Борис Якоби - Полина Ломакина

Разработка телеграфов с электромагнитами

«В век всяких интриг такие физиологические телеграфы могли бы оказать большие услуги, и даже теперь странствующие артисты или физики могли бы из сего извлекать значительную выгоду, если бы этих людей нельзя было упрекнуть в том, что они весьма мало прогрессируют с наукою».

«Мне казалось желательным, даже необходимым, чтобы у означенного телеграфа знаки на конечной станции отмечались сами собой (автоматически), в быстрой последовательности, в удобочитаемом, несложном, правильном и чистом виде, чтобы вместе с тем сигналы для возможной их проверки обозначались и ощутительным для слуха образом, сильным ударом звонка, чтобы следовательно, даваемая депеша разом и писалась, и диктовалась; чтобы манипуляция при подаче сигналов, а также необходимое изменение и восстановление различных соединений производилось верно и просто; чтобы система цифровых комбинаций была приспособлена к удобному и быстрому употреблению; чтобы, наконец, батареи без вреда для их отношений к телеграфу и для его контроля над их действием устанавливались в совершенно отдельном помещении, по возможности в подвальном этаже», – так сам Б. С. Якоби описывал телеграф с электромагнитами, к разработке которого приступил.

В 1839 году предшественником Якоби профессором Форсельманном де Геером был создан первый телеграф на так называемом электрическом ударе. Однако этот способ создания конструкции был слишком громоздким для практического использования аппарата. Мориц описывал изобретение так: «Форсельманн де Геер устроил на каждой станции род клавиатуры из 10 двойных клавишей. Как тот, который дает депеши, так и тот, кто их принимает, держит на этих клавишах свои десять пальцев. Когда первый нажмет две какие-либо клавиши, то образуется соединение между батареею и проводом, и тогда другой ощутит сотрясенье в своих двух пальцах, лежащих на соответствующих, соединенных проволоками клавишах того же обозначения. Этим способом могут быть даны при посредстве целесообразных комбинаций 45 различных сигналов, а этого более чем достаточно для телеграфирования. Если бы в предложенном способе имелись в виду сильные электрические удары, то следовало бы прямо отвергнуть подобный проект или же признать такую телеграфную службу тяжким наказанием». Вновь о данной конструкции ученый высказался на публичном собрании академии наук, предлагая свои методы ее усовершенствования:

«Я беру саму идею под свою защиту, потому что имел случай убедиться в ее пригодности. Только необходимо дать делу иной оборот. Нужно отказаться от употребления такого множества проволочных проводников и вместо обеих рук с 10 пальцами довольствоваться двумя из них. Чтобы получить те два знака, которые необходимы в качестве основ для комбинационных сочетаний, производят клавишей либо однократный, либо двукратный удар, чем вызываются на другой станции два резко отличные друг от друга ощущения. Удобнее всего пользоваться для этой цели средним и указательным пальцами левой руки, покоящимися на двух приведенных в должную связь металлических пластинках, так что правая рука остается свободною и может служить для отметки сигналов так же быстро, как они получаются. При некотором навыке можно даже легко отличить троекратный удар от двукратного, но при действии четырехкратным ударом ощущения начинают, по-видимому, спутываться. Прошлой зимой при некоторых опытах, производившихся на льду Невы на расстоянии почти 9 верст и требовавших сношений посредством телеграфных сигналов, я пользовался с большим успехом таким физиологическим телеграфом вследствие его простоты и удобства. Такой телеграф представляет действительно нечто в высшей степени чудесное и таинственное. Чувствуешь себя в некоторой степени как бы в непосредственном соприкосновении с корреспондентом, состоящим с нами в подобном таинственном общении, несмотря на отдаляющее нас громадное расстояние. Среди многолюднейшего общества можно при надлежащем устройстве прибора передавать и получать известные условные знаки без того, чтобы кто-нибудь из присутствующих мог это заметить. В век всяких интриг такие физиологические телеграфы могли бы оказать большие услуги, и даже теперь странствующие артисты или физики могли бы из сего извлекать значительную выгоду, если бы этих людей нельзя было упрекнуть в том, что они весьма мало прогрессируют с наукою».

Прежде чем Якоби занялся разработкой, мир увидел еще один вариант использования химических действий электрического тока для телеграфирования – конструкцию С. Т. Зиммеринга. Физик спустя несколько лет, после того как удалось разложить воду на составные части, воспользовался этим данным свойством для передачи сигналов на расстояние, тем самым устроив первый гальванический телеграф, приемный аппарат которого состоял из ряда сосудов с подкисленной водой соответственно количеству букв алфавита. В эти сосуды погружались концы проводов, проведенных к передаточному пункту, а источником тока служил вольтов столб – ранний образец электрохимического генератора. Когда полюсы вольтова столба замыкались на цепь, вода в сосудах разлагалась на кислород и водород. Таким методом можно было передать до 35 букв и цифр, однако на практике пользоваться таким телеграфом было бы крайне неудобно: например, он был совершенно непригоден для передачи целых депеш. При этом идея просуществовала еще очень долго и разрабатывалась, даже когда электромагнитный телеграф уже начал использоваться.

Были попытки разработок и акустического (звукового) телеграфа, которые также не принесли нужных результатов. И только после того как ученое сообщество открыло для себя новую область электромагнетизма, Якоби нашел верный путь. Первым, кто обратил внимание на возможность использовать явления электромагнетизма для передачи сигналов на расстояние, был А. М. Ампер, разрабатывавший тогда открытие Г. Х. Эрстедта – отклонения магнитной стрелки под влиянием проходящего вблизи электрического тока.

Однако А. Ампер не пошел дальше одной лишь идеи в своих исследованиях, в то время как Якоби, в первую очередь основываясь на концепции Шиллинга, занялся написанием кода, который и определил устройство изобретения. Код представлял собой посылку одного, двух, трех или четырех электрических сигналов. Разные их комбинации обозначали буквы, числа, слоги или слова, определенные специальным словарем. Между обозначениями той или иной из четырех указанных цифр нужно было выдержать интервал продолжительностью в одну посылку, а между каждой из цифровых комбинаций, обозначающих букву, число, слог или слово, выдерживался интервал в шесть посылок. Сам ученый описывал свое изобретение так: «Телеграф приводится в действие посредством электромагнитной подковы, которая намагничивается и притягивает железный якорь каждый раз, как ударяют на другой станции по клавише, устанавливая тем соединение проводника с батареею; мгновенным притяжением якоря приводится с помощью особого механизма в действие молоточек, дающий звонки. В то же время силою того притяжения отмечается карандашом черточка на доске из белого матового стекла, приводимой часовым механизмом в тихое и равномерное движение по рельсикам. Интервальные перерывы в следовании этих черточек и звонков служат для образования известным образом требуемых шифровальных комбинаций».

«Особый словарь» был составлен князем Ципиановым, назначенным для этой работы непосредственно Николаем I. Дело в том, что изначально Борисом Семёновичем задумывалась побуквенная открытая передача текста телеграммы, но внезапно последовало требование от правительства сделать телеграфирование абсолютно секретным. Поэтому состав зашифрованных слов и понятий и был так тщательно разработан и составлен в целый словарь. Сам аппарат также был сконструирован Б. С. Якоби, с внешним видом которого можно ознакомиться на рисунке.

В целом разработка пишущего телеграфа Якоби стала первой в истории техники практической реализацией накопленных теоретических знаний об электромагнитах. Напомним, что исследования в этой области велись Борисом Семёновичем и Э. Х. Ленцом уже очень долгое время и впоследствии были собраны в работы «О законах электромагнитов» и «О притяжении электромагнитов».

Однако всеобщую огласку и популярность в научных кругах идея телеграфного аппарата приобрела благодаря всем известному Сэмюэлу Морзе, который на самом деле только предложил свою модификацию пишущего телеграфного аппарата. Член Петербургской академии наук И. Х. Гамель так передал в своем исследовании историю возникновения у Морзе идеи о создании телеграфного аппарата с электромагнитом в приемнике: «Я должен напомнить, – писал он, – о непристойной претензии американского художника Морзе, который утверждал, будто он изобрел первый электромагнитный телеграф.