3.7 惠斯登和库克的五针电报

1836年3月，从印度退役的英国青年军官库克（William Fothergill Cooke，1806—1879，见图3-15）把一部西林格电报机带回家乡。一到英国，库克就着手改进这台机器。由于基础知识的匮乏，他在工作中遇到了许多电学方面的困难，为此他专门找到了物理学家惠斯登（Charles Wheatstone，1802—1875，见图3-16）教授。［13］

图3-15 库克，英国发明家。

图3-16 惠斯登，英国物理学家。

1837年6月，惠斯登和库克两人研制出了比西林格电报机更加先进的电报机。基于英文字母比俄文字母数量要少，他们的电报系统由西林格设计的6根磁针减到了5根，并申请了第一个电报专利。

这种电报机有5根并列排成一行的磁针，磁针偏移的方向受来自远方的电流控制，磁针上、下两边各有一幅网格状的字母表，发报员按照文稿字母顺序按键，电流便使收报机上的磁针按规律摆动，根据接收机上磁针偏转的方向，就可以知道对方发送的是什么字母（见图3-17和图3-18）。1837年7月，惠斯登和库克做了五针电报示范表演，信号传输距离约1mile（1.6km）。

图3-17 惠斯登和库克五针电报编码表。这里的编码中没有字母C、J、Q、U、X和Z。

图3-18 英国库克和惠斯登发明的五针电报的收报、发报和原理图。

1839年1月1日，电报机在英国铁路公司的铁路线上投入使用。因为铁路沿线很容易架设传送电报的电线，而且铁路沿线的电报业务量会比其他的地方大。有一次，英国警方向铁路沿线各火车站发送电报，描述一名当天登上列车潜逃的杀人犯的外貌特征，沿线警察收到电报后很快便逮捕了这名罪犯。这件事成了那一天的头号新闻，人们纷纷议论：“电报真的比火车还快。”然而，库克和惠斯登发明的电报机需要用的电线太多，安装起来麻烦；而且磁针从开始摆动到稳定下来需要一定的时间，发报的速度尚不够快，辨读字母也常常会出错。此外五针电报传输至少需要6根导线，系统也比较复杂。随后，惠斯登和库克又对电报进行了优化改进。1840年，库克和惠斯登又发明了两针电报（见图3-19），这样，电线便可以减少到3根。两针电报和五针电报编码不同，但发报操作区别不大，一个字母可能要分两次发送，与之相关的还有一些约定，也就是一套编码。这就需要专门的报务员掌握了。

图3-19 英国在五针电报基础上发展起来的两针电报和单针电报。

库克和惠斯登因为电报发明权问题，大约在1841年开始发生了争执，关系逐渐破裂，影响了对电报机的进一步改进。

1844年，美国人莫尔斯发明了更加先进的电报，1845年传到了英国。1846随即出现了单针电报（single-needle telegraph，见图3-19），它的外形很像两针电报，但只有一个手柄和一根磁针，没有自动记录部分。它采用两个音调“叮”（ting）“咚”（tong）的音响式收报方式，声音是由磁针打击金属发出的。它同样只要求一条电线，传送自己特殊的代码，直到1853年才采用了“欧洲字母表”。理论上，这个系统也完全可以使用莫尔斯码，这种电报曾经大量应用在英国铁路上。该系统可能是技术改造库克-惠斯登电报的结果，但最终基于惠斯登和库克发明的电报技术还是逐渐被淘汰了。