莫尔斯电报机的诞生

或许有人感到奇怪，为什么说到现在还没出现塞缪尔·莫尔斯的名字。毕竟一提到电报，很多人首先想到的就是莫尔斯这个名字。但实际上，莫尔斯这个名字被世人所熟知，是电报在英国普及之后的事情。也就是说，莫尔斯并不是电报的发明者。

塞缪尔·莫尔斯出生于1791年，他的父亲是被称为“美国地理学之父”的杰迪狄亚·莫尔斯。和库克一样，莫尔斯也是电力和通信的门外汉，他的本业是一名画家。1832年，莫尔斯在从欧洲返回美国的船上偶然听闻利用电力进行通信的系统，这使得他萌生出发明莫尔斯符号和通信装置的想法。

莫尔斯的想法是利用电流的通（点）和断（空）来表示数字。比如要发送“323”的时候，就像“··· ·· ···”这样来对电流进行通和断。与此同时，只要再制作一个将英语单词和数字对应的编码本，就可以通过数字来传递信息。另外，发送的电流信号可以驱动电磁石的笔头，在纸卷上留下记录。锯齿形的线条表示电流的通和断。莫尔斯在归国的船上就将编码的传送方法、接收信号和进行记录的装置等，都用素描画在了笔记本上。

回到美国后，莫尔斯一边担任纽约大学的美术教授，一边在教学间隙制作电报机。但他因为缺乏电力的相关知识，所以只能向纽约大学的同事莱昂纳德·盖尔请教，并且在1837年成功完成了16千米的电报实验。库克和惠特斯通在英国取得五针式电报机专利也是在这一年。一个名叫阿尔弗莱德·维尔的人在看到莫尔斯公开的实验成果之后对电报的事业化很感兴趣，于是以共享专利权为条件向莫尔斯提供了资金援助。

正是在维尔的协助下，莫尔斯电报机的性能取得了飞跃性的提升。因为维尔的父亲是一家机械工厂的经营者，且维尔对机械装置的设计和制造也颇有心得。

首先，维尔对电报使用的编码进行了改良。最初莫尔斯是利用点的数量来表示数字，然后用数字对应特定的单词，而维尔则将电流点和划的排列组合直接对应特定的数字和字母。维尔专门去报社调查了每个字母的使用频率，然后将E和T这种使用频率比较高的字母用简单的编码表示。最后的结果是，E只用一点、T只用一划来表示，P和Q等使用频率比较低的字母则用四五个点或划的排列组合来表示。

然后，维尔又根据编码的特征发明了信号发送装置——电键。这也可以说是维尔做出的重大贡献之一。他还废除了用锯齿形的线条做记录的方法，改为上下移动记录点和划的方法。

有人认为，维尔改良的莫尔斯电码可以看作是由点和划组成的二进制信号，但这种观点是错误的。因为莫尔斯电码中除了点和划之外还有空格，而且空格也有长短之分。

在打点和划的时候，中间需要间隔与点同样长度的空格。而在两个单词之间要间隔相当于3倍点长度的空格，在两段文章之间则要间隔相当于6倍点长度的空格。这样一来，莫尔斯电码就相当于使用了点、划、编码间的空格、单词间的空格、文章间的空格这5种编码方式来表现对应的信息。

由此可见，使用莫尔斯电码的电报，并不属于二进制的通信方法。但由于表示各个字母的信号拥有离散的特征，所以莫尔斯编码采用的是数字方式。也就是说，继视觉通信之后席卷整个世界的莫尔斯电报，采用的也是数字的通信方法。