в чем принцип азбуки морзе
Азбука Морзе и телеграф. История создания и принцип работы
Код Морзе до Первой мировой войны назывался «Морзянка». Он представляет собой особый способ кодирования алфавитных букв, знаков препинания, цифр и других символов, расположенных в определенной последовательности. Длинные сигналы обозначают тире, короткие – точки. Условно за временную единицу принимается длительность звучания одной точки. Долгота тире равна трем точкам. Паузой между символами одного знака служит одна точка, три точки – пауза между знаками в слове, 7 точек символизируют промежуток между словами. В постсоветских странах специалистами применяется азбука Морзе на русском языке.
Кто придумал шифры?
Принято считать, что азбука Морзе, как и телеграф, была придумана Сэмюэлом Финли Бриз Морзе. Некоторые источники утверждают, что это не так. Морзе был гуманитарием, и по жизни его увлекала только живопись.
По официальной же версии, Семюэл Морзе был увлечен чудом того времени, а именно получением искры из магнитов. Разгадывая феномен, он предположил, что с помощью таких искр по проводам можно передавать зашифрованные сообщения. Морзе очень заинтересовался этой идеей, хотя не имел ни малейшего представления даже об основных принципах работы электричества. Во время плавания Сэмюэл разработал несколько идей и набросал некоторые чертежи своей задумки. Еще три года у своего брата на чердаке он безуспешно пытался построить аппарат, который бы мог передавать сигналы. При всех своих проблемах в познании электричества изучать его ему было просто некогда, ведь у него скоропостижно скончалась жена, и на нем остались трое маленьких детей.
Телеграф
До середины XIX века обмен информацией между дальними расстояниями происходил исключительно через почту. Новости о событиях и происшествиях люди могли узнать только спустя недели или целые месяцы. Появление прибора дало толчок к победе над расстоянием и временем. Работа телеграфа на практике доказала, что с помощью электрического тока можно передавать сообщения.
Первые исправно работающие телеграфы были сделаны в 1837 году. Одновременно появились две версии аппарата. Первую произвел англичанин У. Кук. Аппарат различал принятые сигналы колебаниями стрелки. Это было очень тяжело: телеграфист должен был быть предельно внимателен. Второй вариант телеграфа, автором которого был С. Морзе, оказался проще и завоевал популярность в дальнейшем. Он представлял собой самопишущий прибор с подвижной лентой бумаги. С одной стороны электрическая цепь замыкалась особым приспособлением – телеграфным ключом, а с другой стороны – приемной, карандашом чертились принятые условные обозначения.
Зашифрованные сообщения
Азбука Морзе стала неотъемлемой частью работы телеграфа. Шифр получил свое название от фамилии создателя. Буквы здесь представляют собой сочетания длинных и коротких сигналов. Все коды составляются из простейших кодовых элементов. Основанием кода называют число значений, которое набирает элементарный посыл в процессе передачи. Так, коды делятся на двоичные (бинарные), троичные и равномерные (5-элементные, 6-элементные и т. д.).
Азбука Морзе – это неравномерный код телеграфа, где знаки отмечаются комбинациями посыла тока разной продолжительности. Этот способ стал первой цифровой передачей информации. Первоначально радиотелеграфы использовали такую азбуку, но позже стали применяться коды Бордо и ASCII, так как они более автоматизированы. Русская азбука Морзе сходна с латинскими буквами, с годами это соответствие перешло в МТК-2, позже в КОИ-7, затем в КОИ-8. Есть лишь несущественные отличия: буква Q – это «щ», а КОИ и МТК – это «я».
Преимущества азбуки
Недостатки азбуки
Обучение
Для расшифровки сообщений не всегда наизусть заучивается азбука Морзе, обучение подразумевает запоминание мнемонических словесных форм, или, как их еще называют, напевов. Каждому знаку в азбуке соответствует определенный напев. В свою очередь эти словесные формы могут отличаться друг от друга. В зависимости от школы обучения или страны использования некоторые знаки могут быть изменены или упрощены. Азбука Морзе на русском тоже отличается. Слоги напевов, содержащих гласные буквы «а», «о» и «ы», обозначают одним тире, остальные – точкой.
В море способ передачи зашифрованных сообщений пришел позже. В 1865 году принцип работы азбуки был взят за основу в семафорной азбуке. Днем люди сообщали необходимое с помощью флажков, ночью – миганием фонаря. После изобретения в 1905 году радио в эфирах стали звучать некоторые коды из азбуки.
Сегодня азбукой Морзе пользуются в основном радиолюбители. Она была практически полностью вытеснена буквопечатающими телеграфными аппаратами. Отголоски применения можно встретить в самых отдаленных уголках земного шара, например на Северном полюсе или далеко в глубинах океана. В интернете существует специальная программа «Азбука Морзе», с помощью которой можно переводить информацию в зашифрованный вид.
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.
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.
Азбука Морзе и телеграф: история создания, для чего она нужна
Телеграфная азбука
Современная телеграфная азбука (система кодировки символов короткими и длинными посылками для передачи их по линиям связи, известная как «код Морзе» или «морзянка») существенно отличается от той, что предложил в 1838 г. С. Морзе, хотя некоторые исследователи полагают, что её автором был Альфред Вейл — партнёр Самюэля Морзе по бизнесу, известный тем, что ввел «коммерческий код» из групп по 5 символов.
Исходная таблица «кода Морзе» разительно отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. Во-первых, в ней использовались посылки трёх разных длительностей («точка», «тире» и «длинное тире» — в 4 раза длиннее «точки»). Во-вторых, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов.
Принцип кодирования азбуки Морзе исходит из того, что буквы, которые чаще употребляются в английском языке, кодируются более простыми сочетаниями точек и тире. Это делает освоение азбуки Морзе проще, а передачи — компактнее.
Передаваться и приниматься азбука Морзе может с различной скоростью — это зависит от возможностей и опыта радистов. Обычно средней квалификации радист работает в диапазоне скоростей 60—100 знаков в минуту. Достижения по скоростным приёму-передаче находятся в диапазоне скоростей 260—310 знаков в минуту.
Передача кодов Морзе производится при помощи телеграфного ключа различных конструкций: классического ключа Морзе, электронного ключа, механических полуавтоматов типа «виброплекс», а также при помощи клавиатурных датчиков кода Морзе (например, Р-010, Р-020) и электронных устройств, автоматически формирующих телеграфное сообщение.
При достаточной квалификации оператора приём коротких сообщений возможен без записи, но обычно весь принимаемый текст должен быть записан либо вручную, либо на печатной машинке. При приёме опытные радисты производят запись с отставанием на несколько знаков, что делает приём более спокойным и надёжным и является показателем мастерства оператора (на высоких скоростях, выше 150 знаков в минуту, отставание может составить до 100 знаков за полминуты — радисту приходится их запоминать и дописывать после окончания радиограммы).
При приёме на высоких скоростях (более 125 знаков в минуту) приходится записывать тексты, отказавшись от стандартных алфавитных символов и использовать специальные укороченные значки (например, знак «точка» для буквы «e» или знак «галочка» для буквы «ж»). В таком варианте после окончания приёма радисту необходимо переводить текст в символы обычного алфавита.
Радист передаёт сигнал SOS при помощи азбуки морзе
Телеграф и радиотелеграф первоначально использовали азбуку Морзе; позже стали применяться код Бодо и ASCII, которые более удобны для автоматизации. Впрочем, сейчас и для азбуки Морзе есть средства автоматической генерации и распознавания, например свободно распространяемая программа для персонального компьютера CwType. Кроме того, радиолюбителями разработано множество аппаратных декодеров азбуки Морзе на базе микроконтроллеров.
Русский вариант азбуки был принят в 1856 году. Для передачи русских букв использовались коды сходных латинских букв; это соответствие алфавитов позже перешло в МТК-2, а потом в КОИ-7 и КОИ-8 (однако в азбуке Морзе букве Q соответствует Щ, а в МТК и КОИ — Я).
В 2004 году Международный союз электросвязи (МСЭ) ввёл в азбуку Морзе новый код для символа @ (· — — · — ·), для удобства передачи адресов электронной почты.
На практике вместо заучивания количества точек и тире и их последовательности запоминают так называемый «напев» (мнемоническую словесную форму), соответствующий каждому знаку кода Морзе. «Напевы» не являются стандартными, они могут различаться в зависимости от школы обучения или вообще не применяться (тогда обучаемый запоминает «мелодию» символа). Если в радиограмме только цифры, то вместо пяти тире нуля передается только одно тире.
Русский символЛатинский символКод Морзе«Напевы»
| А |  A | · − | ай-даа, ай-ваа |
| Б | B | − · · · | баа-ки-те-кут, беей-ба-ра-бан |
| В | W | · − − | ви-даа-лаа, вол-чаа-таа |
| Г | G | − − · | гаа-раа-жи, гаа-гаа-рин |
| Д | D | − · · | доо-ми-ки, даай-ку-рить |
| Е (также и Ё) | E | · | есть |
| Ж | V | · · · − | же-ле-зис-тоо |
| З | Z | − − · · | заа-каа-ти-ки |
| И | I | · · | и-ди, ишь-ты |
| Й | J | · − − − | йес-наа-паа-раа, йош-каа-роо-лаа |
| К | K | − · − | каак-же-таак, каак-де-лаа |
| Л | L | · − · · | лу-наа-ти-ки |
| М | M | − − | маа-маа |
| Н | N | − · | ноо-мер, наа-те |
| О | O | − − − | оо-коо-лоо |
| П | P | · − − · | пи-лаа-поо-ёт |
| Р | R | · − · | ре-шаа-ет, ру-каа-ми |
| С | S | · · · | си-ни-е, си-не-е, са-мо-лёт |
| Т | T | − | таак, таам |
| У | U | · · − | у-нес-лоо, у-бе-гуу |
| Ф | F | · · − · | фи-ли-моон-чик |
| Х | H | · · · · | хи-ми-чи-те |
| Ц | C | − · − · | цаа-пли-наа-ши, цаа-пли-цаа-пли |
| Ч | Ö | − − − · | чаа-шаа-тоо-нет, чее-лоо-вее-чек |
| Ш | CH | − − − − | шаа-роо-ваа-рыы, шуу-раа-доо-маа |
| Щ | Q | − − · − | щаа-ваам-не-шаа, щуу-каа-жи-ваа |
| Ъ [7] | Ñ | − − · − − | твёёр-дыый-не-мяяг-киий |
| Ы | Y | − · − − | ыы-не-наа-доо |
| Ь (также и Ъ) | X | − · · − | тоо-мяг-кий-знаак, знаак-мяг-кий-знаак |
| Э | É | · · − · · | э-ле-роо-ни-ки, э-ле-ктроо-ни-ка |
| Ю | Ü | · · − − | ю-ли-аа-наа |
| Я | Ä | · − · − | я-маал-я-маал |
| 1 | · − − − − | и-тооль-коо-оо-днаа | |
| 2 | · · − − − | две-не-хоо-роо-шоо | |
| 3 | · · · − − | три-те-бе-маа-лоо | |
| 4 | · · · · − | че-тве-ри-те-каа | |
| 5 | · · · · · | пя-ти-ле-ти-е | |
| 6 | − · · · · | поо-шес-ти-бе-ри | |
| 7 | − − · · · | даа-даа-се-ме-ри | |
| 8 | − − − · · | воо-сьмоо-гоо-и-ди | |
| 9 | − − − − · | ноо-наа-ноо-наа-ми | |
| 0 | − − − − − | нооль-тоо-оо-коо-лоо | |
| Точка | · · · · · · | то-чеч-ка-то-чеч-ка | |
| Запятая | · − · − · − | крю-чоок-крю-чоок-крю-чоок | |
| Двоеточие | − − − · · · | двоо-ее-тоо-чи-е-ставь | |
| Точка с запятой | − · − · − · | тоо-чка-заа-пя-таа-я | |
| Скобка | − · − − · − | скоо-бку-стаавь-скоо-бку-стаавь, скоо-бку-тыы-мнее-пи-шии | |
| Апостроф | · − − − − · | крю-чоок-тыы-веерх-ниий-ставь | |
| Кавычки | · − · · − · | ка-выы-чки-ка-выы-чки, ка-выы-чки-от-крыы-ли, ка-выы-чки-за-крыы-ли | |
| Тире | − · · · · − | чёёр-точ-ку-мне-да-ваай, чёёр-точ-ку-ты-пи-шии | |
| Косая черта | − · · − · | дрообь-здесь-пред-стаавь-те, доо-ми-ки-ноо-мер | |
| Подчёркивание | · · − − · − | ||
| Вопросительный знак | · · − − · · | вы-ку-даа-смоо-три-те, до-про-сии-лии-е-го, у-нес-лоо-доо-ми-ки, э-ти-воо-проо-си-ки | |
| Восклицательный знак | − − · · − − | оо-наа-вос-кли-цаа-лаа | |
| Плюс | · − · − · | ||
| Знак раздела | − · · · − | рааз-де-ли-те-каа | |
| Ошибка/перебой | · · · · · · · · | хи-ми-чи-те-хи-ми-чи-те, ше-стью-во-семь-со-рок-во-семь | |
| @ | · − − · − · | со-баа-каа-ре-шаа-ет, со-баа-каа-ку-саа-ет | |
| Конец связи | · · − · − | хо-ро-шоо-по-каа, хо-ро-шоо-да-ваай, до-сви-даа-ни-яя | |
Преимущества азбуки
Высокая защищенность от помех во время приема на слух. Возможность кодировки вручную. Возможность записать и воспроизвести сигналы самыми простыми устройствами.
Недостатки азбуки
Очень низкая скорость. Неэкономичность: чтобы передать один знак, в среднем нужно сделать около 10 элементарных посылок. Аппарат непригоден для печатания букв.
Обучение Для расшифровки сообщений не всегда наизусть заучивается азбука Морзе, обучение подразумевает запоминание мнемонических словесных форм, или, как их еще называют, напевов. Каждому знаку в азбуке соответствует определенный напев. В свою очередь эти словесные формы могут отличаться друг от друга. В зависимости от школы обучения или страны использования некоторые знаки могут быть изменены или упрощены. Азбука Морзе на русском тоже отличается. Слоги напевов, содержащих гласные буквы «а», «о» и «ы», обозначают одним тире, остальные – точкой.
Морзе — изобретатель или художник
Имя Сэмюэла Морзе всем знакомо благодаря его самому известному открытию – знаменитой азбуке, названной в честь изобретателя. Однако мало кто знает о том, что Морзе был еще и художником, к тому же основателем и президентом Национальной академии рисунка в Нью-Йорке. Впрочем, об эстетической ценности его работ искусствоведы высказывали весьма противоречивые отзывы, так же, как ученые – о значении его изобретений.
Кем же он был на самом деле – художником, изобретателем или талантливым авантюристом?
С. Морзе. Автопортрет, 1818. Фрагмент
Сэмюэл Финли Бриз Морзе родился в Америке, в семье проповедника. Свою первую серьезную работу Сэмюэл создал в 14 лет – он тогда написал удачный семейный портрет, а немного позже – картину «Высадка паломников» о прибытии первых поселенцев в Америку. Это полотно привлекло внимание известного в те времена художника В. Олстона, который предложил юноше отправиться вместе с ним в Англию для изучения живописи. Родители Сэмюэла не одобряли этих занятий, но поездке не препятствовали. И в 1811 г., в возрасте 20 лет Сэмюэл Морзе начал изучать живопись в Королевской академии.
С. Морзе. Высадка паломников
С. Морзе. Слева – *Умирающий Геркулес*. Справа – *Суд Юпитера*
Во время учебы в Академии Морзе создал две значительные работы – «Умирающий Геркулес» (за нее художник получил золотую медаль на выставке) и «Суд Юпитера». В 24 года юноша вернулся в Америку известным художником, однако на родине его картин никто не покупал, и он начал писать портреты на заказ. Серди них был портрет бывшего президента США Джона Адамса, а также портреты маркиза де Лафайета и пятого президента США Джеймса Монро.
С. Морзе. Портреты Джеймса Монро (слева) и маркиза де Лафайета
В Нью-Йорке Морзе основал Национальную академию рисунка и стал ее президентом. В то же время он решил заняться усовершенствованием своего мастерства и продолжил обучение в Европе. Его занятия живописью были настолько усердными, что никто не мог предположить, что вскоре он займется кардинально другим родом деятельности.
Позже Морзе признался: «Я посвятил свои молодые годы только живописи. Но, как оказалось, не смог забыть поразившую меня в юности фразу, услышанную на лекции по естественным наукам: «Если электрический ток встретит задержку на своем пути, он станет видимым». Эта мысль была первым семенем, из которого много лет спустя в моей голове выросло изобретение телеграфа».
С. Морзе. Галерея Лувра, 1831-32
Изобретателей телеграфа было несколько, и Морзе не был первооткрывателем: в России создателем нового вида связи был Шиллинг, в Германии – Гаусс и Вебер, в Англии – Кук и Уитстон. Но их электромагнитные аппараты были стрелочного типа, а Морзе изобрел электромеханический телеграф. Он получил патент на свое изобретение и продемонстрировал его работу в Нью-Йоркском университете.
Однако ученые мужи не только не оценили его находку, но и прозвали Морзе авантюристом: дело в том, что он по сути ничего не изобрел, а просто объединил несколько успешно действующих изобретений своих предшественников. Но сам Морзе был уверен в том, что грамотное применение существующего не менее важно, чем внедрение чего-то нового.
С. Морзе. Слева – Муза (портрет старшей дочери Сьюзан). Справа – автопортрет
1 октября 1832 г. из Гавра в Hью-Йорк вышел парусник «Салли» (капитан судна — Пелл). Его пассажирам знаменитый врач тех времен (открыватель наркоза и новых методов обезболивания в медицине) — Чарльз Т.Джексон в салоне первого класса демонстрировал фокус-опыт: начиналась вращаться стрелка компаса при поднесении к нему куска провода, подсоединенного к гальваническому элементу. За опытом внимательно наблюдал Самюэл.
В Европе, в это время, была опубликована книга М.Фарадея и приведенные в ней опыты повторялись во многих лабораториях, а Петербург в начале 1832 г. стал свидетелем первых опытов Шиллинга. «Извлечение искр из магнита» казалось непосвященным чудом. Увиденный опыт натолкнул его на мысль о создании системы передачи сигналов по проводам, с использованием сочетаний передачи «искр». Эта идея захватила его. За время месячного плавания домой Морзе набросал несколько чертежей.
Следующие три года, работая на чердаке в доме своего брата Ричарда, он посвятил строительству по своим чертежам аппарата, но безуспешно. В 1835 г. он был назначен на пост профессора живописи в только что открытом Нью-Йоркском университете, в котором в сентябре 1837 г. продемонстрировал свое изобретение. Сигнал был послан по проволоке длиной 1700 футов.
Крупный американский промышленник Стив Вейл заинтересовался работой Морзе и согласился пожертвовать 2 тыс. долларов и предоставить помещение для дальнейших опытов при одном условии — С.Морзе возьмет в помощники его сына Альфреда. Союз младшего Вейла и Морзе оказался плодотворным. Первое сообщение было послано 27 мая 1844 г. и текст которого гласил: «Чудны дела твои, Господи!» Для передачи посылок использовался ключ, изобретенный российским ученым Б.С.Якоби, а для приема — электромагнит, якорь которого управлял перемещением по бумаге чернильного пера.
Революционным изобретение Морзе стало благодаря не технологии передачи данных, а способу их фиксации и сфере применения. При этом Морзе не разбирался не только в последних открытиях в области электричества, но даже в основных его правилах и законах. У него не было ни специальных знаний, ни подготовки, но их заменили упорство и целеустремленность.
С. Морзе. Портреты Сэмюэла Нельсона и Кетрин Энн Рассел Нельсон, 1822
Телеграфы с магнитными стрелками существовали и до Морзе, но они были неудобны в применении. И он решил заменить стрелку на самописец, фиксирующий полученное сообщение на протягиваемой через аппарат бумажной ленте. Значительную помощь в изобретении оказал Альфред Вейл, у которого, в отличие от Морзе, было техническое образование: он изобрел схему печатающего телеграфного аппарата и усовершенствовал телеграфный код.
В результате появилась знаменитая азбука Морзе, представляющая собой комбинации коротких и длинных сигналов, зафиксированных на бумажной ленте в виде точек и тире.
Надо заметить, что исходная таблица «кода Морзе» разительно отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. В ней, во-первых, использовались посылки трех разных длительностей (точка, тире и длинное тире). Во-вторых, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов.
Кодировки современной и исходной таблиц совпадают только для примерно 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 ряда символов в оригинальной «морзянке» вообще использовались иные принципы.
С. Морзе. Ниагара, 1835
Слава, богатство и признание пришли к нему только на склоне лет. Научно-практическую ценность его изобретения вынуждены были признать многие, даже те, кто настаивал на вторичности этих открытий. После смерти Морзе в 1872 г. его слава как изобретателя угасла, но о нем снова заговорили как о самобытном художнике-портретисте. Эти споры продолжаются и по сей день.
Современный вариант международного «кода Морзе» (International Morse) появился совсем недавно — в 1939 году, когда была проведена последняя корректировка (т.н. «континентального» варианта), коснувшаяся в основном знаков препинания. Звучит еще невероятнее, но факт — первоначальный вариант «кода Морзе» кое-где использовался на железных дорогах до середины 60-х годов XX века!
Точки и тире
Прорыв изобретения Морзе заключался в том, что его телеграф сигнал записывал, и притом был простым и надежным. Аппарат напоминал однострелочный телеграф, но вместо стрелки в нем стоял пишущий стилус. Сверху аппарата находилась бобина с бумажной лентой, которая приводилась в движение заводным механизмом. При приеме сигнала лента бежала под стилусом, который, реагируя на электрические импульсы, периодически прижимался к бумаге, оставляя след.
Музейный образец аппарата системы Морзе
Морзе решил кодировать сигнал при помощи черточек разной длины, и разработал свою азбуку. В первоначальном варианте, описанном в патенте 1840 года, она кодировала только цифры, а для преобразования их в буквы необходимо было сверяться со специальной кодовой таблицей.
Морзе не был ни физиком, ни инженером. Он был довольно успешным художником, а телеграфом заинтересовался во время возвращения из Европы в 1833 году. На пароходе один из пассажиров демонстрировал способ управления движением металлической стрелки при помощи электричества из новой книги Фарадея, и это привело Морзе к идее разработать метод коммуникации на этом принципе. Поскольку он ничего не слышал о разработках Шиллинга и других, то считал, что станет первооткрывателем электрической телеграфии.
Картина Морзе «Галерея Лувра», которую он вез в Америку из Парижа, когда решил переключиться на создание телеграфа
Спустя некоторое время Морзе встретил Альфреда Вейла, металлурга, который предложил художнику помощь в работе над телеграфом в обмен на 25 процентов будущей прибыли. Именно Вейл понял, что использовать цифровую кодовую таблицу необязательно. Вместо этого он подсчитал, сколько литер (металлических букв для печати оттисков) каждой буквы используется в типографии местной газеты, и на основе этого выбрал самые употребимые. Популярным буквам как I (· ·) и E (·) он присвоил короткий код, а редким буквам типа Q (· · — ·) — длинный.
С именем Альфреда Вейла также связаны споры — поскольку в их паре именно он был «технарем», то некоторые люди считали, что ведущая роль в разработке телеграфа также принадлежала ему. Этому никогда не было документальных подтверждений, а сам Альфред в частной переписке со своим отцом утверждал, что «Морзе переизобрел алфавит и выкинул словари».
Первая страница оригинального патента Морзе
Получившаяся в результате азбука сейчас известна как американская азбука Морзе. Она существенно отличается от той, с которой знакомы некоторые из нас, поскольку не состояла просто из точек и тире. В ней использовались также дефисы, ноль обозначался длинной чертой, не имеющей аналогов в типографике, а длительность паузы — пробелов — имела смысловую нагрузку.
В 1848 году немец Фридрих Герке упрощает азбуку Морзе, избавившись от всего, кроме точки и тире. Теперь в случае, если у оператора дрогнула рука и тире получилось длиннее чем нужно, не было необходимости начинать сообщение с начала. Кроме того, было замечено, что опытный оператор со временем начинает понимать сигнал даже не глядя на ленту, а просто слушая шуршание стилуса по бумаге.
Если точная длина звуков не имеет значения, то для их расшифровки уже не нужен тонкий музыкальный слух. Все это привело к тому, что вариант Фридриха Герке на Международном телеграфическом конгрессе в Париже в 1865 году приняли в качестве международной азбуки Морзе, а оригинальную систему продолжали использовать в Америке вплоть до XX века.
Переводчик текста в морзянку
Телеграф Морзе был быстрым (около 13 слов в минуту) и надежным механизмом, который, наряду с железными дорогами, изменил повседневную жизнь XIX века. Его идея — временна́я модуляция сигнала, записываемая в строчку в виде точек и тире, впоследствии использовалась для передачи радиограмм, а также при дальнейшем развитии телеграфов.
Изобретение телеграфа
Морзе удалось воплотить идею в жизнь только через три года – сказывался недостаток технического образования. Первый аппарат смог принять и зафиксировать сигнал по проводу 500 метров длиной. Тогда это открытие не вызвало особого интереса, поскольку не имело коммерческой выгоды.
Потенциал изобретения Морзе увидел промышленник Стив Вейл. Он профинансировал дальнейшие исследования художника и приставил к нему помощником своего сына Альфреда. В итоге прибор удалось усовершенствовать – он более точно принимал сигнал, а длина провода возросла во много раз. Такой телеграф уже можно было использовать, и в 1843 году Конгресс США постановил провести первую телеграфную линию между Балтимором и Вашингтоном. Уже через год по этой линии передали первую телеграмму со словами «Чудны дела твои, Господи!».
Сэмюэл Морзе
Как используют «морзянку» сейчас?
В наше время, как правило, используют более современные средства связи. Азбуку Морзе иногда применяют на флоте и в МЧС. Она очень популярна среди радиолюбителей.
«Морзянка», скорее всего, не умрёт никогда, ведь это самый доступный и простой способ связи. Принимать сигнал можно на дальних расстояниях и в условиях сильных радиопомех, кодировать послания можно вручную, а запись и воспроизведение происходит с помощью простейших устройств. Таким образом, азбука Морзе не подведёт в чрезвычайной ситуации, если из строя выйдет более сложное оборудование.
В среднем радист может передать от 60 до 100 знаков в минуту. Рекордная скорость составляет 260-310 знаков в минуту. Вся сложность изучения азбуки Морзе заключается в том, что недостаточно просто запомнить комбинацию точек и тире для каждой буквы.
Для того чтобы серьёзно изучить телеграф, нужно запоминать не количество точек и тире в букве, а «напевы», которые получаются, когда звучит буква целиком. Например, напев «Фи-ли-мон-чик» означает, что была передана буква F.