节选自《文明之光》

发明电报还需要解决另一个关键性的问题，就是如何将信号送到远方，好在这个问题反而是在莫尔斯电码发明之前解决的。莫尔斯最初的设想是用一根电线将发报装置（开关）和收报装置（电驱动的齿轮机械）联通起来，由一个电池供电。他根据这种设想在1835年做出了最早的电磁电报机样机，发报方控制电路的开关，而接收方就会出现有电火花和没有电火花两种信号，但是这个电报装置用起来不是很方便。1838年，在发明莫尔斯电码后，他同时研制出点线发报机。这个装置颇为巧妙，在当发报人将电路短暂接通后（也就是发出一个“滴”），接收装置上的纸带就往前挪一小格，同时有油墨的滚筒就在纸带上印出一个点，当电路接通较长时间后，接收装置上的纸带就往前挪一大段，同时油墨印出一个较长的线。接收人根据接收纸带上的油墨印迹，对应莫尔斯电码，就可以转译成文字。

图6.2.1莫尔斯电报的接收装置

莫尔斯的这套电报装置获得了美国专利，这堪称是人类历史上最重要的专利之一，因此该专利说明书被“供”在华盛顿的美国历史博物馆里。

几乎在莫尔斯发明电报的同时，英国人库克（William Cooke，1806—1879）和物理学家惠斯通（Charles Wheatstone，1802—1875）也独立发明了电报装置，并且采用多组电池串联的方式，使得电报的传输距离可以传得更远了（21公里）。库克和惠斯通还实现了历史上第一条电报线，为英国大西方铁路（Great Western Railway）两个车站之间联通了一条电报线作通讯之用，但是他们的发明使用起来并不方便，后来就没有人用了。而相比之下，莫尔斯的设备更便宜，使用简单，维修方便，工作性能稳定，因此最终得到了普及，并沿用到了21世纪初。

虽然莫尔斯的时代还没有信息论，但是他已经意识到在通信中提高传输率的重要性。在有线电报系统中，投资最大的是线路，要想降低每一封电报的价格，就必须充分利用“电线”这个信道，在其容量许可范围内尽可能多地传输电报（信息）。最早的电报机完全依赖于人工操作，发报速度很低，即便是最熟练的报务员，每分钟也只能收发20组左右的英文单词或者汉字。为了提高线路利用率，莫尔斯发明了一种自动快报机，它包括键盘凿孔机、自动发报机和波纹收报机等设备，这些设备大都是用小型电动机带动的。使用时发方报务员先用键盘凿孔机在凿孔纸条上凿出莫尔斯符号孔，然后把凿好孔的纸条送入自动发报机发报，收方则用波纹收报机收报。由于发报和收报的步骤都用机器代替了人工，效率大幅提升。不过，这种发报机结构复杂，体积笨重，因此只适合在需要大量发送电报的电报站或者邮局之间使用，并不适合野外（军事、勘探等）环境，或我们在影视作品中看到的谍报工作。

电报的发明不仅在通信史上具有划时代的意义，也是人类文明史上的一件大事，从此人类进入了即时通信的时代。但是在电报发明之初，并非所有人都理解它的重大意义。由于当时的电报是有线电报，需要铺设电线（当时还没有输电线），而且在线路上还要安装和替换电池，因此成本较高，一开始并未得到快速普及。美国第一条城际电报线是从巴尔的摩到首都华盛顿，总长约64公里（40英里），于1844年建成。

到了1850年，美国东海岸（大西洋沿岸）的主要城市之间都能互通电报了。但是，西部加利福尼亚州的电报业务那时才刚刚起步，而连通美国更是遥不可及的事情。直到1860年，美国国会才授权给美国邮局每年六万美元的经费，用于电报线的建设，而穿越北美大陆的电报，则要等到1869年，这时距离莫尔斯发明电报已经过去了30多年。但是电报一旦开始普及，它带来的巨大社会效应便逐渐显现出来。以前通过快马邮车将消息从美国东海岸传递到西海岸需要20天时间，而通过电报则几乎瞬间便可完成。很快，当时最大的快马邮递公司——小马快递（Pony Express）就因为电报的出现而关门了。美国人画了下面这幅油画，一个穿着红色制服的小马快递员穿过正在架设的电报杆，暗示着两个不同时代技术的冲突。

图6.2.2小马快递员穿过电报杆