивал бумажку с начертанной на ней буквой. Передача одного слова занимала десять-пятнадцать минут, передача фразы — два-три часа, передача страницы текста из книги — сутки и более.
Еще через тринадцать лет, в 1787 году, физику Ломону удалось упростить телеграф, Лесажа. Он довольно удачно, при помощи изобретенного им условного алфавита, вел телеграфный разговор со своей женой, сидевшей в соседней комнате. Все телеграфное устройство Ломона состояло из одной проволоки, одного электроскопа и электрической машины.
В 1796 году испанский физик Сальва, по требованию короля, устроил в окрестностях Мадрида телеграфную линию, по которой передавал условные сигналы электрическими искрами.
Когда открыто было гальваническое электричество, баварский врач и естествоиспытатель Самуил Земмеринг предложил в 1809 году использовать для телеграфирования электрохимическое разложение воды. По пузырькам водорода, выделяющимся на одном из тридцати пяти электродов, обозначенных буквами или цифрами, можно была принимав передаваемые депеши. Но и этот «пузырьковый телеграф» не был пригоден для практического использования.
Прошло двенадцать лет. Действие гальванического тока на магнитную стрелку, открытое Эрстедом, получило широкую известность. На основе этого явления многие ученые и изобретатели пытались устраивать телеграфы с магнитной стрелкой. Первым подобное изобретение сделал Андре Ампер. Но как малоудобное оно не нашло применения.
Некоторым другим ученым более посчастливилось. В то время, когда Сэмюэль Морзе разрабатывал свой замечательный «прибор для преодоления пространства», в другой части света талантливый русский физик Павел Львович Шиллинг изобрел и установил в 1832 году в Петербурге телеграф между зданиями Зимнего дворца и министерства путей сообщения. В позднейшем, усовершенствованном телеграфе; Шиллинга применялись всего только два провода. К концам одной стороны он присоединил гальваническую батарею, к концам другой — небольшую катушку и внутри нее магнитную стрелку. Каждая буква обозначалась сочетанием нескольких отклонений стрелки вправо или влево. Для этого достаточно было особым ключом менять присоединения проводов на зажимах гальванической батареи.
Подобные телеграфы работали медленно и ненадежно. Так продолжалось до тех пор, пока в телеграфии не был применен электромагнит.
Электромагнит был изобретен с большим «опозданием». Ученые долго наблюдали электромагнитные явления, но электромагнит изобрел отнюдь не ученый. Изобретателем электромагнита был самоучка англичанин, сын сапожника Вильям Стэрджен. До двадцатилетнего возраста Вильям, как и его отец, занимался сапожным ремеслом. Он нигде не учился. Но любознательность, наблюдательность и природный ум помогли юноше накопить некоторые сведения из разных областей знания. Чтобы хоть немного заняться самообразованием, Стэрджен решил поступить волонтером (добровольцем) на военную службу.
Солдатская жизнь была не слаще жизни сапожника. Казарма была такой же мрачной, как и сапожная мастерская, где прошли его детство и юность. Но Вильям безропотно тянул лямку артиллериста лишь потому, что в часы досуга ему разрешалось чтение книг. Новый мир открылся Стэрджену, когда он начал читать книги по физике, Эта наука за
хватила его. Не прибегая ни к чьей помощи, в напряженном труде и страстном увлечении наукой Стэрджен хорошо овладел современной ему физикой. На это ушло почти пятнадцать лет. Электричество и магнетизм стали его самыми любимыми областями физики. Узнав об открытиях Эрстеда и Ампера, Стэрджен с разрешения высшего военного начальства повторил опыты этих ученых.
Прослужив двадцать лет волонтером, Стэрджен решил, наконец, освободиться от военной службы и заняться более глубоким изучением электромагнетизма. Однажды, это было в 1823 году, он заметил, что стержень из мягкого железа, помещенный внутри катушки, обмотанной изолированные проводом, по которому течет ток, становится магнитом. Когда же цепь тока прерывается, сердечник тотчас же теряет магнитные свойства.
Стэрджен занялся исследованием этого явления и нашел, что сердечник подковообразной формы, обмотанный изолированной проволокой, дает еще большее притяжение. 23 мая 1825 года Вильям Стэрджен представил в Общество ремесл коллекцию своих электромагнитов и сделал первое публичное сообщение о своем изобретении. Общество ремесл наградило изобретателя серебряной медалью и небольшой денежной премией.
Стэрджен показал в Лондоне изготовленный им электромагнит, якорь которого легко притягивал и удерживал груз в восемь фунтов и более. Так бывший сапожник и солдат Вильям - Стэрджен изобрел электромагнит — сердце почти каждого современного электрического прибора и аппарата, каждой электрической машины.
Значительные усовершенствования в устройство электромагнитов внес замечательный американский физик Джозеф Генри. Генри первый стал изолировать проволочную обмотку электромагнитов шелковой ниткой. Электромагниты Генри, описанные им в 1831 году, могли поднимать груз в 2 063 фунта.
Разрабатывая идею телеграфа, Морзе придумал свою знаменитую телеграфную азбуку. Мысль о ней возникла у него как-то внезапно. Изобретатель знал, что во флоте пользуются флажковой азбукой. Ее впервые ввели в Англии около половины XVII века. Если поднять вверх левую руку с флагом —это обозначает одну букву, поднять правую руку с флагом—другую букву, обе руки—третью букву, развести руки в стороны—новую букву, и т. д. Еще с детства Морзе было известно о «разговаривающих башнях», похожих на ветряные мельницы. Эти высокие башни были видны далеко. В башнях сидели люди и, дергая за веревки, поднимали и опускали крылья семафора, наподобие рук с флагами. Подобные механизированные сигнальные посты изобрел и впервые построил в 1794 году француз Клод Шапп. Эти семафорные телеграфы десятки лет применялись во многих странах Европы. Ими пользовались правительство Французской республики (линия Париж—Лилль, 210 километров, двадцать башен), Наполеон Бонапарт, царское правительство России (Петербург — Варшава) и в других странах. Телеграф такого же типа самостоятельно разработал замечательный русский изобретатель Кулибин.
На каждой башне дежурили сигнальщики с подзорными трубами. Они зорко следили за знаками, выставленными на соседней башне, и в точности воспроизводили их на своей. Так от башни к башне передавались условные знаки. Телеграф вовсе не работал, когда становилось темно или башни терялись в тумане. Но даже когда погода была хорошей, телеграф Шаппа нередко искажал передаваехмые сигналы. Можно было бы для лучшей видимости строить башни поближе одну к другой, но ведь это обходилось бы еще дороже. Ошибки и искажения в семафорном телеграфе было нелегко устранить.
Морзе понимал, что человеческая память, зрение и слух не очень совершенны.
«Лучше всего поэтому, — решил Морзе, — заставить телеграф автоматически записывать принимаемые сигналы. Здесь уже ошибки менее возможны».
Но как придумать записывающий аппарат?
Весной 1833 года в городе Гёттингене между магнитной обсерваторией, директором которой состоял Карл Гаусс, и физическим кабинетом университета, где работал его друг, профессор физики Вильгельм Вебер, были протянуты два провода общей длиной около восьми тысяч футов.
Оба конца проводов присоединялись к мультипликаторам. Гаусс придумал особое приспособление для быстрого изменения тока путем перемены концов проводов. Приспособление это он назвал коммутатором. Источником тока в телеграфе Вебера и Гаусса была индукционная катушка. Достаточно было быстро опустить в катушку магнит или вынуть его (как делал Фарадей), как в цепи тотчас же появлялся ток и магнитная стрелка отклонялась в ту или другую сторону. Отдельные слова и даже фразы по условной азбуке передавались с одного конца на другой. Но прием сигналов был все же затруднителен, так как ток был довольно слаб.
Через несколько лет мюнхенский физик Карл Штейнгель пытался усовершенствовать гёттингенский телеграф. Но его телеграф не получил распространения. Попутно с изобретением телеграфа Штейнгелем была открыта возможность использования земли вместо обратного провода. Это важное открытие стало широко использоваться в электротехнических устройствах более позднего времени.
* * *
До 1835 года вечная нужда мешала Морзе изготовить все детали разработанного, им телеграфного аппарата и практически испытать изобретение. Морзе занимался преподаванием эстетики и рисования в Нью-Йоркском университете.
Университет имел свои слесарные и кузнечные мастерские. Многие из коллег Морзе стали замечать, что он регулярно бывает в мастерских. Это вызвало недоуменные вопросы.
— Почему профессор изящных искусств вечно занимается черной работой? — спрашивали друг друга щепетильные жрецы науки.
Морзе не обращал внимания на кривотолки и, сняв парадный университетский сюртук, в фартуке и грязных рукавицах мастерил из железа подковообразный магнит, стержни и другие детали своего телеграфа. На эти работы и предварительные опыты ушло много месяцев. Потом Морзе приступил к сборке аппарата. Изолированной проволоки еще никто не изготовлял. Морзе купил проволоку и стал обматывать, ее хлопчатобумажной ниткой.
Некоторые профессора все же заинтересовались работами Морзе и оказали ему помощь при сборке аппарата. Сосед по квартире профессор химии Галль поделился с Морзе своими знаниями для устройства хорошей гальванической батареи. Профессор физики Генри дал Морзе ряд полезных указаний.
Профессор Генри тоже работал над изобретением телеграфа. Он хорошо изучил явления электромагнетизма, и сконструированный им электромагнит удерживал значительный груз. Но Генри был далек от тех замечательных конструктивных мыслей, которые уже родились в голове профессора эстетики Морзе.
Когда детали были готовы, Морзе начал собирать свой аппарат, по частям испытывать его и улучшать.
Лишь в 1837 году все было готово. Морзе испытал свой аппарат и остался им очень доволен. Этот первый телеграфный аппарат был собран на старом мольберте. Пишущий механизм воспроизводил не точки и тире, а зигзаги, которые по условной азбуке расшифровывались в слова.
Электромагнитный телеграф Морзе позднейшей конструкции имел более простое и надежное устройство. Телеграф состоял из подковообразного электромагнита и укрепленного над ним рычага. К одному концу рычага был приделан якорь из мягкого железа, а другому — держатель карандаша. Над самым карандашом двигалась при помощи пружины часового механизма узкая бумажная лента. К аппарату подключалась гальваническая батарея с телеграфным клавишем или ключом Морзе. Ключ или клавиш были предназначены для замыкания и размыкания тока.
На каждом пункте, желающем принимать или отправлять телеграммы, должен был находиться полный комплект этих главных частей телеграфа Морзе.
При нажиме на клавиши в пункте отправления телеграммы создавалась замкнутая цепь: ток шел из гальванической батареи через ключ и провод телеграфной линии, далее через ключ в пункте приема и через электромагнит в землю, а через землю к другому полюсу батареи, посылавшей ток. Когда ток проходил через обмотку электромагнита приемного пункта, железный сердечник намагничивался и притягивал якорь, отчего на противоположном конце рычага поднимался карандашик, оставляя след на движущейся бумажной ленте. Чем дольше был нажат клавиш, тем более длинную черточку оставлял карандаш. Быстрое нажатие клавиша давало на бумажной ленте приемного прибора короткую черточку или точку. Зная азбуку Морзе, каждый мог легко стать телеграфистом. Нажать и отпустить клавиш — ведь это совсем нехитрое дело.
Когда все это десятки раз было испытано, Морзе составил на имя конгресса Соединенных Штатов Америки заявление, в котором рассказал о сущности своего изобретения и о пользе, которую оно сослужит. Конгресс постановил построить телеграфную линию за счет государства.
Но мнение членов конгресса не было единодушным. Некоторые влиятельные сенаторы, крупные помещики, не разрешали ставить на своей земле телеграфные столбы. Поэтому, несмотря на решение конгресса, на работы по устройству телеграфа средства не отпускались. Морзе не подозревал этой подлой механики. Он терпеливо обивал пороги сенатских канцелярий, добиваясь денег на постройку.
Предложением Морзе заинтересовался и Вашингтонский торговый комитет. Обещали «рассмотреть дело». Морзе бросил преподавательскую работу в университете, надеясь заняться строительством телеграфа. Но строительство не начиналось. Тогда, чтобы не умереть с голоду, великий изобретатель вынужден был за гроши давать уроки рисования. Часто случалось, что при задержке платы за учение Морзе по целым суткам ничего не ел.
Так прошло целых шесть лет. Зимой 1843 года Морзе снова внес на обсуждение конгресса предложение о постройке телеграфа по его системе.
Морзе все еще надеялся выйти победителем. В конгрессе решение о телеграфе чуть было не провалили. Перевес на восемь голосов в пользу предложения Морзе был доказательством недостаточной и только еще растущей силы промышленников.
«Какое решение вынесет сенат?»
Морзе уже давно сидел на галерее зала заседаний. Время приближалось к полуночи. Сенат все еще не приступал к обсуждению вопроса о телеграфе Морзе.
Один из сенаторов, проходя мимо и узнав Морзе, сказал ему:
— Вы напрасно здесь ждете! Ваш проект не пользуется симпатией сенаторов. Советую вам вернуться домой и не думать больше об этом!
Морзе, правда, привык к тому, что трудно продвинуть изобретение, но все же ждал и надеялся. Одиннадцать лет он жил мыслью об электрическом телеграфе. И вот рушилась последняя надежда. Никакое другое горе не могло бы привести Морзе в то со стояние отчаяния, в которое его только что повергли слова сенатора.
К тому же Морзе знал, что изобретателя электрохимического телеграфа Гаррисона Дайера власти заставили бежать из Америки. Его хотели судить как государственного преступника, бунтовщика и заговорщика за то, что он занимался опытами по устройству телеграфа своей системы.
«Что ждет теперь меня?» — спрашивал себя Морзе.
Шатаясь, он встал со скамьи и вышел на улицу.
Он не знал, куда и зачем шел в этот поздний час. И не помнил, как попал домой. Всю ночь Морзе ни на минуту не сомкнул глаз.
Рано утром, расплатившись с хозяйкой и едва собрав нужную сумму на билет в Нью-Йорк, Морзе стал торопливо укладывать вещи.
В это время в коридоре раздался чей-то мелодичный голос:
— Могу ли я видеть мистера Морзе? Встал ли он?
— «Новая неприятность!—подумал Морзе.—Может быть, я не расплатился еще с кем-нибудь?»
— Мистер Морзе, поздравляю Вас! — радостно воскликнула вошедшая девушка.
Это была Анни Эльсворт, дочь первого уполномоченного бюро по выдаче привилегий.
— Поздравляю Вас! За пять минут до окончания сессий сенат принял закон о немедленном строительстве телеграфа.
Вам помогли представители передовых штатов и мой отец. Морзе не двигался. Его лицо от радостного волнения еще более побледнело. С трудом выговаривая слова, Морзе сказал:
— Мне пятьдесят два года, мисс... Сегодня я впервые за всю мою жизнь... узнал настоящую радость... Благодарю вас и вашего отца за это известие!..
Вскоре под руководством Морзе закипела работа по постройке первого в мире электромагнитного телеграфа. Провода телеграфа прокладывались под землей. Но из-за скверной изоляции они очень скоро оказались поврежденными. Тогда Морзе предложил протягивать телеграфные провода на столбах и закреплять их на горлышках стеклянных бутылок. Первым придумал такой способ проводки русский физик Шиллинг, которого царские чиновники осмеяли за это предложение.
Наконец, телеграф между Вашингтоном и Балтимором был готов. Но американцы долгое время упорно не прибегали к его помощи, точно ждали какого-то особого случая. Случай этот вскоре представился. Изобретательность Морзе проявилась и тут.
Находясь в Вашингтоне, Морзе вел по телеграфу переговоры со своими помощниками в Балтиморе. Один из них, между прочим, сообщил Морзе, что заседающий в Балтиморе комитет демократической партии избрал Силаса Райта своим вице-президентом. Морзе немедленно отправился в сенат и лично передал Райту это известие. Райт ответил, что он отказывается от избрания. Морзе предложил протелеграфировать об этом в Балтимору. Помощники Морзе, получив его депешу, немедленно передали ее содержание членам комитета. Те отнеслись к известию» недоверчиво и спешно послали в Вашингтон делегацию проверить сообщение.
Когда это подтвердилось, о телеграфе Морзе заговорили как о великом изобретении.
27 мая 1844 года во всех газетах впервые появились статьи, прославлявшие изобретение Сэмюэля Морзе.
В одной из газетных статей кто-то рассказал о том, что когда сорок пять лет тому назад умер первый американский президент Георг Вашингтон, то это столь важное для страны известие пришло из Нью-Йорка в Бостон лишь через... десять дней.
Слава о телеграфе Морзе перелетела и через океан в Старый Свет, в Европу. В Англии в то время был широко распространен стрелочный телеграф физика Чарлза Уитстона и морского инженера Вильяма Кука. В этом телеграфе по шести проводам передавался гальванический ток, который действовал на одну из пяти магнитных стрелок. Уитстон и Кук составили особую азбуку, которой и пользовались для телеграфирования.
Идея стрелочного телеграфа, однако, не принадлежала ни Уитстону, ни, тем более, Куку. В 1835 году, находясь за границей, в Германии, русский физик Павел Львович Шиллинг демонстрировал свой стрелочный телеграф на заседании Общества естествоиспытателей в Бонне. Этот телеграф увидел на лекции предприимчивый Кук. В 1837 году, выдав прибор за свое изобретение, Кук обратился к Чарлзу Уитстону с предложением основать телеграфное общество.
Талантливый физик-электротехник Уитстон вскоре значительно усовершенствовал стрелочный телеграф. Этими приборами были оборудованы некоторые участки железных дорог Англии. Этим же телеграфом были связаны расположенные на значительном расстоянии друг от друга два города — Паддингтон и Уэст-Драйтон. Вскоре Кук предложил царскому правительству применить эти «английские» телеграфы в России.
Преимущества нового, электромагнитного телеграфа Морзе были ясны. Но в Англии упорно не желали переходить на новую систему. Чарлз Уитстон работал над улучшением «своего» телеграфа и добился возможности телеграфирования по двум проводам. В Лондоне были этим очень довольны. В остальных же странах Европы получил быстрое распространение новый замечательный электромагнитный телеграф Сэмюэля Морзе.
Конечно, телеграф Морзе в его первоначальном виде тоже обладал многими недостатками. Прежде всего он был очень громоздким. Чарлз Пэдж, Томас Эдисон и другие изобретатели и ученые внесли много важных улучшений в аппарат Морзе и своим изобретательским гением помогли разрешить задачу преодоления пространства.
В 1850 году был проложен первый подводный провод-кабель — через пролив Ла-Манш, и тогда стала возможней телеграфная связь Англии с остальными странами Европы, В 1852 году впервые по телеграфу связались Англия и Ирландия.
В продолжение семи лет неоднократно предпринимались попытки протянуть кабель по дну океана из Америки в Европу, но неудачно. В это же время велись дальнейшие научные изыскания. Нужно было решить, как и из чего изготовлять подводные морские кабели, чтобы они не рвались и не разрушалась их изоляция. Видя, что никем еще не предложена надежная конструкция кабеля, Морзе внес в сенат предложение о постройке проволочной воздушной линии протяжением в 25 тысяч километров для соединения Нью-Йорка с Лондоном через Аляску и Сибирь.
Под давлением сильной группы промышленников, заинтересованных в быстрой связи с Европой, а главное, в больших заказах на поставку оборудования для строительства, сенат принял это необычайное предложение Морзе.
На протяжений всего огромного пути было развернуто грандиозное строительство. Возникло много новых заводов по изготовлению телеграфных проводов, столбов, изоляторов. Десятки тысяч рабочих в разных странах были привлечены к этим работам.
И вот в самый разгар работ стало известно, что пароход «Грэт Истерн» проложил, наконец, кабель через океан и по нему уже установлена телеграфная связь между Англией и Нью-Йорком. Дальнейшее строительство воздушной линии оказалось невыгодным и было прекращено.
Электрический телеграф прочно входил в жизнь.
Человечество впервые увидело в электричестве своего друга. Весь земной шар стал опоясываться густой сетью воздушных, подземных и подводных телеграфных проводов. К началу XX столетия протяженность телеграфных проводов в обоих полушариях достигла уже 8 миллионов километров!
В России аппараты Морзе стали применяться с 1854 года, и за их устройство предприимчивый немецкий промышленник Вернер Сименс благодаря содействию немцев—царских чиновников и министра Клейнмихеля получил и вывез из России десятки пудов золота.
Хотя Морзе стал общепризнанным и прославленным победителем пространства, но, конечно, не один он, а много и других ученых и изобретателей работали над тем, чтобы подарить человечеству это замечательное изобретение. Летопись электротехники хранит славные имена замечательных русских ученых и изобретателей П. Л. Шиллинга и Б. С. Якоби, не мало потрудившихся над изобретением телеграфа.
Сэмюэль Морзе дожил до глубокой старости и yмеp 22 апреля 1872 года. Он простудился на открытии памятника Бенджамену Франклину.
Незадолго до смерти дежуривший врач внимательно выстукивал больного. Заметив, как врач безнадежно покачал головой, Морзе с грустью произнес свои последние слова:
— Вот как вы, медики, телеграфируете о смерти!
Через несколько часов телеграф Морзе разнес по всем странам печальную весть о кончине своего творца.
Прошло всего четыре года, и весь мир с изумлением узнал о рождении нового чуда электричества. Стало возможным разговаривать с человеком, находящимся на расстоянии сотен километров. Объявился новый гениальный победитель пространства, создавший «говорящий телеграф».
Ф.ВЕЙТКОВ. ЛЕТОПИСЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА 1946
