電信①歴史
こんにちは。いつもお越しくださる方も、初めての方もご訪問ありがとうございます。
今回は電信の英語版Wikipediaの翻訳をします。
翻訳のプロではありませんので、誤訳などがあるかもしれません。正確さよりも一般の日本語ネイティブがあまり知られていない海外情報などの全体の流れを掴めるようになること、これを第一の優先課題としていますのでこの点ご理解いただけますと幸いです。翻訳はDeepLやGoogle翻訳などを活用しています。
翻訳において、思想や宗教について扱っている場合がありますが、私自身の思想信条とは全く関係がないということは予め述べておきます。あくまで資料としての価値を優先して翻訳しているだけです。
電信
電信は、主に1840年代から20世紀後半まで使用されていたポイント・ツー・ポイントのテキストメッセージングシステムである。最初の遠隔電信システムであり、物理的な輸送よりも速くテキストメッセージを伝達するために考案された、電信と呼ばれる初期のメッセージングシステムの中で最も広く使われていた。電信は、電気工学の最初の例と考えることができる。
テキスト電信は、電信局と呼ばれる地理的に離れた2つ以上の局から構成されていた。局間は電線で結ばれ、通常は電柱の頭上で支えられていた。多くの異なる電信システムが発明されたが、普及したものは2つの大きなカテゴリーに分類される。最初のカテゴリーは針式電信機で、電信線に送られる電流によって針先が電磁気的に動くようになっている。初期のシステムは、複数の電線を必要とする複数の針を使用していた。最初の商用システムで、最も広く使われた針式電信機は、1837年に発明されたクック＆ホイートストン電信機である。2つ目のカテゴリーは、電流がカチッと音を立てる電信音響器を作動させる電機子システムである。このカテゴリーの原型は、1838年にサミュエル・モールスが発明したモールス方式である。1865年、モールス信号はドイツの鉄道用に開発された暗号を改良したもので、国際通信の標準となった。
電信は、新興の鉄道会社が列車制御システムを開発するために使用し、列車同士が衝突する可能性を最小限に抑えた。これは、線路沿いの信号ボックスが、シングルストロークのベルや3ポジションの針式電信器の電信音によって隣の信号ボックスと通信する信号ブロック・システムを中心に構築された。
1840年代には、電信が視覚電信に取って代わり、緊急メッセージを送る標準的な方法となった。世紀後半には、ほとんどの先進国が商業電信網を構築し、ほとんどの都市や町に地方電信局が設置され、一般市民が有料で国内のあらゆる人に宛てた電報と呼ばれるメッセージを送ることができるようになった。
1850年に始まった海底電信ケーブルは、大陸間の最初の迅速な通信を可能にした。電信ネットワークによって、人々や商取引は大陸や海を越えてほとんど瞬時にメッセージを伝達できるようになり、社会的、経済的に広範な影響を及ぼした。1894年頃、電信はグリエルモ・マルコーニによる無線電信の発明につながった。
グリエルモ・マルコーニ
20世紀初頭、手動による電信は徐々にテレタイプ端末ネットワークに取って代わられた。電話の使用の増加により、電信は少数の専門的な用途に押しやられた。一般市民による利用は、主に特別な日の電報による挨拶であった。1990年代にインターネットが台頭し、電子メールが使われるようになると、電信専用のネットワークはほとんど使われなくなった。
歴史
⬛先駆
電信の前は、ビーコン、発煙信号、旗信号、視覚信号の視覚通信など、視覚的なシステムが陸地の距離を越えて通信するために使われていた。
聴覚的な前身は、西アフリカのトーキングドラムである。19世紀、ヨルバの太鼓奏者たちはトーキングドラムを使って人間の音韻言語を模倣し、複雑なメッセージ（通常は出生の知らせ、儀式、軍事衝突など）を4～5マイルの距離で伝達していた。
⬛初期の仕事
電気に関する初期の研究から、電気現象は非常に速いスピードで伝わることが知られており、多くの実験者が遠距離通信への電気の応用に取り組んだ。火花、静電引力、化学変化、電気ショック、そして後の電磁気学など、既知の電気の効果はすべて、さまざまな距離で制御された電気の伝送を検出する問題に応用された。
1753年、スコットマガジンに掲載された匿名の作家が、静電電信を提案した。アルファベット1文字につき1本の電線を使い、電線の端子を静電機械に順番に接続し、遠端にあるピス球のたわみを観察することでメッセージを送信できるというものだった。この手紙を書いた人物は特定されていないが、手紙にはC・Mの署名があり、レンフルーから投函されたことから、レンフルー在住のチャールズ・マーシャルではないかと考えられている。静電引力を利用した電信は、ヨーロッパにおける初期の電気電信実験の基礎となったが、実用的でないとして放棄され、有用な通信システムとして開発されることはなかった。
1774年、ジョルジュ＝ルイ・ルサージュが初期の電信を実現。この電信は、アルファベット26文字それぞれに個別の電線を持ち、その範囲は彼の家の2つの部屋の間だけだった。
ジョルジュ＝ルイ・ルサージュ
1800年、アレッサンドロ・ヴォルタがヴォルタ電池を発明し、実験用の連続電流を供給した。これは、より明確な効果を生み出すために使用できる低電圧の電流源となり、ライデン瓶とともにそれまで知られていた唯一の人工的な電気源であった静電マシンの瞬間的な放電よりもはるかに制限が少なかった。
電気電信におけるもうひとつの非常に初期の実験は、1809年にドイツの医師、解剖学者、発明家のサミュエル・トーマス・フォン・センメリングが考案した「電気化学電信」であり、これはスペインの数学者であり科学者でもあったフランシスコ・サルバ・カンピージョが1804年に考案した、より初期の、より頑強とは言えない設計に基づくものであった。両者のデザインは、ほぼすべてのラテン文字と数字を表現するために複数の電線（最大35本）を使用していた。こうして、（フォン・ゾメリングの設計では）数キロメートルまで電気的にメッセージを伝えることができ、電信受信機の電線はそれぞれ別のガラス管の酸に浸されていた。送信側では、メッセージの各文字を表すさまざまな電線に順次電流を流し、受信側では、電流が管内の酸を順次電気分解し、関連する各文字や数字の横に水素の気泡を放出した。電信受信機のオペレーターはその泡を見て、送信されたメッセージを記録することができた。これは、1本の電線（アースリターン付き）を使用した後の電信機とは対照的である。
スペインの物理学者フランシスコ・サルバ・カンピージョ
ハンス・クリスチャン・エルステッドは1820年に、電流が磁場を発生させ、コンパスの針を偏向させることを発見した。同年、ヨハン・シュヴァイガーは、コンパスの周囲に針金を巻いた検流計を発明した。またこの年、アンドレ＝マリー・アンペールは、アルファベット1文字につき1組の電線の両端に小さな磁石を配置することで電信が可能になることを提案した。彼は当時、シュヴァイガーの発明を知らなかったようで、これによって彼のシステムはより感度の高いものになっただろう。1825年、ピーター・バーローがアンペールのアイデアを試したが、200フィート（61メートル）以上しか使えず、実用的でないと宣言した。1830年、ウィリアム・リッチーはアンペールの設計を改良し、磁針を導線の各ペアに接続されたワイヤーのコイル内に配置した。彼はそれを実証し、電磁電信の実現可能性を示したが、それは講義室の中だけであった。
ドイツの化学者・物理学者ヨハン・シュヴァイガー
フランスの物理学者・数学者、電磁気学の創始者アンドレ＝マリ・アンペール
イギリスの数学者・物理学者ピーター・バロー
1825年、ウィリアム・スタージャンは、ニスを塗った鉄片に絶縁していないワイヤーを一巻きした電磁石を発明し、電流によって発生する磁力を増大させた。ジョセフ・ヘンリーは1828年、棒の周囲に絶縁ワイヤーを何重にも巻くことでこれを改良し、より強力な電磁石を作り出した。1826年から1832年までアルバニー・アカデミーに在籍していたヘンリーは、1831年に部屋の周囲に張り巡らされた1マイル（1.6km）の電線を通してベルを鳴らし、「磁気電信」の理論を初めて実証した。
アメリカの物理学者ジョセフ・ヘンリー
1835年、ジョセフ・ヘンリーとエドワード・デイヴィは、周囲のコイルに電流が流れると磁針が水銀の鍋に浸される水銀浸漬式電気継電器を独自に発明した。1837年、デイヴィはより実用的な金属製のメーク・アンド・ブレーク継電器を発明し、これが電信システムで選択される継電器となり、弱い信号を定期的に更新するための重要な部品となった。デイヴィは1837年にリージェンツ・パークで電信システムのデモンストレーションを行い、1838年7月4日に特許を取得した。デイヴィはまた、ヨウ化カリウムと次亜塩素酸カルシウムを注入したキャラコ（※平織の綿布）のリボンに印をつけるために、電信信号からの電流を使用する印刷電信機も発明した。
⬛最初の動作システム
初めて実用化された電信は、1816年にイギリスの発明家フランシス・ロナルズによって作られたもので、静電気を利用したものだった。ハマースミス・モールの家で、彼は長さ175ヤード（160メートル）の溝に完全な地下システムを設置し、長さ8マイル（13キロ）の架空電信も設置した。電線の両端はアルファベットの文字が記された回転ダイヤルに接続され、電線に沿って送られる電気インパルスがメッセージの伝達に使われた。1816年7月、彼の発明を提督局に提出したが、「まったく不要なもの」として却下された。彼の『電信機とその他の電気機器の記述』は、この方式と迅速な世界通信の可能性に関する記述であり、電気電信に関する最初の出版物であった。ロナルズの設計の要素は、20年以上後の電信機の商業化に利用された。
1832年にシリング・フォン・カンスタット男爵によって発明されたシリング電信機は、初期の針式電信機であった。この電信機は、16個の白黒キーを備えたキーボードからなる送信装置を持っていた。これらは電流を切り替える役割を果たした。受信装置は、絹糸で吊るされた磁針付きの6つの検流計で構成されていた。シリングの電信機の2つの局は8本の電線で結ばれており、6本は検流計に、1本は帰還電流に、1本は信号ベルに接続されていた。始動局で操作者がキーを押すと、受信局では対応するポインタが偏向した。異なる円盤上の黒と白の旗の位置の違いによって、文字や数字に対応する組み合わせが得られた。その後、パヴェル・シリングは、接続線を8本から2本に減らして装置を改良した。
パヴェル・リヴォヴィチ・シリング
装置高さ300mm、針の長さ57mm
1832年10月21日、シリングはアパートの別々の部屋にある2台の電信機の間で短距離の信号伝送に成功した。1836年、イギリス政府はこの設計を買い取ろうとしたが、シリングは代わりにロシアのニコライ1世の誘いを受けた。シリングの電信は、サンクトペテルブルクの提督本部の建物の周囲に敷設された長さ5kmの実験的な地下・水中ケーブルでテストされ、ペテルホーフの皇居とクロンシュタットの海軍基地を結ぶ電信として承認された。しかし、1837年にシリングが亡くなったため、この計画は中止された。シリングはまた、信号伝送の二進法のアイデアを最初に実用化した一人でもある。彼の研究はモリッツ・フォン・ヤコビによって引き継がれ、発展した。ヤコビは電信装置を発明し、皇帝アレクサンドル3世がツァールスコエ・セロの皇宮とクロンシュタット海軍基地を結ぶために使用した。
ロシア皇帝アレクサンドル3世
1833年、カール・フリードリヒ・ガウスは、ゲッティンゲンの物理学教授ヴィルヘルム・ヴェーバーとともに、町の屋根の上に長さ1200メートルの電線を設置した。ガウスは、ポッゲンドルフ・シュヴァイガー逓倍器と磁力計を組み合わせて、より感度の高い装置、検流計を作った。電流の方向を変更するには、彼自身の整流子を構築した。その結果、彼は遠くの針を反対側の整流子によって設定された方向に動かすことができた。
ドイツの物理学者ヴィルヘルム・ヴェーバー
当初、ガウスとヴェーバーは時間を調整するために電信を使用したが、すぐに他の信号を開発し、最終的には独自のアルファベットを開発した。このアルファベットは、永久磁石の上で誘導コイルを上下に動かし、整流子によってコイルと送電線を接続することによって生成された正または負の電圧パルスによって送信されたバイナリコードに符号化されていた。ガウスの実験ノートには、彼の暗号と最初に送信されたメッセージの両方が書かれたページと、ヴェーバーの指示のもと1850年代に作られた電信機のレプリカが、ドイツのゲッティンゲン大学物理学部に保管されている。
ガウスは、この通信が彼の王国の町の助けになると確信していた。同じ年の後半には、ヴォルタ電池の代わりに、ガウスは誘導パルスを使用し、彼は2文字に代わり毎分7文字を送信することができる。発明家と大学には電信機を独自に開発する資金はなかったが、アレクサンダー・フォン・フンボルトから資金援助を受けた。ミュンヘンのカール・アウグスト・シュタインハイルは、1835年から1836年にかけて、市内に電信ネットワークを構築することができた。彼は1835年にドイツ初の鉄道に沿って電信線を敷設した。シュタインハイルは1838年、ニュルンベルク＝フュルト間の鉄道に沿って電信線を敷設した。
ドイツの物理学者カール・アウグスト・シュタインハイル
1837年までには、ウィリアム・フォザーギル・クックとチャールズ・ホイートストンが、アルファベットの文字を指し示すために動かすことができるボード上の多数の針を使用する電信システムを共同開発していた。コード化する文字数に応じて、何本でも針を使用することができた。1837年5月、彼らはそのシステムの特許を取得した。その特許では、アルファベット26文字のうち20文字をコード化する5本の針を推奨していた。
イギリスの発明家ウィリアム・フォザーギル・クック
サミュエル・モールスは1837年に独自に録音式電気電信機を開発し、特許を取得した。モールスのアシスタントであったアルフレッド・ヴェイルは、受信したメッセージを記録するためのレジスターと呼ばれる機器を開発した。これは、電磁石によって作動するスタイラスによって、動く紙テープに点とダッシュを浮き彫りにするものであった。モールスとヴェイルはモールス符号のアルファベットを開発した。アメリカ初の電報は、1838年1月11日、ニュージャージー州モリスタウン近くのスピードウェル製鉄所で、2マイル（3km）の電線を渡ってモールスによって送信されたが、「WHAT HATH GOD WROUGHT」というメッセージをワシントンの国会議事堂からボルチモアの旧マウント・クレア・デポまで44マイル（71km）を越えて送信したのは、その後の1844年のことであった。
アメリカの技術者・発明家のアルフレッド・ヴェイル
関連記事
最後に
最後までお付き合いいただきありがとうございました。もし記事を読んで面白かったなと思った方はスキをクリックしていただけますと励みになります。
今度も引き続き読んでみたいなと感じましたらフォローも是非お願いします。何かご感想・ご要望などありましたら気軽にコメントお願いいたします。
Twitterの方も興味がありましたら覗いてみてください。https://twitter.com/Fant_Mch
筆者の大まかな思想信条は以下のリンクにまとめています。https://note.com/ia_wake/menu/117366
今回はここまでになります。またのご訪問をお待ちしております。
それでは良い一日をお過ごしください。
今後の活動のためにご支援いただけますと助かります。 もし一連の活動にご関心がありましたらサポートのご協力お願いします。