关键性的突破

关键性的突破

失败没有使莫尔斯气馁，而是使他变得冷静了。在美术教学之余，他总是苦苦思索着。用导线来传播信息难道不可能吗？不，经过3年的试验，莫尔斯更加坚信，青年医生杰克逊的话是能够实现的。那么，失败的原因在哪里呢？他反省了自己的设计思路，一一认真检查了所有的实验，反复查阅了许多有关资料。

一位懂电学的朋友看过很多亨利（Henry J，1797—1878）的书，他很支持莫尔斯的发明，并帮助他查找实验中的问题。他向莫尔斯指出，电磁铁的绕组必须绝缘，并且还告诉他电池电路应当怎样布置。莫尔斯为此特地去普林斯顿向亨利本人请教。亨利热情地纠正了莫尔斯设计的通信系统中存在的问题，并指出，单靠电池无法把信号发送到想达到的距离，建议他使用亨利的继电器来解决这一问题。在亨利的指点下，莫尔斯进一步改进了电路，并认真对比了前人的工作。在此之前，他和其他人的试验都是用多根导线或磁针的多种位置来代表不同的字母。英文有26个字母，就得用26个不同的状态，因此设备复杂，难于实现。要想取得成功，必须借鉴前人失败的教训，标新立异。经过反复思考，一个崭新的思想在酝酿中成熟了。莫尔斯在科学笔记里充满信心地写道：“电流是神速的，如果它能够不停顿地走l6千米，我就让它走遍全世界。电流只要停止片刻，就会出现火花。火花是一种符号，没有火花是另一种符号，没有火花的时间长又是一种符号。这三种符号可以组合起来，代表数字和字母。它们可以构成全部字母，文字就能通过导线传送了。这样，能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了！”

莫尔斯站在安培、亨利等科学巨人的肩膀上开辟新路，终于使电报的发明有了关键性的突破。他设想用点（接通电路时间短）、划（接通电路的时间长）和空白（断开电路）的不同组合来表示各种字母、数字和标点符号（简称字符）。这样只要发出两种电符号，用两根导线，就能传送消息，大大简化电报的设计装置。比如用一点一划表示字母a，用5个点表示阿拉伯数字5等。这就是电信史上最早的编码——著名的莫尔斯电码，而且一直沿用至今。

英国电影《尼罗河上的惨案》中有这样一个镜头：制造惨案的凶手为了隐匿他们的罪行，施展了“借蛇杀人”之计。比利时侦探波洛在自己的房间里遇到了眼镜蛇，情势十分危急，此时只要波洛动一动，毒蛇就会立即蹿上来。在无法走脱的情况下，机智的波洛用靠墙的手指在墙上敲了敲，住在隔壁的雷斯上校就立即持剑冲了进来，刺死毒蛇，解救了波洛。上校怎么知道波洛遇险了呢？原来波洛在墙壁上敲的是莫尔斯电码“SOS”的响声（点点点，划划划，点点点），这是国际上通用的遇险求救信号。

莫尔斯在发明电码时，在点、划的编排上费了很大工夫。他对报刊上常用的字做了大量分析、统计，还向印刷工人请教。把最简单的电码组合分配给日常生活中最常用的英文字母，如字母e用“点”，t用“划”，a用“点”、“划”等，而z，q，j等不常用的字母，则用较复杂的组合来表示。为了便于记录，10个阿拉伯数字的电码则采用有规律的排列方法，像1用“点划划划划”，2用“点点划划划”。各个字符除在“点”与“划”的组合上有规定外，点和划的长短，以及间隔的大小，也有严格的时间比例。点与划的时间比为l：3；点与点、点与划、划与划之间的间隔等于一个点的时间，每个字符之间的间隔等于3个点的时间；字与字之间的间隔为5个点的时间。假如发送一个“点”的时间为l毫秒，发送一个“划”的时间则为3毫秒；各字符之间需留出3毫秒的间隔；字与字之间要停顿5毫秒的时间。这就是莫尔斯电码的旋律，也是它的组织法。只有严格遵守这些时间比例，才能准确地发报、收报。

为了设计和制造这种新的装置，莫尔斯投入了紧张的工作，美术教学的收入就是他的全部实验经费。有时连买面包的钱都没有，可他还是很乐观。又经过整整一年的努力，在1837年，莫尔斯终于成功地制成了一台传递电码的装置，他把它叫做电报机。这时，这位画家出身的发明家已经46岁了。

在莫尔斯发明电报的同时，还有许多人也在发明电报。1832年，受安培设想的启发，俄国外交官希林（Schlling，1786—1837）决定使用磁针在有电流通过时产生的偏转作为电报信号，设计了6个黑白铜圆盘的组合来表示俄文字母、符号和阿拉伯数字。他以铜片或锌片为正负极的电池作为直流电源，收、发报机之间用6根导线连接。当发报端按下电键时，电路接通，收报端的磁针就偏转，和磁针相连的小铜盘也跟着转动。发报端改变正负接法，收报端铜盘就改变偏转方向，使白的或黑的一面朝着观察者，这样把报文准确地传至对方。沙皇决定先将这项发明用于冬宫和内阁之间，希林将6根导线之间彼此用橡胶绝缘后同放在玻璃管内，然后再埋在地下，这就是世界上最早的一条地下电报电缆线路。

1836年，从印度退役的英国青年军官威廉·福瑟吉尔·库克携带一部希林电报机回到家乡，着手进行改进。他在工作中遇到了很多难题，只好去找英国大物理学家查尔斯·惠斯登（Charles Wheatstone，1802—1875）。从此他俩密切合作，并肩研制出了5指针电报机。

在莫尔斯发明电报的同一年里（1837），英国著名物理学家惠斯登和库仑（1736—1806）、德国的斯泰因亥尔也各自独立地发明了电报装置。惠斯登和库仑的装置是磁针式的，用5枚磁针的不同偏向来表示文字；斯泰因亥尔的发明是用一串音调不同的铜铃来做记录信号的终端。比较起来，莫尔斯的电报机实用得多。他采用自己的电码设计思想，并发展了安培和亨利提出的原理，废除了磁针，更用不着二十多个累赘的铃铛。这使得莫尔斯的电报机一出世就具有强大的生命力。