Про азбуку Морзе
В предыдущей статье мы говорили про развитие бумажной почты — её появление сыграло в истории немаловажную роль, но до изобретения электронной почты письма ходили очень уж долго. А ведь скорость передачи информации порой имеет первостепенное значение — ну, например, во время войны. Наращивали лошадиные силы у ямщиков? Не-не, однажды были придуманы технологии и без использования лошадей. Например, телеграфы — устройства для передачи сигнала по проводам, радио и другим каналам электросвязи. Но о телеграфах — в следующий раз, а пока — про используемый в них «язык», азбуку Морзе.
Верно ли утверждение, что изобретателем азбуки, да и телеграфа в целом, является американский художник Сэмюил Финли Бриз Морзе (1791-1872)? Вообще, да, но на самом деле — вроде как нет. По одной из версий, сам Морзе не разработал ни того, ни другого — мол, он гуманитарий и свободного времени на подобные вещи у него попросту не было.
Зато были два коллеги-инженера (Джозеф Генри и Альфред Вейл), рассказавшие однажды о придуманном в Европе устройстве, в котором катушка медной проволоки управляется дистанционными сигналами и передаёт возникающие электроимпульсы. Морзе поручил технарям реализовать идею — так в 1835 году появился самописец, работавший от дистанционно передаваемых импульсов. Дальше больше — несколько лет усовершенствований, и вот в 1837 году появляется первый электромеханический телеграфный аппарат для передачи и приёма сообщений (к конструкции которого Морзе также имел лишь косвенное отношение), а годом позже Альфред Вейл предлагает идею точек и тире.
Вторая легенда более длинная, но и более красивая — в ней чувствуется атмосфера стартапа, а Морзе всё же стал изобретателем. Выбирайте сами, что вам больше нравится.
Итак, где-то 1830-ый год, Сэмюил возвращается из Европы на пароходе «Салли». У группы людей он подслушивает обсуждение экспериментов с электромагнетизмом, мол, электрический импульс можно мгновенно обнаружить в любой точке даже самого длинного провода. В голове гения сразу родилась мыслишка о передаче таким образом информации, и якобы уже на пароходе он набросал схему (а то и не одну) примитивной телеграфной системы. Более того, сходя с корабля, он сказал капитану: «Однажды вы услышите о таком чуде, как «телеграф» — знайте, оно родилось на вашем прекрасном корабле».
На деле, как и в случае со многими стартапами, оптимизма поубавилось — у Морзе не получилось толком сделать даже электромагнит, хотя позже ему подсказали, как изолировать провод и как аккуратно намотать его на подковообразный сердечник. В итоге получился примитивный аппарат, в котором электромагнит притягивал карандаш к движущейся ленте, нанося на нее точки и тире.
Но получившееся устройство передавало сигнал только на короткое расстояние, поэтому Морзе отправился за советом в Принстон (штат Нью-Джерси), к профессору Джозефу Генри. К слову, тот уже вовсю пользовался электрическим телеграфом, которым он соединил свой дом с лабораторией (с той лишь разницей, что вместо карандаша использовался колокольчик). Сенсей индуктивности едва удержался от произнесения фразы «Read The Fucking Manual», но потом не только рассказал об ошибках схемы Морзе, а ещё и познакомил того со своим замечательным изобретением — электромагнитным реле, позволявшим усиливать слабый сигнал при прохождении его по цепи (прообраз усилителя-репитера). Так Морзе прокачал свой электромагнитный телеграф, на который, от греха подальше, в 1837 году он получил патент.
И всё бы шло хорошо, но «инвестор» не находился ни в Европе, ни в России, ни где-то ещё — это сейчас есть Хабр и Кикстартер, а тогда всё было несколько сложнее. История гласит, что 3 марта 1843 года конгресс США приступил к обсуждению проекта линии связи между Вашингтоном и Балтимором — изначально хотели делать сеть семафоров, но Морзе удалось пролоббировать свою идею, и ему решили дать шанс. Впрочем, не решили, а, скорее, повезло: 70 конгрессменов от голосования воздержались (сообщив, что не понимают, что это ещё за телеграф такой), остальные — 89 «За» и 83 «Против». Победа незначительного большинства принесла Морзе ни много ни мало $30.000 на строительство линии.
Работа (по прокладыванию проводов по деревьям, так как под землёй не получилось) кипела вплоть до 24 мая 1844 года — утром этого дня в одной из комнат Капитолия (Вашингтон) Морзе сел перед телеграфным аппаратом. В Балтиморе перед таким же аппаратом сидел его помощник Альфред Вейл.
Незадолго до этого Морзе попросил Анну Элсворт (дочь главы патентного ведомства США) подобрать какую-нибудь прикольную фразу для первого телеграфного сообщения, а та не придумала ничего лучше, как взять фразу из Библии: «What hath God wrought!» (что-то вроде «Вот что творит Бог!», хотя чаще приводят перевод «Чудны дела твои, Господи!»). Отстучав эти слова, Сэмюил Морзе публично обозначил начало телеграфного века, а вся Америка вскоре покрылась сетью телеграфных линий. Стартап выстрелил: красный порш, шубохранилища — да-да, вот это всё )
Впрочем, если верить другим источникам, то самая-самая первая телеграмма (без помпы и фанфар) вроде как была отправлена 6-ого января 1838 на расстояние в 2 мили (по проводам на сталеплавильне Спидвел, недалеко от Морристауна, Нью Джерси) и была фразой «A patient waiter is no loser» («Терпеливо ждущий – не лузер»).
Аналогично, если говорить про телеграфы, то самый-самый первый электромагнитный телеграф вроде как изобрёл и создал (в Петербурге, между Зимним дворцом и зданием министерства путей сообщения) несколькими годами ранее (в 1830-32) барон Павел Львович Шиллинг фон-Канштатт, просто у него обстоятельства не сложились. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии (Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером, 1833) и Великобритании (Куком и Уитстоном, 1837), хотя все три упомянутых телеграфных аппарата относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа, в то время как аппарат Морзе являлся электромеханическим. Были и другие попытки создания подобных систем (чуть ли не с 16 века), но они интересны лишь с исторической точки зрения.
В общем, как всё было на самом деле, мы уже вряд ли узнаем. Тем не менее, в 1854 году после многочисленных слушаний, Верховный суд признал Морзе единственным изобретателем системы, а потому и устройство/азбука названы только его именем.
Телеграф Морзе
Конструкция устройства очень проста. Передатчиком аппарата Морзе является телеграфный ключ, приёмником — электромагнит, управляющий работой пишущего механизма.
Передатчик служит для замыкания/размыкания электрической цепи и представляет собой металлический рычаг, ось которого находится в сообщении с линейным проводом. Рычаг одним своим концом прижимается пружиной к металлическому выступу с зажимным винтом, посредством которого он соединяется проволокой с приёмным аппаратом станции и с землёю. Если нажать рукой на другой конец рычага, то он коснётся другого выступа, соединённого с батареей, при этом, понятно, ток пойдёт в линию на другую станцию.
Главными частями приёмника являются: вертикальный электромагнит, рычаг в виде коромысла и часовой механизм для протягивания бумажной ленты, на которой рычагом оставляются условные знаки. Электромагнит при пропускании через него тока притягивает к себе железный стерженёк, находящийся на конце рычага; другое плечо рычага при этом поднимается и придавливает стальное острие на его конце к бумажной ленте, которая непрерывно передвигается над ним посредством часового механизма. Когда ток прерывается, рычаг оттягивается пружиной в прежнее положение. В зависимости от продолжительности тока на ленте, острие рычага оставляет следы или в виде точек, или чёрточек — различные комбинации этих знаков и составляют азбуку Морзе.
Азбука Морзе
Все телеграфы используют так называемый телеграфный код — принятую условную систему обозначений, в которой каждой букве (или знаку) соответствует своя комбинация элементарных посылок электрического тока. Элементарная посылка (элемент кода) — наикратчайшая, из них составляются все остальные. Количество элементарных посылок для обозначения каждого знака в коде может быть различным (неравномерные коды, например, код Морзе) или одинаковым (равномерные коды, например, код Бодо). Число значений, которое может приобретать элементарная посылка в процессе передачи, называется основанием кода — по этому признаку коды делятся на бинарные (двоичные), троичные и какие-то ещё. В зависимости от числа элементарных посылок для передачи знаков различают равномерные коды 5-элементные, 6-элементные и так далее.
«Код Морзе» (он же «Морзянка») — ни что иное, как неравномерный телеграфный код, в котором знаки обозначаются комбинациями из посылок тока различной продолжительности. За единицу длительности принимается длительность точки, а длительность «тире» равняется длительности трёх точек. Пауза между знаками в букве — одна точка, а между буквами в слове — 3 точки. Пауза между словами составляет 7 точек. Все знаки в коде Морзе образуют так называемую азбуку Морзе:
Как это всё запомнить? Ну, как известно, Москва не сразу строилась… по буковке в день — и всё получится 🙂 К слову, на бескрайних просторах интернета полно радиолюбительских сайтов и форумов, на которых есть не только информация и дельные советы по запоминанию, но и всевозможные приложения (в том числе под Android/iOS) для тренировки.
Примечательно, что исходная таблица «кода Морзе» ощутимо отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. Во-первых, в ней использовались посылки трех разных длительностей (точка, тире и длинное тире). Во-вторых, некоторые символы внутри своих кодов имели паузы. Кодировки современной и исходной таблиц совпадают только для половины букв (A, B, D, E, G, H, I, K, M, N, S, T, U, V и W) и не совпадают ни для одной цифры. Более того, для построения кода некоторых символов в оригинальной «морзянке» вообще использовались иные принципы. Так, помимо «точек» и «тире», были сочетания «двойное тире» (буква L) и даже «тройное тире» (цифра 0), а некоторые символы включали в себя паузу. Латинская буква С, например, передавалась раньше как «две точки-пауза-точка», то есть как переданные последовательно буквы И и Е — подобные нюансы заметно осложняли приём радиограмм. В том числе по этой причине вскоре появились различные варианты телеграфной азбуки, не содержавшие кодов с паузами между посылками (Филлипса, Бална, «морской», «континентальный» и т.д.).
О телеграфах поговорим в следующей статьей
Современный вариант международного «кода Морзе» (International Morse) появился относительно недавно — в 1939 году, когда была проведена последняя корректировка (так называемого «континентального» варианта), коснувшаяся в основном знаков препинания. В современной телеграфии код Морзе применяется в основном радиолюбителями, так как был практически вытеснен равномерным телеграфным кодом буквопечатающими телеграфными аппаратами (о которых поговорим в следующей статье).
Сегодня пользователи, как сыр в масле: им не нужно ни телеграфов, ни магнитов, ни знания тайных языков и кодов. Вводишь текст, жмёшь кнопку «Отправить» и за мгновение он долетает до любой точки мира. Круто? Несомненно.
Остальные посты читайте на странице спец-проекта.
!important: Статья не претендует на полноту и достоверность всех данных.
Телеграф, телеграфный код, Самюэл Морзе
Самюэл Финли Бриз Морзе родился 27.04.1791 года в семье проповедника Джедида Морзе в американском городке Чарльзтаун, в штате Массачусетс. До 34-х лет Морзе был крайне далек от техники, он был художником. В 1826 Морзе основал Национальную академию рисунка и был ее президентом с 1826 по 1845.
Автопортрет, 1818 год 
Mrs. Richard Cary Morse and Family 
Умирающий Геркулес 
Муза. Сюзанна Уолкер Морзе 
Портрет маленькой мисс Хоун 
Суд Юпитера
Но сегодня мало кто знает об этой части жизни Морзе. Прославился он азбукой для телеграфа…
Натолкнуло Морзе на мысль создать быстрый способ передачи информации печальное событие. В 1825 году Сэмюэл получил письмо, что его жена находится при смерти. Морзе сразу отправился в путь, но не успел, к его приезду жена уже скончалась. Это событие так потрясло Морзе, что он решил создать такую систему, с помощью которой можно было быстро передавать сообщения на дальние расстояния.
В это время, была опубликована книга Фарадея и показанные в ней опыты повторяли многие. Однажды он увидел такие «фокусы» с электромагнитной индукцией. Провод под напряжением подносили к компасу, и его стрелка начинала отклоняться. Эта идея охватила его. Морзе набросал пару чертежей. Следующие 3 года он посвятил строительству своего аппарата, но безуспешно.
Морзе вряд ли смог бы реализовать свою идею самостоятельно. Ему помог промышленник Стив Вейл, который дал на разработки 2000 долларов и выделил помещение, при условии, что Морзе возьмет в помощники его сына Альфреда.
Первую рабочую модель телеграфа он изготовил в 1835. В 1838 он разработал систему точек и черт (тире) для кодированной передачи сообщений. Альфред Вейл обладал не только изобретательностью, но и острым практическим чутьем. В течение последующих лет Вейл во многом способствовал разработке окончательной формы азбуки Морзе, введению телеграфного ключа вместо соединительного стержня и уменьшению размеров аппарата до компактной модели. Он изобрел также печатающий телеграф, который был запатентован на имя Морзе, в соответствии с. условиями контракта Вейла и Морзе.
Первое телеграфное сообщение было послано 27 мая 1844 года, по проводной линии между Вашингтоном и Балтимором протяженностью 64 км., его текст гласил: «What hath God wrought!» (Чудны дела твои, Господи!). На тот момент версия кодов Морзе предполагала передачу только цифр. Далее, их требовалось перевести в буквы и слова, что было весьма утомительно.
Фрагмент первого сообщения «морзянкой» переданное из Вашингтона в Балтимор. Хорошо видны следы от трех стальных игл на бумаге.
Как же был устроен первый телеграфный аппарат Морзе?
Первый телеграфный аппарат Морзе
Груз E, через блок шестеренок D, аналогичный используемому в часовом механизме, приводил в равномерное движение бумажное полотно, перематывающееся с ролика A на ролик C. Колеблющийся маятник F заканчивался карандашом g , который мог оставить след проходя над роликом В. Перемещение маятника F вдоль бумаги вызывалось электромагнитом h, когда на него подавался ток из батареи I. В зависимости от продолжительности контакта карандаша и бумаги рисовались зиг-заги. Из числа начертаний этих зиг-загов, Морзе и сделал алфавит.
С 1832 по 1835 Морзе использовал механический манипулятор. Он вырезал из дерева блоки, имевшие выступающие зубья, затем собирал из них необходимые последовательности знаков, фиксируя их на деревянной линейке М, которая двигалась горизонтально от прокручивания роликов L. Когда выступающие зубья поднимали рычаг О, другой его конец опускался и проволочная перемычка опускалась в емкости K и J заполненные ртутью, цепь замыкалась и ток подавался на электромагнит. Позже Морзе заменил механический манипулятор на рычажный.
Блоки кодировавшие знаки в первой версии аппарата и след оставляемый на бумаге на ленте
В 1835 году аппарат был выполнен именно как описано выше, и был представлен на нескольких общественных опыта 1835-1836. В 1837 году Морзе радикально изменил приемник сделав его магнитоэлектрическим, и провел демонстрацию в Нью-Йоркском Университете. Эти опыты сделали большой шум в США, и именно поэтому ошибочно считается что он изобрел телеграф в 1837 году, хотя в действительности изобретение произошло осенью 1835.
Вторая версия телеграфа Морзе 
Магнитоэлектрический блок
На цилиндр D наматывали запас бумажной ленты, конец ленты пропускают чрез шкив G. Вес груза B, через часовой механизм C, приводит в движение шкив G, который обеспечивал равномерное протягивание бумаги. Электромагнит приводил в движение рычаг, на конце которого был закреплен карандаш, таким образом формировалась серия линий – точек и тире.
В первых моделях телеграфа Морзе использовал карандаш. Но так как постоянно приходилось заострять его грифель, он был в последствии заменен ручкой, в которую из резервуара постоянно подавались чернила. Ручка дала неплохие результаты, но “почерк” был хуже. Кроме этого, чернила высыхали если прибор долгое время не работал, и телеграф мог оказаться неработоспособным в ответственный момент. Эти трудности заставили изобретателя искать новые решения… Он остановился на использовании рычага с тремя стальными иглами, которые оставляли на бумаге устойчивый след, но не прокалывали ее. Это выглядело наподобие шрифта Брайля для слепых. Такой способ тиснения бумаги был использован до 1860 года, пока Французские инженеры не усовершенствовал телеграф Морзе чтобы беспроблемно писать чернилами.
Первый в мире электромагнитный телеграф был изобретен русским ученым Павлом Львовичем Шиллингом.
В 1828 г. Шиллинг испытывает конструкцию однострелочного телеграфа, в 1829 г. шестистрелочного. Еще через год он вместе со своим механиком И. А. Швейкиным проложил первую в России линию электромагнитного телеграфа длиной более 5 верст на территории Главного Адмиралтейства в Петербурге.
Приемным устройством служил сигнальный аппарат, состоящий из шести мультипликаторов с подвешенными на вертикальных шелковых нитях магнитными стрелками. Стрелки имели демпферы в виде пластинок, погруженных в сосуд со ртутью. В приемном устройстве находился еще один вызывной мультипликатор аналогичного устройства. Над каждой стрелкой на нити был закреплен легкий кружок, окрашенный с одной стороны в белый, а с другой – в черный цвет. Один конец каждой катушки мультипликатора присоединялся к соответствующему проводу телеграфной линии, а другие концы, соединенные вместе, присоединялись к общему. Таким образом, телеграфная линия состояла из восьми проводов (шесть проводов к мультипликаторам, один к вызывному мультипликатору и один общий).
Электромагнитный шестистрелочный телеграф П. Л. Шиллинга
Передающий аппарат имел клавиатуру, состоящую из восьми пар черных и белых клавиш. Шесть пар основных сигнальных клавиш подключали гальваническую батарею к сигнальным проводам мультипликаторам. Последняя пара клавиш была соединена с вызывным мультипликатором. При нажатии одной или нескольких основных клавиш, например, черного цвета соответствующие кружки на приемном аппарате поворачивались к наблюдателю черной стороной. Нажатие белых клавиш поворачивало кружки белой стороной к наблюдателю. В положении покоя кружки были обращены к наблюдателю ребром. При нажатии клавиш вызывного мультипликатора движение его стрелки включало звонок.
Для своего шестистрелочного телеграфа Шиллинг разработал простой код русского алфавита, который и с современных позиций может быть признан удобным, лаконичным и надежным. Чтобы передать каждую букву алфавита, требовалось нажать одну или две основные клавиши передающего аппарата. Цифры передавались по линии с помощью трех основных сигналов. Аппарата требовал линию связи из восьми изолированных проводов, построение которой было довольно сложной для того времени задачей.
Телеграфный код Шиллинга
Код Морзе
Код Морзе – это код, в котором любой знак представляются определенной комбинацией коротких (точка) и длинных (тире) посылок. За единицу длительности принимается время передачи точки. Время передачи тире равно 3 единицам, пауза между передачей элементов одного знака равна 1 единице, время паузы между знаками 3 единицы, пауза между словами 7 единиц.
Первоначальная таблица кода Морзе существенно отличалась от кодов, которые сегодня принято использовать.
- Первоначально применялись посылки четырех длительностей: точка, тире, двойное тире (буква L), тройное тире (цифра 0)
- Некоторые символы имели паузы внутри своих кодов. Так латинская буква С, передавалась как “две точки-пауза-точка”, т.е. как буквы И и Е, переданные друг за другом
- Кодировки современной и исходной таблиц совпадают только для половины букв (A, B, D, E, G, H, I, K, M, N, S, T, U, V и W) и не совпадают ни для одной цифры
Вскоре появились различные варианты телеграфной азбуки, не содержавшие кодов с паузами между посылками (Филлипса, Бална, “морской”, “континентальный”…). Большой вклад в развитие азбуки Морзе внес Альфред Вейл. А в 1848 году код Вейля/Морзе был усовершенствован немцем Фридрихом Герке (оставлены только два типа посылок – «точки» и «тире», введены коды для немецких букв, изменены кода букв F,J,L,O,Q,R,X,Y,Z). 
Современный вариант международного “кода Морзе” утвержден в 1939 году, когда была проведена последняя корректировка, коснувшаяся букв O,P,X,Y,Z, всех цифр, а также знаков препинания.
Действующий в настоящее время код Морзе описан в официальной Рекомендации ITU M.1677-1 (10/2009) “Международный код Морзе”, рекомендуем ознакомиться с первоисточником.
Словарь секретной переписки: кто на самом деле изобрёл азбуку Морзе и как она работает
Американский художник, основатель Национальной академии дизайна — едва ли вы назовете имя Сэмюэла Морзе, услышав данные регалии. Потому что всему миру этот человек известен не как дизайнер, а как создатель знаменитой азбуки из точек и тире. В честь 230-летия со дня рождения изобретателя рассказываем о его главном наследии.
Всего один провод
Сэмюэл Морзе — американский художник и изобретатель. Получил блестящее художественное образование в Британии, писал пейзажи и портреты, удостоился золотой медали Лондонской королевской академии художеств и даже основал Национальную академию дизайна в Нью-Йорке. Однако в начале XIX века в США было мало ценителей искусства, поэтому в 1830-х Морзе решил стать изобретателем. Над своей телеграфной системой он работал с начала 1830-х. Первая демонстрация в 1837 году оказалась неудачной. Только заключив партнёрство с изобретателем Альфредом Вейлом, Морзе смог доработать свою задумку до работающего прототипа. Заручившись поддержкой Конгресса США, 24 мая 1843 года он открыл свою первую телеграфную линию из Балтимора в Вашингтон. Первую телеграмму отправил сам Морзе — ею стала цитата из Библии (Числа 23:23): «Вот что творит Бог!» («What Hath God Wrought!»). Фразу выбрала Энни Гудрич Эллсворт, дочь Генри Эллсворта, руководителя патентного ведомства США, лоббировавшего изобретение в Конгрессе. Морзе подписал историческую телеграмму и подарил её Энни.
Аппарат Морзе не был первым телеграфом. На тот момент уже больше сорока лет (с 1792-го) функционировала первая в мире сеть оптического телеграфа Клода Шаппа во Франции. А электрический телеграф за пять лет до Морзе — в 1832 году — продемонстрировал русский дипломат и изобретатель Павел Львович Шиллинг. Однако система Морзе обладала рядом преимуществ, благодаря которым она на долгие годы стала самой популярной телеграфной системой в мире и до сих пор сохраняет свою актуальность в некоторых областях. Во-первых, для системы Морзе требовался всего один провод, ведь сигнал представляет собой лишь замыкание электрической цепи. Позже эта особенность стала незаменимой для радио, ведь для такого простого сигнала было достаточно очень узкой полосы частот. Кроме того, аппарат Морзе был одним из первых пишущих телеграфных аппаратов. Он фиксировал сообщение в форме точек и тире на бумажной ленте одновременно с получением сообщения. Это позволяло принять телеграмму, даже если телеграфист отсутствовал на линии.
В качестве передатчика электрических сигналов (станция А) в телеграфном аппарате Морзе применяется ключ, подключенный к источнику электричества. Телеграфист нажимал на ключ, замыкая цепь, подававшую ток на линию связи. На приемной станции ток поступал на электромагнит, который прижимал смоченный чернилами валик к телеграфной ленте. Позже телеграфисты заметили, что могут принимать телеграммы на слух, не обращая внимания на телеграфную ленту, благодаря музыкальности азбуки Морзе.
Тире — точка — тире
Азбука Морзе — способ кодирования знаков (букв, цифр и специальных сигналов) при помощи комбинаций коротких и длинных сигналов (точек и тире). Азбука Морзе является неравномерным кодом, поскольку у разных букв алфавита длина кода изменяется от одного (E) до шести (для различных знаков препинания) символов (точек и тире). Длина кода обычно соответствует частоте использования буквы, поэтому на гласные в среднем приходится меньшее количество точек и тире. Фактически системе необходим третий сигнал — пауза для отделения букв друг от друга.
Несмотря на название азбуки, Морзе все же нельзя назвать её полноправным автором
В оригинальном патенте Морзе предложил неудобную и громоздкую систему, где, например, числу 1 соответствовала одна точка, а числу 9 — девять точек. Первую рабочую версию азбуки Морзе разработал его партнёр и коллега Альфред Вейл, американский бизнесмен и изобретатель. Впоследствии Вейл долго судился с Морзе, пытаясь добиться признания своей роли в разработке телеграфа Морзе.
В дальнейшем азбука Морзе многократно перерабатывалась и адаптировалась, становясь всё более удобной для приёма на слух и использования на радио. Появились ее национальные варианты. Русская версия азбуки Морзе была утверждена 21 июня 1856 года в табеле «Высочайше утвержденные телеграфическiе знаки Морзе для Латинской и Русской азбукъ». А знакомый нам сейчас международный вариант азбуки Морзе на самом деле был разработан Фридрихом Гёрке в 1848 году. Он отличался тем, что оптимизировал количество тире — ведь тире занимает гораздо дольше времени, чем точка. В 1865 году система Гёрке была принята как международный стандарт.
«Условный язык»
Для экономии времени и денег текст телеграмм максимально сокращался — отсюда пошло выражение «телеграфный стиль». Для максимального сокращения использовались кодовые книги — своеобразные словари, в которых часто встречающимся выражениям и словам соответствовали специальные буквенные или числовые коды. Помимо экономии, это позволяло скрыть содержимое сообщения от любопытных глаз. Первой кодовой книгой для азбуки Морзе стал «Словарь секретной переписки, приспособленный к использованию с электромеханическим телеграфом Морзе» (1845) Фрэнсиса Смита, компаньона Морзе, лоббировавшего изобретение в Конгрессе США и финансировавшего путешествие изобретателя в Европу.
В России использование таких кодовых книг долгое время было разрешено только для государственных и военных целей. В коллекции Музея криптографии, например, есть первая кодовая книга в Российской империи — «Русский универсальный телеграфный код» (1908). Составитель, Михаил Юрьевич Поггенполь, лично обратился к министру внутренних дел П. А. Столыпину и добился отмены устаревшего закона о запрете использовать «условный язык» (код) в телеграфной переписке. В 1907 году Столыпин внёс соответствующие изменения в правила телеграфной корреспонденции.
Есть все мы, а есть Андрей Зализняк: история жизни великого русского лингвиста
Ещё один предмет в коллекции музея — «Словарь для шифрованной корреспонденции» Министерства торговли и промышленности (1916). Режим секретности военного времени требовал дополнительных мер безопасности, поэтому фразы и слова кодировались числовыми группами и могли перешифровываться при помощи аддитивов, то есть прибавления заранее условленных чисел к полученному коду. Например, фраза «Купите электролитическую медь и феррохром из Огайо за полцены согласно поручению начальника отдела промышленности» кодировалась таким образом:
12602 08947 06119 10775 06146 19231 12709 12983 22802 21104
Первые три числа каждой кодовой группы чисел соответствовали странице словаря, а последние два — номеру слова на этой странице. После кодирования сообщения отправитель прибавлял к каждому коду аддитив — заранее условленную и известную получателю последовательность чисел. Благодаря этому, даже имея данный словарь, но не зная аддитив, злоумышленник мог дешифровать только абсурдный набор слов, например «Частная железная дорога долголетняя многозначительно чеканит монету по причине болезни ъ родительный падеж…».
Ритм Пятой симфонии Бетховена
Несмотря на своё удобство, азбука Морзе вызывала определённые сложности для криптографов, ведь всего одна упущенная точка могла изменить количество букв в секретном сообщении, из-за чего все последующие буквы оказывались сдвинуты относительно ключа шифрования и были бы расшифрованы неправильно. Поэтому многие шифры специально разрабатывались для использования с азбукой Морзе. Например, в немецком шифре ADFGVX для кодирования сообщений использовалось всего 6 букв, подобранных таким образом, чтобы максимально отличаться в азбуке Морзе.
Некоторые буквы азбуки Морзе становились политическими символами. Например, символом из самых масштабных антифашистских компаний в Европе во время Второй мировой войны стала V — не только буква латинского алфавита, но и соответствующий ей ритм в азбуке Морзе.
«V for Victory» — одна из самых масштабных антифашистских кампаний в Европе во время Второй мировой войны
Виктор Огюст де Лавеле, бывший бельгийский министр юстиции, бежал в Англию и стал диктором на британской радиостанции BBC. В эфире 14 января 1941 года он попросил всех бельгийцев использовать букву V в качестве объединяющего знака, являющегося первой буквой victoire («победа») на французском языке и vrijheid («свобода») на голландском. Это было началом V-кампании. После чего V-граффити быстро распространились на стенах Бельгии, а затем и всей Европы. Уинстон Черчилль и многие другие поддержали эту кампанию.
Буква V (начало слова Victory) на азбуке Морзе напоминает ритм Пятой симфонии Бетховена: ее первые четыре ноты соответствуют точка — точка — точка — тире.
Именно начало 5-й симфонии Бетховена, означавшее «V for Victory», воспроизводилось в начале кодовых сообщений радио BBC, транслировавших тайные послания повстанцам по всей Европе. Сами такие сообщения могли показаться совершенно бессмысленными на первый взгляд: «Jean a de longues moustaches» («У Жана длинные усы»), но для групп Сопротивления они могли стать сигналом начала реальной боевой операции.
Попробовать расшифровать слова, переданные с помощью кода Морзе, а также посмотреть на первые российские кодовые книги можно будет в Музее криптографии, который откроется в этом году в Москве.
На обложке: портрет Сэмюэла Морзе, около 1850 года. Фото: Мэтью Брейди
Телеграф
II. Л. Шиллингу. Зафиксировано, что 21 октября 1832 г. на квартире Шиллинга состоялась публичная демонстрация работы созданного им аппарата с использованием оригинального кода, в котором каждой букве алфавита соответствовала определенная комбинация символов, обозначаемых черными и белыми кружками на телеграфном аппарате.
Рис. 1.4. С. Морзе (1791-1872)
Различные электромагнитные аппараты стрелочного типа были затем изобретены и в других странах, но практическое применение нашел лишь электромеханический способ передачи сигнала, предложенный С. Морзе.
Прежде чем коротко поведать об истории этого изобретения, хотелось бы обратить внимание на феномен изобретательства, характерный для XIX в. Авторами многих изобретений в то время были люди, которые не имели прямого отношения ни к науке, ни к технике.
С. Морзе был по первой профессии художником.
Изобретатель телефона А. Белл работал в школе для плохо слышащих детей.
А. Стоуджер, придумавший автоматический телефонный набор, был гробовщиком.
Изобретатель фотографии Л. Ж. Дагерр был отставным офицером. Изобретатели кинематографа братья Л. и О. Люмьеры были владельцами фабрики по производству фотопластинок и фотобумаги.
Этими людьми двигали любопытство, энтузиазм, увлеченность — и, в известной мере, желание прославиться или заработать деньги.
Морзе был одним из первых художников в США. В ту пору эстетические вкусы американских переселенцев были незатейливыми — в основном спросом пользовались портреты. И хотя Морзе научился во Франции неплохо рисовать пейзажи, для того чтобы заработать на жизнь в США, он вынужден был заниматься в основном портретной живописью. В Белом доме по сей день висит портрет президента США Джеймса Монро кисти С. Морзе.
В то время, когда Морзе писал портрет французского дворянина Лафайета, произведенного Конгрессом в генерал-майоры за участие в борьбе США за независимость, жена художника, проживавшая в 500 км от Вашингтона, внезапно заболела и вскоре умерла. Известие об этом С. Морзе смог получить лишь спустя неделю. С той поры художник, тяжело переживавший смерть любимой жены, стал размышлять о том, как можно преодолеть пространство и время. Оставив живопись, он начал неустанно экспериментировать с магнитом и электричеством и в результате придумал способ быстрой передачи сигнала на расстояние.
На самом деле Морзе начал интересоваться возможностями электричества гораздо раньше. Он был знаком с опытами М. Фарадея; в Петербурге, который Морзе посетил в 1832 г., во время своей поездки в Европу для знакомства с классической живописью, он присутствовал во время демонстрации опытов русского физика П. Шиллинга. Вполне возможно, что эти опыты и натолкнули его на мысль о создании более совершенной системы передачи сигналов по проводам. (Кстати, именно П. Шиллинг начал впервые использовать для передачи электричества на расстояние изолированный провод, который мог бы проходить под землей и под водой.)
Так или иначе, идея передачи сигнала на расстояние захватила американского художника, и пока корабль вез его из Европы в Америку, он набрасывал схемы возможной реализации идеи, а последующие три года полностью посвятил изобретательству.
Первый телеграфный аппарат был сконструирован Морзе в 1835 г. (рис. 1.5). Передача сигналов в этом приборе производилась следующим образом. Ключ передающего устройства то замыкал, то размыкал электрическую сеть. На принимающем аппарате, т.е. на другом конце провода, постоянный ток передавался на якорь рычажка. В зависимости от положения ключа он то приподнимал, то опускал конец этого рычажка, к которому было прикреплено колесико, опущенное в корытце с краской.
Рис. 1.5. Принцип работы телеграфного аппарата С. Морзе
Приподнимаясь, колесико касалось движущейся на роликах бумажной ленты и оставляло на ней следы. Долгий контакт оставлял на бумаге тире, короткий — точку.
4 сентября 1837 г. Морзе впервые продемонстрировал свое изобретение, но потом еще несколько лет доводил его до совершенства. В 1843 г. Конгресс США, понявший значение изобретения Морзе, выделил деньги на строительство первой телеграфной линии, которая соединила Вашингтон с Балтимором. Сначала провода хотели прокладывать под землей, но оказалось, что существующая в ту пору изоляция не способна противостоять сырости. Тогда решено было проложить линию по воздуху, используя деревянные столбы. Первая телеграмма, отправленная Морзе по этой линии в мае 1844 г., содержала четыре слова из Библии: What hath God wrought («Чудны дела твои, Господи!»). Вскоре телеграфные линии появились и в других штатах.
Изобретение Морзе было востребовано потому, что, в отличие от ряда аналогичных разработок (а когда идея носится в воздухе, то ее реализацией начинают заниматься одновременно во многих странах), оно было технологичным, т.е. надежным и достаточно простым в обращении.
Заслугой С. Морзе стало не только изобретение им телеграфного аппарата, но и создание специальной азбуки. Комбинируя длинный и короткий сигналы, оставлявшие следы на ленте, Морзе обозначил с помощью сочетания точек и тире все буквы английского языка, т.е. использовал для этого идею двоичного кода. Мало того, понимая, что для быстрой передачи информации в определенных буквах не должно быть слишком много точек и тире, Морзе изобретательно комбинировал эти два знака либо даже оставлял только один из них.
Самые короткие или удобные для запоминания и восприятия сигналы Морзе присвоил наиболее употребительным буквам. Так, буква е обозначалась одной точкой; t — одним тире; i — двумя точками; т — двумя тире; а — точкой и тире и т.д. Зато редко встречающиеся в английских словах буквы получили наибольшее количество знаков: 2 — два тире, две точки; q — два тире, точка, тире; х — тире, две точки, тире, т.е. он интуитивно действовал согласно принципу минимизации усилий.
Тут нелишне вспомнить и теорию информации, один из постулатов которой гласит: наибольшее количество информации несет наименее ожидаемое событие. (Заодно напомним, что это утверждение можно отнести не только к передаваемым сигналам, но и к журналистике.)
Изобретение телеграфа стало мощным толчком к изменению отношения к скорости передачи информации. Теперь каждый бизнесмен и журналист стремился первым получить и передать информацию, понимая, что тот, кто первым получает нужные сведения, способен и первым принять правильное и эффективное решение.
К середине 50-х гг. XX в. телеграф Морзе был вытеснен буквопечатающими телеграфными аппаратами, но даже сегодня, в век компьютеров, Интернета и сотовой связи, спустя почти 170 лет, азбука Морзе (морзянка) используется радиолюбителями, а сигнал SOS (•••—•••) знает каждый из нас.
В ряде стран телеграф как устаревший вид связи давно списали со счетов и свернули все операции по отправлению и доставке телеграмм. Однако в Канаде, Бельгии, Германии, Швеции, Японии некоторые компании все еще принимают и доставляют традиционные телеграфные сообщения. Телеграфная связь также пока существует и в России. Правда, теперь телеграфные сообщения везде передаются и принимаются при помощи специальных устройств — телеграфных модемов, сопряженных с персональными компьютерами операторов.
Появление телеграфа значительно ускорило передачу информации, что было особенно важно, когда нужно было принять какое-то решение или мгновенно реагировать на неожиданное событие. И все же процесс передачи телеграммы занимал некоторое количество времени: надо было пойти на телеграф, заполнить бланк, продумывая текст, — ведь за каждое слово надо было платить по таксе; затем телеграфисту требовалось передать текст; на другом конце провода надо было получить текст и донести телеграмму до адресата.
Следующим изобретением станет телефон, который резко сократит количество телеграмм и писем.