Histórico do Relé: Gravador de Longa Distância

Continuamos nossa história do surgimento de um comutador digital, explorando em detalhes a ocorrência do primeiro telégrafo. Afinal, é com este dispositivo que o telégrafo elétrico deve ser comparado. Bem, então, é apenas uma coisa interessante.

Irmãos Shapp

Em 1789, Claude Schapp viveu sem preocupações. Ele foi considerado padre e recebeu renda de um benefício da igreja localizado no interior da França. Mas, em vez de passar dias salvando almas camponesas, ele foi para Paris, juntou-se a um grupo de filósofos e começou a escrever trabalhos sobre física experimental.

Com o advento da revolução, sua vida se tornou mais complicada. O novo governo aboliu os benefícios e Shapp precisava de uma nova fonte de renda. Seus irmãos Inácio, Claude e Abraão também estavam desempregados. Os irmãos retornaram à sua cidade natal, na Bretanha, e desenvolveram um novo esquema de ganhos. Eles decidiram criar um sistema de mensagens de longa distância e vendê-lo ao novo governo revolucionário.

A primeira tentativa, realizada no inverno de 1790 a 1791, foi baseada em um sistema de relógio sincronizado. Eles colocaram dois relógios de pêndulo com símbolos especiais nos mostradores atrás da casa de seus pais. Uma pessoa que queria enviar uma mensagem bateu no gongo e, nesse sinal, o remetente e o destinatário ligaram o relógio. Em seguida, o remetente emitiu novamente um sinal sonoro no momento em que a flecha atingiu o personagem desejado. O receptor do sinal checou seu mostrador e anotou o caractere recebido. De acordo com um livro de referência especial, esses caracteres podem ser usados ​​para criar palavras.

Shapps sabia que o som não poderia ser usado como um método prático de sincronização a longas distâncias. Claude tentou muitos outros métodos para transmitir os sinais "iniciar o relógio" e "gravar o símbolo", incluindo eletricidade - mas sem sucesso. No final, ele se estabeleceu em uma prancha com um lado sombrio e outro brilhante. Girar a prancha com o lado da luz substituiu o golpe no gongo. Com a ajuda de um telescópio, o receptor poderia distinguir entre os lados escuro e brilhante por muitos quilômetros.

No verão de 1792, Claude percebeu que podia se livrar completamente de um relógio com um mostrador simplesmente adicionando mais quadros. Suas posições podem codificar diretamente o caractere desejado. Nessa época, ele e seus irmãos já haviam conquistado confiança suficiente e começaram a procurar apoio na Assembléia Legislativa, da qual Inácio era membro. Eles chamaram o dispositivo de "telégrafo" ou "gravador de longa distância".

Como resultado, os painéis foram substituídos por um semáforo de sinal, composto por três ombreiras de metal móveis em um poste. Cada posição codificou seu próprio caráter. O sofisticado sistema de polias permitiu ao operador controlar o semáforo usando alavancas que precisavam ser colocadas exatamente na mesma posição que o semáforo.



Com o apoio de pessoas afins da nova Convenção Nacional , os Chappes receberam financiamento para criar uma linha de teste no norte da França em abril de 1793. Satisfeito com a operação do dispositivo, o governo ordenou a construção de uma linha em tamanho normal de Paris a Lille, localizada a 225 milhas da fronteira noroeste. No verão de 1794, ela recebeu um alto reconhecimento, pois conseguiu transmitir informações sobre a vitória francesa na Holanda austríaca (no território da Bélgica moderna) apenas algumas horas após o evento em si. Excluindo as luzes de sinalização e outras tecnologias antigas da mesma baixa largura de banda, nenhuma mensagem percorreu uma distância tão grande mais rapidamente do que um mensageiro montado a cavalo.

Era do telégrafo

Em 1796, Abraham Niklas Edelkrantz escreveu em seu tratado no telégrafo:

Com novas invenções, muitas vezes acontece que parte do público as considera inúteis, enquanto outra parte as considera impossíveis. Quando fica claro que a possibilidade e o benefício não podem ser negados, a maioria concorda que esse dispositivo foi bastante fácil de inventar e que eles sabiam disso há muito tempo.

De fato, depois de provar o sucesso da invenção, a sociedade considerou o sistema Chapps na França o grande bem da República, após o qual imitadores apareceram por toda a Europa - fazendo as correções necessárias no projeto para acalmar o orgulho nacional. O primeiro e melhor entre eles foi o próprio Edelkranz, bibliotecário, professor e poeta sueco, que, depois de ouvir falar do telégrafo de Shappov em setembro de 1794, imediatamente começou a experimentar suas próprias versões do projeto. Grã-Bretanha, Prússia, Espanha, Holanda e outros construíram sistemas de telégrafo de um tipo ou de outro na década seguinte.


Estação telegráfica no topo de uma igreja medieval em Montmartre (então - fora das fronteiras de Paris)

O telégrafo gostava especialmente de Napoleão, que o usava como um instrumento de controle político e poder militar. Imediatamente após o golpe de estado de 1799, que o tornou primeiro cônsul, ele sinalizou o poder que recebeu por mensagem telegráfica: "Paris é tranqüila e os bons cidadãos têm conteúdo" ["Está quieto em Paris e cidadãos respeitáveis ​​são felizes"]. Como imperador, ele dirigiu a expansão adicional do sistema, estendendo-se através da planície de Padan, no norte da Itália (a arena de suas primeiras vitórias) até a própria Veneza.



Governantes europeus como Napoleão viam no telégrafo principalmente um instrumento do poder do Estado, especialmente em tempos de guerra. Muitos sistemas europeus foram construídos como sistemas de alerta precoce contra invasões durante a longa série de guerras provocadas pela Revolução Francesa, que durou até a derrota final de Napoleão em 1815. Inácio Shapp reclamou em sua História do telégrafo que as forças superiores não consideravam possível adaptar o telégrafo para uso comercial. Ele acreditava que a invenção, se tivesse uma chance, poderia criar novos mercados transeuropeus e transformar Paris em uma capital financeira.

Em vez disso, os franceses fecharam a maior parte da rede durante o Amiens World anual em 1802-1803, os britânicos deixaram seu sistema inutilizável no final das Guerras Napoleônicas em 1815, e o sistema de telégrafo sueco entrou em decadência no final das hostilidades com a Rússia em 1809.

Os empresários montam linhas comerciais privadas na Alemanha, Grã-Bretanha e França, geralmente para aviso prévio de navios que se aproximam. Por exemplo, Johann Schimdt operava uma linha de Cuxhaven no Mar do Norte até o porto de Hamburgo no Elba de 1837 a 1848. Mas essas eram apenas exceções. Nos EUA, por exemplo, todos os telégrafos eram apenas pequenas empresas privadas - eles foram construídos principalmente em Boston, Filadélfia e Nova York.

Por que, curiosamente, o telégrafo demorou tanto para aparecer? Seus elementos físicos - peças de metal e madeira, polias e cordas, são conhecidos desde os tempos antigos. O único componente novo que aumentou sua praticidade foi o telescópio, que possibilitou a construção de estações a uma distância de 8 km um do outro. Mas mesmo este instrumento tinha quase 200 anos no início dos experimentos de Shappov. Durante esse período, vários métodos foram propostos para transmitir mensagens a longas distâncias usando telescópios e sinais visuais - um dos mais famosos pertence a Robert Hooke . E nada veio disso.

Portanto, uma explicação do fenômeno não deve ser buscada na falta de recursos técnicos. Certamente, persistência, energia e conhecimento político dos irmãos Schapp são relevantes para isso. Eu também acho que a situação especial criada pelos franceses revolucionários teve um papel. Outros, enquanto imitavam seu telégrafo, nunca construíram redes da mesma escala e tamanho.

Todos os governos da França na década de 1790 sentiram (não sem razão) que estavam em constante estado de sítio e emergência. Uma nova ferramenta que poderia alertá-los sobre a atividade de seus muitos inimigos seria apreciada por eles. É suficiente para a Convenção Nacional avançar com a idéia de Shapps, permitindo que eles cobrem um preço alto pelo dispositivo e cortem árvores e outros obstáculos ao construir sua linha.

Parte da ideologia da Revolução era unir toda a nação francesa e varrer os fragmentos dos hábitos paroquiais da era feudal. Portanto, projetos como o sistema métrico foram apoiados, projetados para substituir muitos sistemas locais de pesos e distâncias por um sistema supostamente mais racional. O telégrafo, com suas torres que se estendem de um canto da França a outro, se encaixa bem na ideologia. Bertrand Barer, um proeminente delegado da Convenção Nacional, colocou o telégrafo em pé de igualdade com a impressão de livros, pólvora e bússola na galeria de invenções ", que fez desaparecer os maiores obstáculos à civilização humana e tornou possível que as pessoas se unissem em grandes repúblicas".

Óptica e elétrica

A existência do telégrafo afetou todas as tentativas de transmitir mensagens usando eletricidade. Agora, os projetores elétricos tinham um exemplo claro em que precisavam se concentrar. Eles construíram um novo tipo de telégrafo - em diferentes épocas era chamado de elétrico, eletromagnético, voltaico, galvânico, etc. - dependendo do local, hora e temperamento.

Vale a pena considerar dois exemplos históricos quando os caminhos de desenvolvimento dos telégrafos ópticos e elétricos se cruzaram.

Optical inspira elétrica

Em 10 de abril de 1809, o exército austríaco atravessou o rio Inn e invadiu o reino da Baviera , um aliado da França. Napoleão foi rapidamente notificado através da estação de telégrafo mais próxima em Estrasburgo. Ele chegou na frente de Paris no dia 16, expulsou os austríacos da Baviera e derrotou suas forças perto de Viena três meses depois, na Batalha de Wagram . Este foi o último dos grandes sucessos de Napoleão.



Os ministros do governo da Baviera ficaram impressionados com a velocidade da chegada de Napoleão. Em menos de uma semana, a mensagem e a pessoa fizeram uma viagem circular com mais de 1600 km, ou seja, 150 milhas por dia. Eles consultaram um membro destacado da Academia de Ciências, Samuel Zemmering , e pediram uma proposta técnica para construir seu próprio telégrafo.

Para sua surpresa, Sömmering voltou já no final daquele verão com uma proposta que descrevia não o telégrafo de Shapp, mas sua versão elétrica. Foi baseado no princípio da eletrólise - a separação da água em hidrogênio e oxigênio usando eletricidade. Consistia em 35 fios, cada um dos quais terminava em um tanque separado com água. As extremidades dos fios foram equipadas com uma letra do alfabeto e um número de 0 a 9. A aplicação de eletricidade nos fios fez com que as bolhas subissem na frente da letra ou número desejado.



Zemmering enviou uma cópia do dispositivo para Paris, esperando que Napoleão se interessasse por ele, mas o imperador não a viu. Seu dispositivo se tornaria outra curiosidade histórica, como muitos outros telégrafos elétricos inventados por volta de 1800 - mas de repente lançou uma cadeia de eventos que levaram ao surgimento do primeiro telégrafo comercial quase trinta anos depois e a 800 km daquele local. E Napoleão ainda tinha que desempenhar um dos papéis nessa cadeia. Em devido tempo, retornaremos a esta história.

A óptica elimina a eletricidade?

Outra história diz respeito a Francis Ronalds, um experimentador de eletricidade britânico, inventor e engenheiro notável. No verão de 1816, ele decidiu provar a praticidade do telégrafo elétrico. Na sua forma mais simples, seu sistema repetiu os primeiros experimentos de Schapp - consistia em relógios sincronizados com mostradores em cada extremidade da linha. A diferença era que o relógio era elétrico.

Quando ele conectou seu carro a um fio, um par de bolas de material de madeira poroso na extremidade oposta adquiriu uma carga e começou a se afastar, o que era um sinal de que o destinatário precisava iniciar o relógio ou ler o símbolo no mostrador e escrever a letra desejada . Em seu gramado, ele estendeu 13 km de fio de ferro sobre duas grandes molduras de madeira para demonstrar como o sistema funciona a distâncias práticas.



Ronalds escreveu ao Almirantado Britânico sobre seu novo método de "transmissão de informações telegráficas" e solicitou uma audiência para demonstrar seu "dispositivo". O secretário do Almirantado John Barrow respondeu sem cerimônia que "qualquer tipo de telégrafo agora é completamente inútil e que nenhum outro telégrafo além do existente será aceito para o serviço".

Essa história é frequentemente contada, apontando malevolentemente para a miopia de Barrow, mas há alguns pontos sutis:

1. O sistema Ronalds não era como os telégrafos elétricos de sucesso da década de 1840. Não há razão para acreditar que, se Barrow respondeu com entusiasmo à carta de Ronalds, o telégrafo elétrico teria aparecido com sucesso várias décadas antes do prazo.

2. Os estados europeus consideraram o telégrafo uma ferramenta militar e, após a queda de Napoleão, a necessidade desse sistema realmente passou (ou diminuiu acentuadamente).

3. Finalmente, o Almirantado já está acostumado a um fluxo constante de propostas para melhorar o telégrafo, a maioria das quais foram enviadas a eles por enganadores e loucos. O próprio Ronalds admitiu que "todo mundo sabe que o telégrafo há muito tempo aborrece todo mundo no almirantado".

No entanto, os benefícios potenciais do telégrafo elétrico eram claros. O telégrafo óptico tinha muitos inimigos naturais: chuva, fumaça, neblina, neve, curtos dias de inverno - em más condições, pode levar dias para enviar mensagens. A estação no Almirantado Britânico em Londres, por exemplo, não funcionava 100 dias por ano devido ao "nevoeiro de Londres" (ou seja, fumaça de carvão). Um telégrafo elétrico com fios bem isolados era independente do clima. Suas mensagens sempre chegavam instantaneamente. Além disso, custaria menos para manter, porque as pessoas eram necessárias apenas para onde as mensagens foram enviadas e onde foram recebidas - e não a intervalos de cada dez quilômetros nas áreas rurais.

Mas, embora ainda não esteja claro se o potencial de transmissão de informações usando eletricidade foi realizado.

O que ler:

• John J. Fahie, Uma história da telegrafia elétrica para o ano de 1837 (1884) [reimpressão de 1974]
Daniel R. Headrick, quando as informações atingiram a maioridade (2000)
• Gerard J. Holzmann e Björn Pehrson, A História Antiga das Redes de Dados (1995)