II. От барабанов — к телеграфу

Едва человек осознал себя homo sapience, он начал общать­ся с себе подобными не только посредством примитивных сиг­налов, принятых в животном мире, — звуковых, тактильных, в виде жестов-знаков и пр., но и передавать информацию с помо­щью устного языка — то есть сложило набора звуков, дающих в комбинации огромное количество вариантов, соответствующих определенным понятиям. Вначале появляются односложные и двусложные слова. Ими обозначаются понятия, с которыми че­ловеку приходится сталкиваться повседневно: жить, пить, лить, бить, брать, дать, есть, рот, нос, лоб, дом, пол, нож, день, ночь; вода, еда, рука, нога, земля, луна и т. д.

Вероятно, введение и освоение новых лексических единиц сосуществовало с языком жестов, с помощью которого также можно было передать достаточно большое количество понятий, обозначающих предметы, явления или формы движения.

И сегодня мы нередко жестикулируем, передавая с помо­щью рук и пальцев определенные приличные и не очень прилич­ные понятия, действия или эмоциональное отношение к сказан­ному. Любопытно, что у разных народов одно и то же понятие может выражаться совершенно разными жестами. Скажем, ара­бы в знак отрицания приподнимают голову, а когда хотят выра­зить категорическое несогласие, кусают ноготь большого паль­ца правой руки и резко вытягивают ее вперед. Малайцы выражают несогласие, просто опуская глаза. Японцы покачива­ют ладонь из стороны в сторону. Европейцы в аналогичных слу­чаях мотают головой. А у болгар, как известно, этот жест наоборот означает согласие, а кивок головой — отрицание. У ита­льянцев вообще очень распространена активная жестикуляция, которая во многом добавляет эмоциональное содержание к ска­занному словами.

Параллельно с развитием языка слов и языка жестов, кото­рые применялись при непосредственном, близком контакте, че­ловек начал постепенно осваивать также способы передачи ин­формации на расстояние, используя для этого как звук, так и визуальные средства. Понятно, что в лесу или в горах использо­вались преимущественно звуковые сигналы, на открытой мест­ности — сигналы костров или язык жестов. Скажем, находясь на большой дистанции друг от друга, члены одного племени об­щались с помощью различных знаков, комбинируя положение рук, количество показываемых пальцев и т.п. Каждый из таких зна­ков имел свое определенное значение. С помощью сочетания разных знаков можно было передавать достаточно обширную, необходимую для практических целей информацию.

В ночное время для этой цели использовались костры, коли­чество и расположение которых также обозначало определен­ные понятия. Как рассказывает одна из античных легенд, огни костров, зажигаемых поочередно на вершинах гор и холмов, были увидены Клитемнестрой, супругой Агамемнона, возглавлявше­го осаду Трои. Согласно договоренности, костры эти извещали о победе греков и падении Трои. Это событие произошло за две тысячи лет до нашей эры. Позже сигнальные огни стали широко использоваться во время военных действий римлянами, пунами и другими древними народами.

Для передачи одной и той же информации можно было ис­пользовать как визуальную, так и аудиальную информацию. Ска­жем, весть о вторжении вражеского племени можно было пере­дать, как тремя ударами в барабан, так и дымами трех костров.

Сложная информация передавалась сочетанием различных знаков или сигналов. В литературе, например, описаны виды сви­стового языка, когда с помощью свиста разного тембра и разной продолжительности сообщалась довольно обширная информация и велись развернутые диалоги. Некоторые африканские племена с помощью гонга, способного издавать два или три разных тона, могли передавать более 150 различных смысловых фраз, извеща­ющих о событиях в деревне (о чьей-либо смерти, рождении ре­бенка, свадьбе, появлении чужеземца и т.п.), а также наиболее важные сигналы в связи с какой-либо ситуацией (появление чу­жих людей, пожар, богатая добыча и т.п.). Но надо иметь в виду, что для адекватного восприятия передаваемой таким образом информации принимающему ее, как теперь говорят, реципиенту надо знать, что означает каждый из звуковых сигналов.

Персидский царь Кир, живший в VI веке до н.э. передавал более сложную информацию, используя для этой цели большое количество людей, расставленных по цепочке на определенном расстоянии друг от друга в зависимости от силы их голоса. Эти крикуны передавали приказания царя в отдаленные регионы, если возникала какая-либо чрезвычайная ситуация. Но поскольку живых передающих устройств было очень много, то, думается, не обходилось без искажения информации, пока она достигала своего адресата. А возможно, Кир уже тогда открыл интуитив­но закон необходимой избыточности информации и дублировал свои инструкции несколько раз.

Позже для передачи звуковых словесных сообщений стал ис­пользоваться рупор, что позволило увеличить расстояние меж­ду живыми передатчиками.

Со временем технология передачи сигналов на большие рас­стояния становилась все более изобретательной. Так, в 1794 году, когда шла война между Францией и Австрией, французам уда­лось наладить оптическую связь между Парижем и Лиллем, расстояние между которыми составляет более 200 км. Принцип этого своего рода оптического телеграфа состоял в том, что на расположенных в пределах видимости высоких мачтах крепи­лись два сигнальных крыла. С помощью веревок каждое из кры­льев приводилось в определенное положение, обозначая ту или иную букву алфавита. Получив соответствующий знак «телегра­фисты» передавали его дальше, ставя крылья на своем столбе в соответствующее положение и т.д. За одну минут один такой знак проходил через 10-12 станций. И сообщение о победе фран­цузов достигло Парижа всего лишь за час.

Конечно, быстрее всего информация передается с помощью человеческой речи. Но до изобретения радио возможности транс­лировать человеческую речь на дальнее расстояние не было, и прибегали к самым разным способам передачи текста. Напри­мер, в сохранявшейся до последних пор на флоте сигнализации флажным семафором каждое положение рук сигнальщика соот­ветствует одной букве. Но, конечно же, скорость передачи тек­ста таким способом значительно уступает скорости передачи информации с помощью речи. Самый быстрый и искусный сиг­нальщик способен передать в минуту не более 60-70 знаков. А это в 20-25 раз медленней, чем речевое сообщение. Поэтому на флоте, параллельно с флажным семафором, используются сиг­налы, составленные из одного, двух или трех флагов. Каждый флаг или сочетание флагов соответствуют в этом случае целой фразе. То есть принцип передачи информации таким образом — идеографический. Сообщаемая «фраза», конечно же, должна быть стандартной и нести однозначное сообщение.

Первотолчком, послужившим в дальнейшем основанием для ряда величайших открытий девятнадцатого века, стало полу­чение экспериментальным путем немецким физиком Генрихом Герцом (1857-1894) электромагнитных волн. Случилось это в 1888 году. В результате дальнейших опытов выяснилось, что электромагнитные волны во многом схожи со световыми вол­нами: и те, и другие распространяются прямолинейно, имеют свойство отражаться и преломляться, при прохождении через среду сопровождаются процессами дифракции, интерференции, дисперсии и пр. А главное — скорость распространения элект­ромагнитных волн такая же, как скорость света — порядка 300000 км в сек.

Впервые догадка о волновой природе света была высказа­на в середине XVII века ученым Гюйгенсом. Но лишь спустя сто лет, в 1865 году английский физик Максуелл доказал, что свет — это не что иное, как электромагнитные волны весьма малой длины. Волны же, открытые Герцом, отличались от све­товых волн лишь большей длиной.

Способ передавать электромагнитные сигналы и записывать их на бумаге изобрел американец Сэмуэль Морзе (1791-1872). Морзе был в свое время довольно известным художником-порт­ретистом. В Белом Доме по сей день висит портрет президента США Джеймса Монро кисти С.Морзе.

Случилось так, что в тот период, когда художник, находясь в столице, работал на портретом знаменитого генерала Лафайета, его жена, проживавшая в 500 км от Вашингтона, заболела и вско­рости умерла. Известие об этом С.Морзе получил лишь 7 дней спустя. Горю и отчаянию художника не было предела. Его по­стоянно терзала мысль о том, что если бы он узнал о болезни жены раньше, то смог бы помочь ей или, в крайнем случае, быть рядом в последние минуты жизни любимого человека. Неустан­но размышляя о том, как можно было бы преодолеть простран­ство и время, Морзе начал экспериментировать с магнитом и электричеством.

Первый самопишущий электромагнитный аппарат был скон­струирован им в 1835 году. Передача сигналов в этом приборе производилась при помощи клопфера. Замыкание и размыкание ключа передавалось на приемный аппарат. Постоянный ток, про­ходя через электромагнит, передавался на якорь рычажка и то приподнимал, то опускал его конец. На конце же рычажка было прикреплено колесико, опущенное в корытце с краской. Припод­нимаясь, колесико касалось движущейся на роликах бумажной ленты и оставляло на ней следы. Первая телеграмма, отправ­ленная Морзе 24 мая 1844 года на довольно значительное рас­стояние, содержала четыре слова «What hath God wrought» (Это сделал Бог).

Заслугой Морзе стало не только изобретение телеграфного аппарата, но и специальной азбуки, которая получила со време­нем имя своего изобретателя. Комбинируя длинный и короткий сигналы, оставлявшие на ленте соответственно тире и точки, Морзе передал в такой закодированной форме все буквы анг­лийского языка. Фактически он предвосхитил одну из главных идей современной теории информации, а именно идею двоич­ного кода. Понимая, что для быстрой передачи информации в каждой букве не должно быть слишком много точек и тире, Морзе изобретательно комбинировал два знака, лишь в редких случаях доводя их общее количество до четырех. Проведя исследование частотного использования каждой из букв в анг­лийской речи, он дал самые короткие или удобные для запоми­нания и восприятия сигналы наиболее употребительным бук­вам. Скажем, буква «е» обозначалась одной точкой, «i» — двумя точками; буква «t» — одним тире, «т» — двумя; буква «а» — точкой и тире, и т.д. Зато редко встречающиеся в английских словах буквы получили наибольшее количество знаков: «z» — два тире, две точки; «q» — два тире, точка, тире; «х» — тире, две точки, тире.

Интуитивно Морзе действовал согласно так называемому за­кону минимизации усилий, сформулированному позже ученым Ципфом. Суть этого закона применительно к языку заключает­ся в том, что наиболее употребительные слова имеют наимень­шее количество знаков, либо имеют тенденцию со временем со­кращаться или заменяться другим, более коротким словом. Скажем, в американском варианте английского языка сплошь и рядом в разговорном языке многие ходовые слова сокращают­ся до одного слога: вместо doctor — doc, вместо veterinar — vet, вместо professor — prof и т.д. То же происходит во фран­цузском (арраr вместо appartement, resto вместо restaurant, perso вместо personel и т.д.) и в других языках.

Спустя десять лет после первых опытов Морзе американс­кий изобретатель Д.Юз в 1855 г. создает аппарат, который вме­сто кодированных знаков уже мог печатать понятные всем бук­вы алфавита, то есть это было предтечей телетайпа.

Новым средством коммуникации на расстоянии, еще в боль­шей степени, чем телеграф, изменившем жизнь людей и стиль человеческого общения, стал телефон. Патент на это изобре­тение получил 7 марта 1876 года американский преподаватель школы глухонемых Александр Белл (1847 — 1922). Надо ска­зать, на приоритет в этой области претендовало несколько чело­век, прекрасно понимавших, насколько перспективно это техни­ческое новшество. В частности, некто Э.Грей из Чикаго, чьи исследования как профессионального физика поддерживались правительством США, подавший заявку на патент на 2 часа позже Белла, затеял против Белла судебный процесс, и только после 600 с лишним слушаний судом было принято решение поставить в этом деле точку и признать официально автором изобретения Белла. Белл между тем не терял времени даром. После опытов по практическому применению своей аппаратуры он основал фирму «Белл телефон компани» и открыл в штате Коннектикут первую в мире телефонную станцию.

Поскольку телефонное дело считалось чисто техническим предприятием, то на первой телефонной станции работали ис­ключительно молодые люди в жилетках. Они занимались тем, что соединяли абонента с вызываемым номером с помощью штепселя, к которому подсоединялся провод, так называемая «шнуровая пара». К началу 80-х годов в США уже насчиты­валось 20 местных и несколько междугородных телефонных станций.

В Германии, где Белл не пользовался патентной защитой, на основе его изобретения стали выпускаться телефоны фирмы Си­менс. Первая городская станция в Берлине открылась в 1881 г. В России же действовал патент Белла, за который приходилось пла­тить немалые деньги.

Вы заметили, как часто изобретения в области коммуника­ции совершались лицами, не имевшими практически никакого от­ношения к науке и технике? То же самое произошло и с изобре­тением автоматической телефонной связи. Некто А.Стоуджер, работавший гробовщиком в Канзас-Сити, видя что его скорб­ный бизнес начал давать сбой, решил, что упадок спроса на его изделия связан с тем, что персонал телефонной станции сооб­щает содержание его разговоров конкурирующей фирме. Подо­зрительный гробовщик начал размышлять на тему, как бы сде­лать так, чтобы убрать невольного посредника, то есть людей, участвующих в соединении абонентов. В конце концов он изоб­рел искатель, позволявший абоненту осуществлять нужное со­единение без телефониста, а с помощью номеронабирателя на своем аппарате. Идея автоматизированной связи постепенно совершенствовалась, развивалась, и к концу XX века была вне­дрена почти повсюду.