Τηλέγραφος Κουκ - Ουίτστοουν

Ο τηλέγραφος Cooke and Wheatstone ήταν ένα πρώιμο ηλεκτρικό τηλεγραφικό σύστημα που χρονολογείται από τη δεκαετία του 1830 που εφευρέθηκε από τον Άγγλο εφευρέτη Ουίλιαμ Φόδεργκιλ Κουκ και τον Άγγλο επιστήμονα Τσαρλς Ουίτστοουν. Ήταν μια μορφή τηλεγράφου με βελόνα και το πρώτο τηλεγραφικό σύστημα που τέθηκε σε εμπορική υπηρεσία. Ο δέκτης αποτελούνταν από έναν αριθμό βελόνων που μπορούσαν να μετακινηθούν με ηλεκτρομαγνητικά πηνία για να δείχνουν γράμματα σε μια σανίδα. Αυτή η δυνατότητα άρεσε στους πρώτους χρήστες που δεν ήταν πρόθυμοι να μάθουν κωδικούς και στους εργοδότες που δεν ήθελαν να επενδύσουν στην εκπαίδευση του προσωπικού.

Τηλέγραφος δύο βελόνων Κουκ και Ουίτστοουν όπως χρησιμοποιούνταν από τον Μεγάλο Δυτικό Σιδηρόδρομο.

Σε μεταγενέστερα συστήματα ο πίνακας γραμμάτων δεν χρησιμοποιήθηκε και ο κώδικας διαβαζόταν απευθείας από την κίνηση των βελόνων. Αυτό προέκυψε επειδή ο αριθμός των βελόνων μειώθηκε, οδηγώντας σε πιο περίπλοκους κώδικες. Η αλλαγή υποκινήθηκε από την οικονομική ανάγκη να μειωθεί ο αριθμός των τηλεγραφικών καλωδίων που χρησιμοποιούνταν, ο οποίος σχετιζόταν με τον αριθμό των βελόνων. Η αλλαγή έγινε πιο επείγουσα καθώς η μόνωση ορισμένων από τις πρώιμες εγκαταστάσεων φθάρηκε, με αποτέλεσμα ορισμένα από τα αρχικά καλώδια να είναι άχρηστα. Το πιο επιτυχημένο σύστημα των Cooke και Wheatstone ήταν τελικά ένα σύστημα με μία βελόνα που συνέχισε να λειτουργεί μέχρι τη δεκαετία του 1930.

Ο τηλέγραφος του Κουκ και του Ουίτστοουν έπαιξε ρόλο στη σύλληψη του δολοφόνου Τζον Τάουελ. Μόλις έγινε γνωστό ότι ο Τάουελ είχε επιβιβαστεί σε ένα τρένο για το Λονδίνο, ο τηλέγραφος χρησιμοποιήθηκε για να δώσει σήμα στον τερματικό σταθμό στο Πάντινγκτον και να τον συλλάβουν εκεί. Η καινοτομία αυτής της χρήσης του τηλέγραφου στην καταπολέμηση του εγκλήματος προκάλεσε μεγάλη δημοσιότητα και οδήγησε σε αυξημένη αποδοχή και χρήση του τηλέγραφου από το κοινό.

Λειτουργία

Τηλέγραφος πέντε βελόνων λαμβάνοντας το γράμμα G.

Ο τηλέγραφος Cooke και Wheatstone ήταν ένα πρωτοποριακό σύστημα επικοινωνίας που χρησιμοποιούσε μαγνητικές βελόνες και ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για να δείξει γράμματα σε μια πλακέτα, επιτρέποντας τη μετάδοση μηνυμάτων μέσω καλωδίων. Η λειτουργία του συστήματος εξαρτιόταν από την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο ελέγχει την κίνηση των βελόνων, είτε δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφα.

Ο αριθμός των καλωδίων που χρησιμοποιούνταν στο σύστημα αντιστοιχούσε στον αριθμό των βελόνων, με την αρχική πατέντα να συστήνει πέντε βελόνες. Η δυνατότητα κωδικοποίησης του συστήματος αυξανόταν με τον αριθμό των βελόνων, επιτρέποντας μια σειρά από σύμβολα να δημιουργηθούν. Για παράδειγμα, ένα σύστημα με δύο βελόνες μπορούσε να κωδικοποιήσει τέσσερα σύμβολα, ενώ ένα σύστημα με πέντε βελόνες μπορούσε να κωδικοποιήσει είκοσι σύμβολα.

Στον σταθμό αποστολής, οι χειριστές χρησιμοποιούσαν ένα σετ από κουμπιά για να ελέγξουν τις βελόνες, με κάθε ζευγάρι κουμπιών να αντιστοιχεί σε ένα πηνίο. Επιλέγοντας ένα κουμπί από κάθε σειρά, ο χειριστής μπορούσε να ελέγξει τη ροή του ρεύματος και την κίνηση των βελόνων και στα δύο άκρα. Αρχικά, οι βελόνες ενεργοποιούνταν σε ζεύγη και κινούνταν σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Ο τηλέγραφος με πέντε βελόνες μπορούσε να αναπαραστήσει είκοσι γράμματα του αλφαβήτου, παραλείποντας τα C, J, Q, U, X και Z, και ήταν γνωστός για την απλότητα και την ευκολία χρήσης του, καθώς δεν απαιτούσε από τους χειριστές να μάθουν κώδικες. Αργότερα, το σύστημα τροποποιήθηκε για να επιτρέπει την ανεξάρτητη κίνηση μίας βελόνας, αυξάνοντας τις δυνατότητες κωδικοποίησης αλλά και απαιτώντας πιο περίπλοκη λειτουργία.

Διάγραμμα κυκλώματος τηλέγραφου πέντε βελόνων με την μετάδοση του χαρακτήρα A

Ο τηλέγραφος με δύο βελόνες, που απαιτούσε τρία καλώδια, χρησιμοποιούσε ένα διαφορετικό σύστημα κωδικοποίησης που έπρεπε να μάθει κανείς, αντί να διαβάζεται από ένα πίνακα. Οι βελόνες μπορούσαν να κινηθούν προς τα αριστερά ή τα δεξιά είτε μία, δύο ή τρεις φορές σε γρήγορη αλληλουχία, ή μία φορά και στις δύο κατευθύνσεις σε γρήγορη αλληλουχία. Είτε μία βελόνα, είτε και οι δύο μαζί, μπορούσαν να κινηθούν. Αυτό έδωσε συνολικά 24 κώδικες, ένας εκ των οποίων ήταν ο κωδικός στοπ. Έτσι, παραλείφθηκαν τρία γράμματα: τα J, Q και Z, τα οποία αντικαταστάθηκαν αντίστοιχα με τα G, K και S.

Αρχικά, ο τηλέγραφος είχε εφοδιαστεί με ένα κουδούνι που χτυπούσε όταν ένας άλλος χειριστής ήθελε προσοχή. Αυτό αποδείχθηκε τόσο ενοχλητικό που αφαιρέθηκε. Βρέθηκε ότι το κλικ της βελόνας εναντίον του σταματημού της ήταν αρκετό για να τραβήξει την προσοχή.

Το σύστημα με μία βελόνα αναπτύχθηκε για να αντικαταστήσει το αποτυχημένο τηλέγραφο πολλαπλών καλωδίων στη γραμμή Paddington προς West Drayton. Απαιτούσε μόνο δύο καλώδια, αλλά έναν πιο περίπλοκο κώδικα και πιο αργή ταχύτητα μετάδοσης. Ενώ το σύστημα με δύο βελόνες χρειαζόταν έναν τριαδικό κώδικα (δηλαδή, έως τρεις κινήσεις των βελόνων για να αναπαραστήσει κάθε γράμμα), το σύστημα με μία βελόνα χρησιμοποιούσε έναν τετραδικό κώδικα, αλλά είχε αρκετούς κώδικες για να κωδικοποιήσει ολόκληρο το αλφάβητο. Όπως και το προηγούμενο σύστημα με δύο βελόνες, οι μονάδες κώδικα αποτελούνταν από γρήγορες αποκλίσεις της βελόνας προς τα αριστερά ή τα δεξιά σε γρήγορη αλληλουχία. Η βελόνα χτυπούσε έναν πυλώνα όταν κινούνταν προκαλώντας τον να χτυπήσει. Διαφορετικοί τόνοι παρέχονταν για τις κινήσεις αριστερά και δεξιά έτσι ώστε ο χειριστής να μπορεί να ακούσει ποια κατεύθυνση είχε κινηθεί η βελόνα χωρίς να την κοιτάζει.

Γενικές και χρησιμοποιούμενες πηγές

• Beauchamp, Ken, History of Telegraphy, IET, 2001 (ISBN 0852967926).
• Bowers, Brian, Sir Charles Wheatstone: 1802–1875, IET, 2001 (ISBN 0852961030).
• Bowler, Peter J.; Morus, Iwan Rhys, Making Modern Science: A Historical Survey, University of Chicago Press, 2010 (ISBN 0226068625).
• Burns, Russel W., Communications: An International History of the Formative Years, IEE, 2004 (ISBN 0863413277).
• Cooke, William F., Telegraphic Railways or the Single Way, Simpkin, Marshall & Company, 1842 OCLC 213732219.
• Duffy, Michael C., Electric Railways: 1880-1990, IEE, 2003, (ISBN 9780852968055).
• Guillemin, Amédée, The Applications of Physical Forces, Macmillan and Company, 1877 OCLC 5894380237.
• Huurdeman, Anton A., The Worldwide History of Telecommunications, John Wiley & Sons, 2003 (ISBN 0471205052).
• Kieve, Jeffrey L., The Electric Telegraph: A Social and Economic History, David and Charles, 1973 OCLC 655205099.
• Mercer, David, The Telephone: The Life Story of a Technology, Greenwood Publishing Group, 2006 (ISBN 031333207X).
• Shaffner, Taliaferro Preston, The Telegraph Manual, Pudney & Russell, 1859.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Τηλέγραφος Cooke – Wheatstone, NOESIS