図 14昔の機械館
モールス電信:自分で打って一歩ずつ確かめる
1844年5月24日、米国議会議事堂の電鍵が、約40マイル(64 km)離れたボルチモアの紙テープに短点と長点を押し付けました。
この端末では 3D を表示できません。下の解説のステップを文章で読むことができます。
1 / 19 1つの部屋の電信左の電鍵と右の印字機は、2本の電柱に渡した導線でつながっています。1844年には、同じ種類の線路がワシントンからボルチモアまで約40マイル(64 km)続いていました。モデルはSOSを送っています。モデルをクリックして、スペースバーを押し続けると、自分で打てます。ステージ上部のバーから、ほかに六つの場面を開けます。
ドラッグで回転、ホイールか二本指で拡大します。
電鍵を押すと何が起こるのか
電鍵は、黒いつまみのついた小さな真鍮のてこのような形をしています。押しても、手元側の線路では何も動きません。ところが線の向こう端のどこかでは、てこが跳ね上がり、鋼の針が、動いていく紙テープに溝を押し付けます。電鍵をもう少し長く押し続ければ、溝も長くなります。これがモールス電信の考え方のすべてです。送り手は電流を流す時間の長さを操り、受け手はその時間を目に見える長さに変えます。
上の最初の場面では、両端が一つの作業台の上に載っています。左に電鍵と電池があり、線路は2本の電柱を渡り、右の受信機は印字機です。印字機は、電磁石と、尖筆のついたてこと、ぜんまい仕掛けで引かれる紙テープからできています。電鍵はスペースバーで押せます(先にモデルをクリックしてください)。3Dのつまみをマウスで押すことも、タッチ画面なら丸いKEYボタンを使うこともできます。モデルは1回ごとの押下の長さを測ってテープに印字し、文字に解読します。
一つの展示に七つの場面
ステージ上部のバーから、ほかに六つの場面を開けます。各場面は初めて選んだときに組み立てられるので、ページが全部を一度に読み込むことはありません。電鍵、送信ボックス、紙テープ、読み出しはどの場面でも変わらないため、同じ文字を打って、電信の種類ごとの扱いの違いを見比べられます。
- 印字機(1844年):先に述べた作業台です。
- 音響器(1855年ごろ):同じ信号を2回のクリック音にして、耳で読み取ります。
- 中継(1835年から1846年):電柱の上を走る長い線路と、大きさを自分で決められる電池、そして遠い側で音響器に局地電池をつなぐ継電器です。メーターが電流を示します。
- 海底ケーブル(1858年と1866年):最初の大西洋ケーブルの断面と、ウィリアム・トムソンの鏡検流計です。鏡検流計は、ごく弱い電流を、目盛りの上を動く光の点に変えました。
- 針式電信(1837年):クックとホイートストンの盤で、5本の針のうち2本が20文字のどれか1つを指します。
- 無線(1901年から1912年):誘導コイルと火花間隙とアンテナを備えた、船の火花式送信機です。
- 韓国(1884年から1891年):韓国で最初に敷かれた電信線の地図で、電柱と、その上を走るパルスと、ハングルの符号が出ます。
操作部の下には実験室があります。速度計算機、3種類の符号の変換器、中継とケーブルの場面の裏にある数値、耳で聞く受信練習、8つの課題、出典つきの63件の事例の一覧がそろっています。
回路:電池、電鍵、線路、磁石
電信には閉じた輪が必要です。モデルでは、電流は2個の電池の銅の側を出て電鍵の枠に向かい、電鍵が上がっている間はそこで止まります。つまみを押すと、てこが支点を中心に傾いて、2つの金属接点が合わさります。これで輪が閉じます。電流は線路の導線を受信機まで進み、電磁石のコイルを回って、2本目の導線で戻り、電池の亜鉛の側に帰ります。
操作部で「電流」をオンにして電鍵を押してみてください。オレンジ色の玉が輪の中を動くのは、電鍵を押している間だけです。手を離すと、てこの後ろ側の下にある小さなばねがてこを持ち上げ、接点が離れて、玉は止まります。
線路が運べるのは、このオンとオフの切り替えだけです。Aに一つの電圧、Bに別の電圧、といった区別はありません。送り手が変えられるのは時間の長さだけです。モールス符号が短いパルスと長いパルス、そのあいだの無音から作られているのはそのためです。
印字機は紙にどう書くのか
受信側では、電流が鉄心に巻いた2つのコイルを通ります。電流が流れている間、鉄心は磁石になり、柔らかい鉄の板、すなわち接極子を、極面の上へ引き下げます。接極子は支点のあるてこに固定されているので、磁石がてこの一端を引き下げると、反対の端が上がります。その端にある先の鈍い鋼の尖筆が、上にある溝つきローラーに押し付けられた紙テープを、下から突き上げます。その結果、紙に盛り上がった線ができます。電流が止まると、戻しばねがてこを引き戻し、尖筆は離れます。
これは、モールス自身の受信機が使った仕組みです。米国議会図書館は、腕の先に尖筆のついた電磁石として説明しています。磁石が働くと、尖筆が、ぜんまい仕掛けで脇を通っていく紙テープにへこみをつけ、テープは後から電信技手が読みました。
テープは一定の速さで動かなければなりません。そうでないと、長い押下と短い押下が同じ跡になってしまいます。モデルでは、巻き上げたぜんまいが歯車列と一対の送りローラーを回し、最も速く回る軸についた小さな羽根が調速機の役目をします。最後の押下から数秒たつとテープは止まります。まるで技手がぜんまいを切れるまで放っておいたかのようです。「内部を見る」を使うとぜんまい仕掛けの板が透けて見え、歯車の回るようすを眺められます。
耳で読む:音響器
初期の電信技手たちは、紙がなくても読めることに気づきました。接極子は動くたびにカチリと鳴り、技手たちは短点と長点を耳で聞いて書き留めるようになりました。そのために作られた器械が音響器です。ジョージ・プレスコットが1860年に著した歴史書にモールス音響器の図があり、スミソニアン協会公文書館が再録しています。そこには、1855年ごろ以降の電信線で広く使われたもの、と添えられています。
音響器の部品は、紙を除けば印字機と同じです。2つのコイル、真鍮のてこについた鉄の接極子、ばねです。違うのはてこの自由端で、そこは2本のストッパーねじの間に置かれています。電流が流れ始めると、磁石がてこを下のストッパーに引き下ろして、カチリと鳴ります。電流が止まると、ばねがてこを上のストッパーにはね上げて、少し違う2回目のカチリが鳴ります。技手が聞くのは、長い音や短い音ではありません。2回のクリック音で、その間の時間が短点か長点かを決めます。
音響器の場面では、器械の後ろに開いた木箱が置かれています。このような共鳴箱はクリック音を大きくし、にぎやかな電信局でも、各技手が自分の音響器の音を聞き分けられるようにしました。「音」をオンにして文字を数文字打ってみてください。モデルは、てこが下がるときに鋭いクリック音を、戻るときにやや軽いクリック音を鳴らします。SOSを聞くと、最初のSでは近接した6回のクリック音が、Oでは間隔の開いた6回のクリック音が聞こえます。
短点、長点、そのあいだの空き
国際モールス符号は、国際電気通信連合(ITU)が勧告ITU-R M.1677-1で定めています。この勧告は、短点の長さをミリ秒では決めていません。決めているのは比で、短点を単位とします。
| 要素 | 長さ |
|---|---|
| 短点 | 1単位、電鍵を押している |
| 長点 | 3単位、電鍵を押している |
| 1つの文字の中の短点・長点のあいだの空き | 1単位、電鍵を離している |
| 文字と文字のあいだの空き | 3単位、電鍵を離している |
| 単語と単語のあいだの空き | 7単位、電鍵を離している |
モデルの紙テープの縁には、1単位ごとに目盛りが1つ、5単位ごとにより長い目盛りが1つ刻まれているので、自分の打鍵を規則と比べて測れます。短点は目盛り1つ分、長点は3つ分に収まるはずです。
次は、SOSを3文字として送る例です。Sは短点3つ、Oは長点3つです。
S:1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 5単位
文字間の空き = 3単位
O:3 + 1 + 3 + 1 + 3 = 11単位
文字間の空き = 3単位
S = 5単位
合計 = 27単位
速度:毎分語数と単語PARIS
技手は速度を毎分の語数で測り、基準にはふつう単語PARISを使います。標準の間隔で送るとPARISは43単位で、続く7単位の空きを足すと50単位になります。したがって毎分1語は毎分50単位であり、1単位の長さをミリ秒で表すと次の式になります。
単位(ms)= 60,000 / (50 × WPM)
= 1,200 / WPM
毎分20語では、短点の長さは60ミリ秒です。モデルは毎分8語から始まり、短点は150ミリ秒、長点は450ミリ秒です。「速度」スライダーは毎分5語(短点240ミリ秒)から40語(短点30ミリ秒)までです。モデルのテープは常に1単位あたり6 mm動くので、どの速度でも跡の比率は変わらず、変わるのはテープの速さだけです。毎分8語では毎秒40 mmになります。
1844年に送られた4語、WHAT HATH GOD WROUGHTは、国際モールス符号では189単位かかります。毎分8語なら約28秒です。1844年の線路が使ったアメリカンモールスでは171単位で、同じ速度で約26秒です。
実験室の速度計算機は、どんな文章でも同じ計算をします。文を入力すると、選んだ符号での単位数を数え、現在の速度で秒数に直し、その文章がPARIS何語分にあたるかを示します。課題「20 WPM のPARIS」は逆向きの確認で、あなた自身の打鍵を、Pの最初の押下からSの最後の押下まで計時し、43単位を速度に換算します。
モデルはあなたの打鍵をどう読むか
人間の打鍵は決して正確ではありません。短点が1.3単位になったり、長点が2.6単位になったりします。そこでモデルの解読器は、規則上の長さの中間を境にします。
- 2単位より短い押下は短点です。それより長ければ長点です。
- 2単位より長い無音で文字が終わり、そこまでの短点と長点が符号表で引かれます。
- 5単位より長い無音では単語も終わり、次の文字は空白のあとから始まります。
読み出しは各段階を見せます。「打鍵中」には、打っている途中の文字の短点と長点が表示され、そのあとに、まだ当てはまる文字が続きます。「直前の押下」には、直前の押下の長さがミリ秒と単位で示されます。タイミングがどの符号にも合わないと、解読器は疑問符を書きます。
境の値は「速度」スライダーに連動しています。短点がいつも長点になってしまう場合は、速度を下げて1単位を長くしてください。
アメリカンモールスでは、解読器は押下を2単位、4.5単位、7.5単位で区切り(短点、長点、長いダッシュ、さらに長いダッシュ)、1.5から2.5単位の無音を、間隔のある文字の内側の空きとして扱います。その空きのある文字が符号表になければ、前後の半分ずつを2つの文字として読みます。疲れた技手がしてしまいかねない誤りです。ハングルの符号では国際符号のタイミングを使い、文字を集めて音節に組み直すので、ㅇ ㅏ ㄴ ㄴ ㅕ ㅇ は 안녕 になります。
送信ボックスはその逆の仕事をします。単語を入力して「送信」を押すと、モデルが、選んだ符号の正確な間隔で打鍵してくれます。紙テープには、完全なタイミングがあなた自身の跡と並んでどう見えるかが表れます。
長い線路に継電器が必要な理由
作業台の線路は1メートルに満たない長さです。実際の線路は数十から数百キロメートルの導線で、1キロメートルごとに抵抗が加わりました。中継の場面と実験室の線路計算機は、それが何を引き起こすかを、オームの法則(電流 = 電圧 / 抵抗)で示します。
数値はモデルの値で、特定の1本の線路から取ったのではなく、切りのよい典型的な値として選んでいます。
- 電池はそれぞれダニエル電池で、1.1 Vで内部抵抗は1オームです。ジョン・フレデリック・ダニエルの1836年の原型の電池は、サイエンス・ミュージアム・グループの収蔵品にあります。
- 線路は太さ4.2 mmの鉄線で、帰り道は大地です。鉄の抵抗率は約9.7 × 10⁻⁸ オームメートルで、1 kmあたり7.0オームになります。
- 線路にじかにつないだ音響器のコイルは20オームで、てこをしっかり引くのに30 mAが必要です。
- 継電器のコイルは150オームで、細い線を何回も巻いてあり、5 mAで閉じます。
電池が20個なら、電圧は22 Vです。端に音響器をつけた60 kmの線路では、抵抗は20 + 420 + 20 = 460オームで、電流は約48 mAになり、音響器には十分です。線路を長くすると、電流は下がります。音響器が働かなくなるのは約99 kmで、そこで電流が30 mAまで下がります。22 Vを30 mAで割り、電池の20オームとコイルの20オームを引いて、1 kmあたり7.0オームで割ると求まります。
km = (22 / 0.030 − 40) / 7.0
≈ 99 km
電池を増やせば助けにはなりますが、少しずつです。電池1個ごとに自分の抵抗も加わるからです。電池60個(66 V)で約303 kmに届きます。実際の線路で使われた答えが継電器でした。継電器は5 mAで閉じるので、同じ20個の電池で約604 km先の継電器を動かせます。継電器は線路の電流をそのまま通すわけではありません。遠い局にある第2の回路の接点を閉じ、その回路に専用の局地電池と音響器があって、長い線路の弱い電流が、短い回路の強い電流を切り替えるのです。電池20個で1,000 kmの線路には、2つの区間の間に継電器が1つ必要です。
中継の場面で、これを試せます。メーターは線路の電流を示し、5 mAと30 mAのところに赤い目盛りがあります。「継電器」をオフにすると、遠い側の音響器が線路にじかにつながります。300 kmでは電流が約10 mAなので、継電器を線路に入れれば音響器は鳴り、外せば何も届かず、紙テープは白いままです。実際の線路は濡れた碍子からも電流を失ったので、雨の日にはこれらの数値より短い距離でしか使えませんでした。
この着想はジョゼフ・ヘンリーによるものです。1835年までに彼は、電磁式電信が働くことを講義室で示していました。スミソニアン協会公文書館は、彼の「強度」から「量」への継電器が、変更を加えられて、局地の受信回路を長距離線路につなぐモールスの方法になったいきさつを説明しています。レナード・ゲールは、継電器で信号を強められることをモールスに示しました。受信磁石と局地回路に関するモールスの特許は1846年に認められ、競合方式を相手にした彼の訴訟の中心になりました。米国最高裁判所は、1853年12月開廷期のオライリー対モールス事件で、主回路と局地回路を扱いました。のちの線路では中継器が使われました。スミソニアンはそれを、線路上のパルスを強めて、メッセージをより遠くへ届けられるようにした器械と説明しています。
大西洋ケーブルと二乗則
海の下には電柱も継電器もありません。1858年、1本のケーブルがアイルランドのヴァレンティアとニューファンドランドを結びました。1867年に印刷されたその説明には部品が列挙されており、海底ケーブルの場面では、それらを実物の何倍にも拡大した断面図で見せています。
- 7本の銅線をより合わせた導体で、1海里あたり107 lbの重さ。
- 天然のラテックスであるグッタペルカの3層の被覆で、1海里あたり261 lbの重さ。
- タールに浸した麻の巻き付け。
- 7本の鉄線の束を18束、らせん状に巻いた外装。
「内部を見る」で外側の層が透けて見え、「分解」で層がケーブルに沿って引き離されます。
船のアガメムノン号とナイアガラ号は大洋の真ん中で出会い、それぞれの半分をつないで、帰路につきました。サイエンス・ミュージアムによれば、アガメムノン号は1858年8月5日にアイルランドに着き、ナイアガラ号は同じ日のうちにニューファンドランドに着き、ヴィクトリア女王とブキャナン大統領が祝辞を交わしました。1866年に書いたエドワード・ブライトは、ケーブルが1か月働いたと述べています。ヴァレンティアから約270マイルの地点の故障から電流が漏れ、信号を通すために使った強い電流がそれを悪化させました。使った電流は、初めは大きな電池50個分、のちには電池500個に相当する力でした。
なぜケーブルにこれほどの力が要ったのでしょう。長いケーブルは、絶縁体で包まれ、海水に囲まれた導線です。全長にわたって電荷をため込み、非常に長いコンデンサーのようにふるまいます。その電荷は、銅の抵抗を通って出入りしなければなりません。一方の端から送り込んだ鋭いパルスは、もう一方の端では、ゆるやかで低いうねりになって出てきます。ウィリアム・トムソンは1855年にこれを導きました。パルスが広がる時間は、長さあたりの抵抗と静電容量に比例し、長さの二乗に比例して増えます。ケーブルの長さを倍にすると、最高速度は4分の1に落ちます。
ケーブルの場面はこの規則を使い、ケーブルごとに数値を1つ与えています。ブライトは、1865年と1866年の新しいケーブルは「毎分十七語を通すことができた」のに対し、1858年のケーブルは「三、四語しか送れなかった」と書いています。モデルは、アイルランドからニューファンドランドまでの1,670海里(約3,093 km)で毎分17語と3.5語をとり、それを拡縮します。
WPM = 17 × (3,093 / km)²
したがって1866年のケーブルは、2,000 kmなら毎分約41語、4,000 kmなら約10語を運び、毎分20語に必要なケーブルは約2,850 kmより短いものです。細い1858年のケーブルは、2,000 kmで毎分約8語がやっとです。
ステージは、あなたの打鍵をケーブルの時定数をもつ2段の平滑化に通し、受信信号が半分を横切ったところで文字を読みます。紙テープの上のグラフには、送った信号と届いた信号が表示されます。1858年のケーブルを全長に設定し、毎分8語で打つと、パルスが互いに混ざり合い、解読器が文字を取りこぼします。これはまさに、当時の技手たちが抱えた問題でした。
受信機はトムソンの鏡検流計です。ブライトは、鋼の磁石と鏡を合わせて約一グレインの重さで、コイルの中に絹糸で吊るしたものだと説明しています。ランプの光がスリットを通って鏡にあたり、反射した光の点が目盛りの上を動きます。音響器を動かすにはまったく足りない電流でも鏡をわずかに回し、長い光のてこがその小さな角度を、目で追える動きにします。サイエンス・ミュージアム・グループには、1858年のケーブルのニューファンドランド側で使われ、グラスゴーのジェームズ・ホワイトが作った検流計があります。1858年には、光の点が動いている間、記録装置の電鍵を係員が押し続け、紙が光を写し取りました。
成功したケーブルは1866年に続きました。グレート・イースタン号は7月13日に出航し、7月27日にニューファンドランドのハーツ・コンテントに着きました。乗組員はそれから、1865年に失われたケーブルを回収しに引き返し、8月の終わりに先端を引っかけ、9月2日にアイルランドからの返信を受け取りました。ブライトは2つの点を付け加えています。3か月間は20語の通信に£20かかり、1866年11月1日に£10に下がりました。そして2本のケーブルをつないで3,700マイルの輪にすると、酸と亜鉛と銅を少し入れた指ぬき一つで、信号が1秒余りで一周しました。サイエンス・ミュージアムによれば、1902年にはカナダからニュージーランドへのケーブルが、地球を一周する網を完成させました。
クックとホイートストンの5針電信
モールスが最初ではありません。1837年にウィリアム・クックとチャールズ・ホイートストンがイギリスで電信を公開実験し、サイエンス・ミュージアム・グループには、この年の大型の5針電信機が収蔵されています。符号は要りませんでした。菱形の盤に20個の文字が並び、5本の磁針が横一列に立っています。文字を送るには、技手が5本の線のうち2本に電流を流す鍵を押します。すると2本の針が逆向きに振れ、それぞれの線が交わる1つの文字を、針の先が指します。
幾何は単純です。針を等間隔に並べます。右に45度傾いた針と左に45度傾いた針は、両者の中間で、その間隔の半分の高さの点で、列の上方で出会います。隣り合う針は列のすぐ上で出会い(H、I、K、L)、2本離れた針はもっと高い所で出会い(E、F、G)、最も外側の対は頂点で出会います(A)。同じ対を逆向きに傾ければ、列の下で出会います(MからY)。上に10対、下に10対で、20文字になります。C、J、Q、U、X、Zには居場所がなかったので、送り手はそれらを避けて綴りました。
サイエンス・ミュージアムの学芸員は2014年に、この配置はホイートストンの考えで、符号の知識が要らず、群衆が見守れるほど大きな盤面だった、と書いています。1839年にはこのような器械が、世界初の公衆電信サービスを開きました。グレート・ウェスタン鉄道のパディントンからウェスト・ドレイトンまでの13マイル(21 km)です。針の課題では、DRAYTONを1文字ずつ綴ります。
この盤には、絵では見えない代償があります。針ごとに専用のコイルと専用の線が必要なので、針が5本なら、局と局のあいだに何本もの導線が要るのです。
無線電信、CQD、SOS
無線は電鍵と符号を残し、導線を捨てました。無線の場面では、押下のたびに誘導コイルが動き、電池の低い電圧を、2つの真鍮の球のあいだを飛び越えられるほどの高い電圧に変えます。火花がアンテナを振動させ、電鍵を押している間、電波がひと続きに出ていきます。受信する技手はそれをヘッドホンで、長短のざらついた雑音として聞きます。
1901年12月12日、ニューファンドランドのシグナル・ヒルで、グリエルモ・マルコーニと助手のジョージ・ケンプは、コーンウォールのポルドゥから送られたモールス符号の文字S、短点3つを聞き取りました。アンテナは凧で揚げた1本の導線でした。この出来事を記念するIEEEマイルストーンによれば、信号は記録装置を動かすには弱すぎ、マルコーニは電話の受話器で聞きました。
船はまもなく無線を備えるようになり、会社ごとに独自の遭難信号がありました。マルコーニ社はCQDを使いました。すでに陸上電信で全局呼び出しだったCQに、遭難のDをつけたものです。SOSは1905年にドイツの無線規則で始まり、1906年10月3日から11月3日のベルリン無線電信会議で国際的に採用されました。これは短点3つ、長点3つ、短点3つのひと続きで、文字間の空きはありません。短点3つがたまたまS、長点3つがOにあたるので、人はそれをS O Sと読みます。
1912年4月15日、コールサインMGYのタイタニック号はCQD MGYを送りました。ITU Newsは、マルコーニの技手はなおもそうするよう言われていたため、ジョン・フィリップスがCQDを送り続けたこと、そしてハロルド・ブライドの提案で、新しいSOSを加えたことを伝えています。この惨事は規則を変えました。同じ1912年のうちに開かれたロンドン会議は、遭難呼び出しの波長を600メートル(約500 kHz)とし、毎時15分と45分に3分間の無線の沈黙を定めました。1914年の海上における人命の安全のための条約は、旅客を50人を超えて乗せる船には無線を備えるよう求めました。
モデルの解読器は、SOSを規則と同じように扱います。文字間の空きをつけて打てば、S、O、Sになります。9つの要素を止まらずに打てば、ひと続き全体がSOSと解読されます。
SOSは、衛星システムと音声通話に取って代わられるまで、遭難信号であり続けました。ITUは公式の使用が終わった日を1998年1月1日としており、その前夜、木材運搬船MVオークが大西洋でSOSを送りました。乗組員は救命ボートで無事だったことがわかっています。国際海事機関によれば、全世界海上遭難安全システムは1999年2月1日に完全に発効しました。
国際モールス符号と古いアメリカの符号
モデルがほとんどの場面で使う符号は、1844年にモールスとヴェイルが送った符号とは違います。2人の文字符号は、アルフレッド・ヴェイルがモールスの数字符号を文字へ広げたもので、アメリカンモールスまたは鉄道モールスとして知られるようになりました。ヴェイルは、最もよく出る文字に最も短い符号を与えようとし、ニュージャージー州モリスタウンの新聞の活字ケースの活字を数えて、文字の出現頻度を見積もりました。Eが短点1つなのはそのためです。
この符号はヨーロッパで改訂され、1865年5月17日にパリで署名された万国電信条約の規則は、モールス符号とモールス式器械を国際電報の標準としました。ITUは今も国際版を維持しており、AからZ、アクセント付きのÉ、数字の0から9、そして一連の句読点を含みます。大文字と小文字の区別はありません。2004年5月3日に承認された勧告M.1677の初版は、アットマーク@にも符号を与えました。AとCをつなげた .--.-. です。
アメリカンモールスは北米の陸上電信線に生き残りました。3つの点が違い、「符号」の操作で聞いて見比べられます。
- 間隔のある文字。 C、O、R、Y、Zには広い空きがあります。Oは短点、空き、短点です。ウィリアム・ピアポントの無線電信の本は、不注意な送り手がC O R Y Zを、IE、EE、EI、II、SEのように聞こえさせてしまうことがあると警告しています。
- 長いダッシュ。 Lは長いダッシュ1つで、数字の0はさらに長いダッシュです。
- 異なる文字。 J、P、Q、Xとほとんどの数字には別の符号があります。アメリカンのJは、国際符号のCです。
アメリカンモールスには、決まったタイミングがありませんでした。ピアポントは電信技手ジム・ファリオールの実用上の基準を引いています。短点1単位、通常の空き1、文字の中の特別な空き2、長点3、L 6、ゼロ9、文字間の空き3、単語間の空き6です。モデルはこの数字を使うので、WHAT HATH GOD WROUGHTはアメリカンモールスで171単位、国際で189単位です。アメリカン符号の課題では、解読器が長いダッシュと読むLを1つ打つように求められます。
モデルの符号表は、「符号」の操作で切り替わります。打鍵していくと、これまでに送った部分で始まる符号の文字がすべて影になり、完全に一致した文字は赤くなります。
韓国の電信線とハングルのモールス符号
朝鮮の地に最初にできた電信線は、朝鮮のものではありませんでした。1884年に日本が、自国の目的のために釜山から長崎への海底ケーブルを敷きました。朝鮮政府は電信の導入を試みており、1884年の秋、キム・ハグを電信研究のため日本に送りました。『韓国民族文化大百科事典』によれば、彼はハングルを信号として送る方法を考案しました。
1885年9月28日、ソウルに漢城電報総局(ハンソン電報総局)が開設され、仁川への線が稼働を始めました。これは西路電線を運営するため清が設けたもので、仁川、平壌、義州に支局があり、職員は中国人で、朝鮮人の生徒が彼らのもとで訓練を受けました。1885年10月18日に線は義州に届き、仁川からソウル、義州までが完成し、中国を経由して朝鮮とヨーロッパがつながりました。
朝鮮政府はそのあと、自前の電信線を建設しました。1887年3月13日に独自の電報局を設けました。ソウルから釜山への南路電線は1888年6月9日に開通し、公州、全州、大邱、釜山に支局が置かれ、1891年6月には北路電線が元山に達しました。北路電線は、咸鏡道を通ってウラジオストクまで続ける計画でした。1894年の日清戦争で日本軍は西路電線と北路電線を接収し、それらは1896年までに返還されました。
電報局は南路電線のために、1888年に電報規則を公布しました。規則は料金を言語、距離、文字数で定め、ハングル、漢字、英語のモールス符号を認め、官報電報を優先としました。
ハングルのモールス符号は、使う基本子音14個と基本母音12個のそれぞれに符号を与えます。この表は今日、無線局運用規則の表1に載っています。最もよく使う母音 ㅏ は短点1つ、ㅓ は長点1つです。ㅑ、ㅕ、ㅜ は短点が2つ、3つ、4つです。子音の ㄷ、ㄱ、ㄴ、ㄹ は -···、·-··、··-·、···- です。符号の多くは国際符号の文字と同じで、ㄱ はL、ㄴ はF、ㅁ はMです。
ハングルは音節のかたまりで書きますが、符号が送るのは文字なので、안녕 は ㅇ ㅏ ㄴ ㄴ ㅕ ㅇ として送られ、57単位です。二重子音や複合母音には符号がありません。ㄲ は ㄱ ㄱ、ㅘ は ㅗ ㅏ として送ります。韓国語の音節はどれも子音で始まる(母音の音の前にはㅇが付く)ので、受信側は、さほど迷わずにかたまりを組み直せます。実験室の変換器は、どんなハングルの文章についてもこの分解を見せ、韓国の場面は符号をハングルに切り替えて、地図で選んだ線に沿ってパルスを送ります。
Q符号、CQ、今日のモールス
モールスの技手たちは略語を作りました。Q符号は、決まった意味をもつ3文字の組で、ITUが勧告M.1172に一覧しています。QRSは相手局にもっとゆっくり送るよう頼む符号で、実験室の事例はそれを使って速度を下げます。ITU Newsによれば、全局への一般呼び出しCQは、陸上電信から来ました。
アマチュア無線の国際規則は2003年に変わりました。2003年7月まで無線通信規則は、アマチュア免許を求める人にモールスの送受信ができることを示すよう、一般に求めていました。その後は各国が試験を廃止でき、米国連邦通信委員会は命令FCC 06-178で、すべてのアマチュア免許からモールス試験を取り除きました。
モールスは航空にも残っています。連邦航空局の航空情報マニュアルによれば、VORの無線標識を確実に識別できる唯一の方法はモールス符号の識別信号であり、整備中の標識は代わりにT E S Tを送ることがあります。
最後の電報
電報サービスは次々に終わりを迎えました。米国のウエスタン・ユニオンは2006年に電報サービスを終了しました。インドの国営電報サービスは2013年7月14日に最後の電報を送りましたが、そのときもなお1日約5,000通を扱っていました。ドイツの郵便局は2023年1月1日に打ち切りました。
韓国では、KTが2018年4月8日に国際電報サービスを、2023年12月15日に115電報サービスを終了しました。1885年の線から138年後のことです。聯合ニュースによれば、そのころには、利用者が電話で文面を口述し、それがテレックスで受取先近くの郵便局に送られ、配達員が届ける形になっていました。1語ごとに料金がかかるので、送り手は削れる語をすべて削りました。
1999年7月12日にグローブ・ワイヤレスが送った、北米で最後の商用海上モールス通信は、1844年の最初の通信と同じ4語で締めくくられました。
モデルが実機と違う点
モデルは小さく、いくつかの部分は単純化されています。
- 作業台の線路は1メートルに満たない長さです。1844年の線路は約40マイル(64 km)でした。中継とケーブルの場面は、特定の歴史上の線路の値ではなく、モデルの数値で長い線路を示しています。
- 線路のモデルは、濡れた碍子からの漏れと大地自体の抵抗を省き、電池を1つにつき1.1 V、1オームとして扱っています。
- ケーブルのモデルは、ケーブルごとの速度を長さの二乗で拡縮し、2段の平滑化を使っています。実際のケーブルはパルスを別の形に広げ、技手はのちに交流を送ってそれを助けました。
- 接極子は、動きが見えるように、数ミリ秒の短い遅れで電鍵に追随します。
- 針の盤は、選んだ間は文字を表示し続けます。実際の技手は、必要な間だけ鍵を押していました。
- 火花の音と電波の輪は、起きることを描いた絵であって、電波のシミュレーションではありません。
- 韓国の地図は、簡略化した海岸線を使っています。
モールス、ヴェイル、1844年の線路
サミュエル・モールスは画家で、1830年代に電信に取り組みました。ニュージャージー州モリスタウンの機械工アルフレッド・ヴェイルは1837年9月から彼と協力し、そこにあったヴェイル家のスピードウェル製鉄所で器械が作られ、1838年1月に披露されました。多くの記述が、着想を動く器械にした功績の大きな部分をヴェイルに認めています。1840年6月20日に認められたモールスの米国特許1647は、この発明を「アメリカ電磁電信」と呼んでいます。
議会は1843年、ワシントンとボルチモアの間の40マイルにわたる実験線のために3万ドルを与え、上院は会期の最後の数時間にその法案を通しました。モールスとヴェイルは1844年5月にそれを完成させました。1844年5月24日、モールスは国会議事堂の最高裁判所の部屋から、ボルチモア・アンド・オハイオ鉄道のマウント・クレア駅(ボルチモア)にいたヴェイルに、「What hath God wrought」と送りました。この言葉を民数記(23章23節)から選んだのはアニー・エルズワースです。彼女の父で特許局長官のヘンリー・リービット・エルズワースは、モールスの友人でした。
米国議会図書館によれば、この日には4本のテープができました。ワシントンから出た通信、ボルチモアで受けた通信、ボルチモアからヴェイルが送り返した折り返し、そのワシントンでの記録です。1本を除いて、つまりヴェイルの送信側のテープを除いて、すべての所在がわかっています。アニーのテープは1922年に図書館に入りました。スミソニアンは、5月25日付のテープを所蔵しており、これはヴェイルが翌日にモールスへ送った記念品です。
よくある質問
モールス符号の短点の長さはどれくらいですか?
決まった長さはありません。短点が1単位で、ほかの長さはすべてその倍数です。毎分何語かという速度が決まると、1単位の長さはミリ秒で1,200を速度で割った値になり、毎分20語なら60ミリ秒、毎分8語なら150ミリ秒です。
なぜ長点は短点3つ分の長さなのですか?
勧告が比を3対1と定めているからです。二つの長さの差は、不揃いな打鍵を許す余地を残しています。モデルの解読器は2単位で両者を分けるので、短点が正しい長さのほぼ2倍に伸びるまでは長点と読まれません。
なぜ音と同じくらい空きが大切なのですか?
同じ短点と長点でも、空きしだいで意味が変わるからです。短点3つを1単位の空きで打つとSです。短点3つを3単位の空きで打つとE E Eです。7単位の無音で単語が終わります。
モールスの最初の電信は音を出しましたか、それとも跡を残しましたか?
跡を残しました。印字機は、動く紙テープに短点と長点を浮き彫りにしました。技手たちはやがて、接極子のクリック音が同じ情報を運んでいることに気づき、耳で聞いてメッセージを書き取るようになりました。音響器は1855年ごろ以降、線路で広く使われるようになりました。
ワシントンとボルチモアの線路で最初に送られた通信は何でしたか?
1844年5月24日の公式の開通通信は「What hath God wrought」で、モールスが国会議事堂からボルチモアへ送りました。
SOSは3文字ですか?
規則では、短点3つ、長点3つ、短点3つの途切れない1つの信号です。文字間の空きを入れるとそのように読めるので、人はSOSと書きます。
モールス符号を発明したのはモールスですか、ヴェイルですか?
記録にはどちらの名も出てきます。モールスの最初の案は、数字だけを送って符号表で引くものでした。ヴェイルが符号を文字へ広げました。現代の国際符号は、1865年のパリ条約のもとで採用された、のちのヨーロッパでの改訂に由来します。
なぜ長い線路に継電器が必要だったのですか?
線路の端に届く電流は、導線が抵抗を加えるので、線路が長くなるほど下がります。継電器は、音響器が必要とするよりずっと小さい電流で閉じ、局地電池を音響器につなぎます。モデルでは、電池20個で音響器は約99 kmまで、継電器は約604 kmまで働きます。
なぜ最初の大西洋ケーブルはあれほど遅かったのですか?
ケーブルは長さに沿って電荷をため込むので、各パルスは時間的に広がって出てきます。その広がりは長さの二乗に比例して増えます。送る速度が速すぎると、パルスは混ざり合います。ブライトは、1858年のケーブルで毎分3語か4語、1866年のケーブルで17語としています。
5針電信は、符号なしでどうやって文字を示したのですか?
2本の針が逆向きに振れ、その先が、菱形の盤上で線が交わる文字を指します。入るのは20文字で、C、J、Q、U、X、Zは外されました。
アメリカンモールスはどんな音ですか?
国際モールスより文字が短く詰まっていて、C、O、R、Y、Zの中に空きがあり、Lは長いダッシュ、ゼロはさらに長いダッシュです。「符号」の操作で「アメリカン」を選び、CORYを送ると、音響器の場面で聞けます。
ハングルのモールス符号はありますか?
あります。ハングルの基本文字にはそれぞれ符号があり、音節は1文字ずつ送ります。韓国の資料はキム・ハグの功績としており、1888年の電報規則はハングルのモールスを認めました。その表は今も無線局運用規則に載っています。
モールス符号は今も使われていますか?
アマチュア無線家は今も使い、航空の無線標識は自らの識別にそれを使い、技能として学ぶ人も大勢います。公式の海上遭難システムではなくなり、多くの国でアマチュア免許にも求められなくなりました。
モデルで符号を聞けますか?
聞けます。操作部で「音」をオンにしてください。印字機、ケーブル、韓国の場面では電鍵を押している間トーンが鳴り、音響器と中継の場面ではクリック音、無線の場面では火花の音が鳴ります。「音の高さ」でトーンの高さを決め、「雑音」でヒス音を加えます。音は、オンにするまで出ません。
用語
- 電鍵:送り手が押すスイッチ。直動電鍵は、押している間回路を閉じます。
- 印字機:信号を紙テープに記録する受信器械。
- 音響器:各パルスを2回のクリック音に変え、耳で読み取る受信器械。
- 継電器:感度のよい電磁スイッチで、弱い線路電流で局地回路を閉じさせます。
- 局地回路:受信局にある、専用の電池と音響器をもつ短い回路。
- 接極子:電磁石が引く、柔らかい鉄の板。
- 尖筆:テープに跡を押し付ける先の鈍い針。
- グッタペルカ:初期の海底ケーブルの絶縁に使われた天然のラテックス。
- 鏡検流計:弱い電流で小さな鏡を回し、光の点を目盛りの上で動かすメーター。
- 二乗則:ケーブルの中でパルスが広がる時間は、ケーブルの長さの二乗に比例して増えるという規則。
- 単位:短点1つの長さ。ほかのすべての要素と空きは、単位の整数倍です。
- WPM:毎分語数。50単位の単語PARISで測ります。
- プロサイン:SOSのように、文字間の空きなしにひと続きで送る信号。
- アメリカンモールス:北米の陸上電信線で使われた符号で、間隔のある文字と長いダッシュをもちます。
- Q符号:QRS(もっとゆっくり送れ)のように、決まった意味をもつ3文字の組。
参考資料
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- 한겨레, 박상준, 비명에 간 구한말 '전신선' 개척자 김학우, 2018(キム・ハグと1888年の規則にあるハングルの電信符号)。https://www.hani.co.kr/arti/science/future/865800.html (確認日 2026-10-17)
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- 부산일보, [이 주일의 역사] 국내 첫 전신선 개통(1885.9.28), 2010(1884年の釜山と長崎の間のケーブル)。https://www.busan.com/view/busan/view.php?code=20100927000062 (確認日 2026-10-18)
- 연합뉴스, 138년 만에 역사 속으로…KT, 내달 전보 서비스 종료, 2023年11月15日(KTの115電報は2023年12月15日に終了。国際電報は2018年4月8日に終了。ウエスタン・ユニオン2006年。ドイツ2023年1月1日)。https://www.yna.co.kr/view/AKR20231115028500017 (確認日 2026-10-18)
- Christian Science Monitor, India to end state-run telegram service. Stop.(2013年6月14日)。https://www.csmonitor.com/World/Asia-South-Central/2013/0614/India-to-end-state-run-telegram-service.-Stop (確認日 2026-10-18)
- このページと実験室の計算:単位 = 1,200 / WPM;SOS 27単位;PARIS 43 + 7単位;WHAT HATH GOD WROUGHT 189単位(国際)と171(アメリカン);안녕 57単位;線路のkm = (n × 1.1 / I − n − コイル) / 7.0;ケーブルの最高速度 = 17 × (3,093 / km)²。3つの符号表、解読器の往復変換、ハングルの分解と組み立て、線路とケーブルの数値、針の幾何については、同じ数値を手計算でも確かめました。
解説とシミュレーションは CC BY-NC-SA 4.0(特記のあるものを除く)。
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