تاریخچه تلگراف ، از آغاز تا انتها

همه ما می دانیم که در گذشته ارتباط از راه دور یکی از بزرگترین دغدغه انسان ها بوده است ، زمانی که تمدن های باستانی مانند چین، مصر و یا حتی سرخ پوستان آمریکایی از سیگنال دهی با آتش ، دود آتس و یا کوبیدن طبل استفاده میکردند. این روش ها در زمان های بسیار گذشته ارتباط از راه دور را بین دو دسته از انسان ها ممکن می ساختند که البته با مشکلاتی نیز همراه بودند، از جمله نامساعد بودن آب و هوا که می توانست در روند سیگنال دهی با دود آتش یا حتی ایجاد صدا با طبل، خلل ایجاد کند.

اما با گذشت زمان، انسان ها توانستند از طریق ارسال نامه نیز ارتباط از راه دور را کمی بهبود بخشند، در آن زمانی که از کبوترهای نامه بر برای ارتباط با یکدیگر استفاده میکردند، یا اینکه پیک های سواره بر اسب وظیفه داشتند تا خیلی سریعتر نامه هایی را بین دو مکان ردوبدل کنند.

اما همه این روش های نیز مشکلاتی بزرگ داشتند، مانند زمان بسیار زیادی که صرف رفت و آمد کبوترها یا پیک ها میشد. پس، انسان ها برای ارتباط سریع تر با راه دور به دنبال راهکارهای دیگری نیز بودند.

یکی دیگر از روش های نوینی که در آن زمان، قبل از تلگراف ، برای ارتباط از راه دور در نظر گرفته شده بود، سمافور (semaphore) نام داشت. سمافور در اصل شامل برجهای بسیار بزرگی بود که در بالای تپه ها ساخته می شدند و با پرچم یا چراغ هایی، سیگنال دهی ارتباط از راه دور را ممکن می ساختند. همچنین هر تپه علاوه بر برج های بزرگ علامت دهی، دارای چندین تلسکوپ نیز بود که از آن طریق بتوانند سیگنال های دور سمافور را بر روی دیگر تپه ها مشاهده کنند. اما این روش نیز با شرایط جوی و تغیر آب و هوا دست خوش مشکلاتی بود که ارتباطات راه دور را سخت و دشوار می کرد.

همینطور در قرن 17 میلادی و سالهای 1700 به بعد، کشتی ها و ناوگان های دریایی برای ارتباطات از فلش های نوری و یا فانوس های دریایی استفاده می کردند که یکی از راهکارهای نسبتا مفید در آن زمان شناخته میشد. اما ، این تلگراف و پیشرفت زمینه های تلگراف بود که اولین بار و برای همیشه راه ارتباطی انسان ها را مطمئن تر، قابل اعتماد تر و بهینه تر کرد.

تلگراف چیست و این فناوری برای ارتباط از راه دور چگونه ابداع شد؟

شاید بدانید که تلگراف در اصل با قطع و وصل کردن یک جریان الکتریکی اطلاعات را ارسال میکرد، یعنی پالس های جریان الکتریکی که بر اساس کد مورس مرتب سازی شده بودند، از طریق سیمهای سیگنالینگ ، از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر مخابره می شدند.

پس شاید بتوانیم ساموئل مورس را یکی از اولین مختراعان تلگراف بدانیم، زمانی که در سال های 1830 تا 1837 میلادی این پروژه عظیم را گسترش داد و کد مورس را برای رمزنگاری پالس های جریان ارسالی ابداع کرد. اما این فقط دستاوردهای مورس نبود که باعث شد تا تلگراف به وجود آید.

تلگراف الکتریکی که به جرئت می توان گفت یکی از اصول ابتدائی و فناوری پیشرو برای همه سیستم های ارتباطی امروزی بوده است، بر پایه و اساس دو پیشرفت دیگر در زمینه برق ساخته شد و حتی این فناوری با گذر زمان باعث به وجود آمدن تلفن و بسیاری از تکنولوژی های دیگر مانند شبکه های ارتباطی و کامپیوترها شد.

آن دو پیشرفت بزرگ برقی شامل دو اختراع و فناوریهای جدید آن زمان بودند، زمانی که در سال های 1800 میلادی، فیزیکدان ایتالیایی، الساندرو ولتا، باتری را ابداع کرد و باعث شد تا انسان ها بتوانند علاوه بر تولید برق، آن را ذخیره سازی کنند و جریان الکتریکی را از طریق سیم انتقال دهند. دوم، زمانی که در سال 1820 کریستین اورستد، فیزیکدان دانمارکی، ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس را با انحراف یک سوزن مغناطیسی با جریان الکتریکی نشان داد و در سال 1830 جوزف هنری اصول الکترومغناطیس را کشف کرد و یک دستگاه سیگنال دهی خام شبیه به تلگراف ساخت.

پس از این اختراعات بسیاری از دانشمندان و محققان در تلاش بر آمدند تا سیستم هایی برای توسعه راه های ارتباطی از طریق سیگنال دهی را ایجاد کنند. اما انحصار ساخت تلگراف فقط به دو دسته از مخترعان نسبت داده شد.

یکی تیم انگلیسی ویلیام کوک و چارلز ویتستون که موفق شدند دستگاه تلگرافی با پنج سوزن مغناطیسی بسازند، در حالی که سوزن ها بر اساس جریان الکتریکی و دریافت پالس ها روی صفحه ای می چرخیدند و حروف و اعداد مد نظر را نمایش میداند و همین سیستم در سیگنال دهی راه آهن در بریتانیا مورد استفاده واقع شد.

دیگری ساموئل مورس آمریکایی که با کمک همکارانش، گیل و ویل، یک سیستم تلگراف تک مداره ساختند.

اساس کار تلگراف تک مداره مورس اینگونه بود که با فشار دادن یک کلید، مدار جریان الکتریکی متصل به یک باتری وصل می شد و هنگام رها کردن کلید، مدار قطع می گردید، پس همین عمل، سیگنال دهی را از طریق یک کلید، یک باتری، سیم و یک گیرنده ممکن می کرد. پس بر همین اساس کد مورس برای ارتباط از راه دور ایجاد شد.

کد مورس در تلگراف چیست و عملکرد آن چگونه است؟

همانطور که گفتیم، یک مدار ساده که سیگنال های روشن و خاموش الکتریکی را ایجاد میکرد، پایه و اساس کد مورس شد. زمانی که با قطع و وصل کردن سیگنال جریان، مجموعه ای از نقاط و خط های تیره برای بازخوانی حروف ایجاد می شدند. یعنی هر کدام از حروف انگلیسی مد نظر دارای چندین نقطه و خط تیره بودند که در آن ها ، حروفی که بیشترین استفاده را داشتند، مانند A یا E کدی ساده تر داشته و حروف کم کاربرد مانند Q کدی طولانی و پیچیده تر داشت.

همچنین در ابتدا، زمانی که کدهای مورس مخابره می شدند، به صورت علامت هایی روی کاغذ چاپ می گردیدند تا اپراتورها آن ها را به انگلیسی بازخوانی و ترجمه کنند، اما پس از مدتی ، اپراتورها قادر بودند با شنیدن صدای کلیک گیرنده پیام ها را تشخیص دهند و همین موضوع باعث شد تا گیرنده ها صدای بوق بلندتری داشته باشند.

پیشرفت ارتباطات از راه دور با تلگراف و زمینه ای برای پیشبرد فناوری های نوین ارتباطی

بعد از اینکه مورس در سال 1837 میلادی اختراع تلگراف را با نام خود به ثبت رسانید، در سال 1844 اولین پیام تلگرافی را بین واشنگتن دی سی و بالتیمور مخابره کرد. زمانی که جمله معروف :” خدا چه کرده است!” را برای همکارش ویل ارسال نمود.

سیستم تلگراف در آن زمان بسیار مورد توجه مردم سراسر دنیا قرار گرفت و خیلی سریع دست خوش تغیراتی شد که آن را در تمام جهان گسترش داد.

حتی برای بهبود عملکرد خط های ارسال و دریافت تلگراف، به دلیل هزینه های سنگین سیم کشی و کابل کشی، بسیاری از دانشمندان در صدد بر آمدند تا با تعداد سیم های کمتری تلگراف ها را ارسال و دریافت کنند و یکی از اشخاصی که در این زمینه بسیار تأثیر گذار واقع شد، توماس ادیسون بود.

توماس ادیسون توانست در سال 1874 میلادی یک سیستم تلگراف چهارگانه بسازد که می توانست دو پیام ارسالی و دو پیام دریافتی را به صورت همزمان در یک خط مخابره کند.

همچنین همانطور که گفتیم، محبوبیت تلگراف در دنیا باعث شد تا این فناوری به سرعت رشد کند و در سال 1866 میلادی اولین کابل دائمی تلگراف در سراسر اقیانوس اطلس کشیده شد. سپس تا سالهای 1940 میلادی 40 خط کابل تلگراف در سراسر اقیانوس اطلس کشیده شد که راه های ارتباطی قاره ای را بسیار گسترش داد.

اما در آن زمان، اختراع دیگری نیز در حال توسعه بود که باعث شد تا فناوری تلگراف رو به زوال برود و پس از مدتی کاملا از خاطره ها حذف شود، و آن تلفن الکساندر گراهام بل بود که پدر تولید گوشی های تلفن و حتی موبایل امروزی است.

الکساندر گراهام بل که در سال 1876 تلفن را ابداع کرد و حق ثبت اختراع آن را در ایالت متحده به نام خود اختصاص داد، فناوری جدیدی را برای ارتباط از راه دور روی کار آورد که کد مورس و رمزنگاری کد مورس را منسوخ می کرد. چرا که، زمانیکه می توان صدا را از طریق خط منتقل کرد، دیگر کد مورس کاملا بی استفاده خواهد بود.

البته تلفن الکساندر گراهام بل نیز از خطوط و کابلهای تلگراف برای ارتباطات استفاده می کرد و تا زمانی که هنوز تلگراف کاملا منسوخ نشده بود، هردو پیامهای تلفنی و تلگرافی از طریق یک سیم و کابل قابل مخابره بودند.

همچنین در اواسط سالهای 1900 میلادی به بعد، کابلهای زیر دریا نیز غیر قابل اعتماد و کند بودند، در حالی که امروزه کابل‌های فیبر نوری زیر دریا اکثر داده های بین قاره ای را منتقل می کنند.

در نهایت باید به اختراع تلگراف رادیویی و بی سیم گوگلیلمو مارکونی نیز اشاره کنیم که در سال های 1894 میلادی با  استفاده از امواج رادیویی، پیام های تلگراف را بین کشتی ها و خشکی ، در سراسر اقیانوس اطلس ممکن می ساخت. همچنین گفته می شود تلگراف بی سیم مارکونی در عملیات نجات تایتانیک و برای انتقال اخبار آن به سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت. در حالی که این تحقیقات اولیه تلگراف بی‌سیم هنوز برای برج‌های سلولی مدرن وای فای 6 و پشتیبانی از اتصالات 5G قابل استفاده است.