克洛德·夏佩

关键点：

克洛德·夏普·多特罗什（claude chappe d’auteroche）开发了第一个被广泛采用的陆地信息传输系统，也是工业时代第一个实用的电信系统。
由于法国当时的革命氛围，夏普的引人注目的实验引起了狂热民众的怀疑，两次在凯旋门处设置的设备被拆除并毁坏。
大约在1800年左右，电报站建在相距大约10公里的地方，下一个塔楼的电信员会通过望远镜读取信号并将加密的信息传输到下一个塔楼。

克洛德·夏普·多特罗什（claude chappe d’auteroche）（1763-1805）

克洛德·夏普

克洛德·夏普和他的四个兄弟（克洛德是八个兄弟中的一个，但其中三个夭折，所以有五个幸存：伊格纳斯（ignace）（1762-1829），克洛德，皮埃尔（pierre）（1765-1834），勒内（rené）（1769-1854）和亚伯拉罕（abraham）（1773-1849））于1790年左右在法国开发了第一个被广泛采用的陆地信息传输系统和工业时代的第一个实际电信系统。

克洛德·夏普（参见克洛德·夏普的传记）是一个出身高贵的人（他是一个法国男爵的孙子），在完成在拉弗莱什皇家学院的学业后，被任命为勉强的修道院长，这个职位给予他足够的资金创办一个小型实验室，在那里他进行了许多物理实验。夏普在法国大革命期间失去了他的职位，1789年回到了他的出生地。克洛德的兄弟们也都失去了工作，回到了布吕隆。

1790年初，五个夏普兄弟决定开设一家店来研究视觉电报（最初这个设备被称为tachygraphe），使用望远镜。望远镜在视觉电报中的使用已经在一个多世纪前由罗伯特·胡克（robert hooke）提出，并且后来被其他发明家使用，比如法国物理学家吉约姆·阿蒙顿（guillaume amontons）（1663-1705），他在1690年在巴黎卢森堡花园向法国王储展示了他的电报系统。

夏普兄弟在1790-1791年的冬季进行了各种设计实验。他们最初的实验中使用的电报被夏普兄弟描述为摆钟系统，也称为同步系统。在最初的实验中，可能只是使用了两个修改过的同步摆钟。最初的实验在布吕隆的夏普父母家后面进行，距离最远达到400米。来看一下伊格纳斯·夏普给出的第一个系统的描述：
我们进行的第一次电报通信是通过两个保持完全同步的摆钟完成的；时钟的表盘分为十个部分，每个部分代表一个不同的数字。当一个时钟的指针经过所要表示的数字时，会发出声音，向通信者宣告此时另一个时钟的指针所指示的数字是重要的。通过将单词与连续的数字对应起来，就能传输任何思想。

在这个短距离上，声音信号仍然可以轻松地被听到，但当时也清楚，如果需要覆盖更长的距离，它最终必须被替换。亚伯拉罕·夏普后来写道，克劳德进行了许多实验，寻找一个好的替代方法，包括通过电线传递电信号的方法（基于静电的通信思路因绝缘困难而被放弃），并记录了仅选择了一种光学方法（带有黑白表面）……在尝试了电力、各种声学方法、使用不同可燃材料产生烟雾等无功之举之后。

第一次公开演示是在1791年3月2日进行的。一个装置放置在布吕隆城堡原址的露台上（参见下图），另一个装置放置在布吕隆距离约16公里的小镇帕赛的一所房子的窗户上。在下图中，您可以看到《科学的奇迹或现代发明的通俗描述。空中、电气和水下电报，跨大西洋电缆，电镀，电化学镀金和电镀银，无线电波和以太的应用》的1868年的一本书中的第一次演示的插图，作者路易斯·费吉埃。

夏普电报的第一次公开演示，1791年3月2日，在布吕隆城堡原址

在帕赛的演示的官方报告（宣誓书）中指出：
应克劳德·夏普先生的邀请，我们去到了帕赛市的安布瓦兹·佩罗坦先生的家中，观察一种旨在在最短时间内进行沟通和通信的发明的结果。
首先，我们被克劳德·夏普先生带到了这所房子的一个房间，那里有一个摆动钟和一个指向布吕隆的望远镜，距离帕赛有4里程。
接下来，克劳德·夏普先生直接将望远镜对准布吕隆，宣布尽管天气多雨，他在布吕隆的通信员将通过将由该地的市政官员口述给他的方式进行传输；并且他不断地保持眼睛望着望远镜，在短短四分钟的时间内，他连续口述给他的兄弟皮埃尔·弗朗索瓦·夏普先生一些对我们来说不知道的字符。通过翻译这些字符，产生了以下短语：“如果您成功，您将很快享受荣耀。”
在帕赛，在佩罗坦先生的房子里，在中午之前，在所述的日期和年份之前完成并证明。

在布吕隆的演示报告中指出：
首先，我们与克洛德·夏佩先生的兄弟勒内·夏佩先生一起前往城堡的露台，那里有一个摆钟和一个可移动的画板，有两面，一面是白色的，另一面是黑色的。
接下来，勒内·夏佩先生告诉我们，克洛德·夏佩先生当时正在巴尔斯，离布吕隆有4个里格的距离，准备接收他即将传输的内容。他请我们向他口授一个短语，或者任何我们选择的一系列短语。作为回应，医生陈努提出了以下短语：“如果你成功了，你很快就会享有荣誉。”之后，勒内·夏佩先生立即指出天气有雨，大气中有轻雾，仔细思考了这句话，然后在移动画板的同时以各种方式传输了四分钟。然后他告诉我们，这句话实际上已经传输到了巴尔斯；这可以通过当地市政官员起草的公证报告进行核实。

成功演示之后，夏佩一家在争取政府资金用于建设电报网络方面的艰难道路真正开始。幸运的是，伊格纳斯·夏佩当选为巴黎新立法议会的成员。他于1791年10月成为议会的代表，并成为公共教育委员会的成员，在考虑新发明方面起着重要的咨询作用。

因此，克洛德在他兄弟的帮助下，获得了在1792年3月24日在巴黎向国民议会发表讲话的许可，以解释他的计划。他的讲话内容如下：
我来向国民议会献上一项我认为对公共事业有用的发现。这个发现提供了一种简单的方法，可以在很大的距离上快速传递任何可能成为通信主题的事物。事件或发生的报告可以在夜晚或白天以不到46分钟的时间传输超过40英里。这种传输在更大的距离上几乎与之前一样快（通信所需的时间与距离的增加不成比例）。我可以在20分钟内，传输8到10英里的距离，以下是或类似的短语：“卢克纳去蒙斯围攻那座城市。本德尔正在前进为了它的防御。两位将军都在场。明天战斗将开始。”这些相同的短语在比以前两倍的距离上以24分钟的时间传输，它们在50英里范围内需要33分钟。在100英里的距离上，传输只需要多12分钟。在这个发现可以被用于许多有用的应用中，有一个在目前的情况下最为重要。它提供了一种可靠的方式建立通信，通过这种通信，政府的立法部门可以向我们的边境发送命令，并在会议期间收到回复。
我的言辞不仅仅是基于简单的理论。在萨尔特省的一个10英里远处进行的许多成功实验，对我来说是一种确保这一点可以实现的保证。附上的宣誓书，在两个自治市政府的见证人面前起草，证明了它的真实性。对我来说，似乎最难克服的障碍是通常会遭遇追求这类项目的人们的普遍怀疑。如果没有坚信作为每一个法国公民，我应该尽我所能为国家做出贡献，我将永远无法摆脱笼罩着他们的恐惧。
我要求，先生们，请议会提交这个项目的考察给其中一个委员会，我有幸向您宣布，他们可以派代表观察在8到10英里的距离上进行的实验的结果，并使自己相信同样的实验可以在任何距离上完成。我将进行这个实验，并且在任何请求的距离上，同时，只要成功，我请求被偿还所产生的费用。

克洛德·夏普对钟摆系统的实验结果不满意，所以在1792年夏天开始尝试不同的设计。它包括一个带有5个滑动面板的矩形木框架，可以使用滑轮单独显示或隐藏这五个面板。这五个面板产生了一个五位二进制码（有32种可能的组合），比第一个设计中使用的码数多三倍以上。

1792年9月，夏普准备向议会进行演示。不幸的是，立法议会在那个月解散，被国民公约取代。伊格纳斯·夏普没有被重新选入新机构，所以在过渡中失去了克劳德的一部分影响力，但他继续向公约发送提案和信件。

后来，我们确信长形物体比之前采用的滑动面板更容易看见。

夏普的第三个设计，被称为信号塔（见附近的图像），由一个大的水平横梁（调节器）和两个较小的翼（指示器）组成，安装在两端（就像一个把信号旗放在两只手中的人，手臂伸展开）。指示器的角度以及大调节器横梁的位置都可以以45度的增量变化，足以编码数百个符号。

幸运的是，夏普在立法机构中找到了一些盟友，在1893年7月12日进行了一次成功的官方测试。选择的三个位置分别是：贝尔维尔、科恩高地（贝尔维尔以北15公里处）和圣马丹杜特尔特尔（再往北11公里）。11分钟内，信息从贝尔维尔通过科恩传到圣马丹杜特尔特尔，回答在9分钟后到达。

从这一刻开始，事情进展得非常快。1793年7月26日，决定建立法国国家电报。1793年8月4日，公约批准拨款58400法郎，用于建造巴黎到里尔的第一条线路，距离巴黎以北约190公里。1793年9月24日，公约授权夏普家族在他们选择的钟楼、塔楼或其他地方安装电报。他们还获得了移除任何干扰站点之间视线的树木的许可。

克劳德夏普获得了电报工程师的称号，每月薪水600法郎，并负责后来的电报管理的建设和维护。他还获得了雇佣人员的许可，并起草了法国电报的第一套规章制度。应克劳德的要求，他的兄弟伊格纳斯、亚伯拉罕和皮埃尔·弗朗索瓦被任命为该线路的管理人员，每人每月薪水500法郎。

在当时法国的革命氛围下，夏普醒目的实验使他引起了狂热的人群的怀疑，两次他在埃托尔设置的设备被拆毁和摧毁。

尽管如此，在1794年7月，即公约决定一年不到的时间后，巴黎与里尔之间的连接开通了。8月，第一条官方信息通过这条线路从里尔发送到巴黎，报告从奥地利和普鲁士人手中夺回了勒克奎诺伊市。消息在战斗发生几小时后到达巴黎，官员们印象深刻。光学电报和其创造者的声誉均得到了确认，并确保了法国电报网络的未来。1794年10月，决定建造第二条线路，连接巴黎和朗多，经过梅斯和斯特拉斯堡。

尽管取得了成功，夏普对信号塔式电报的性能并不满意。传递消息的时间比他预期的要长，并且站点的可见度相对较差，导致了太多的传输错误。考虑了几种方法来避免这些问题。首先，克劳德决定在线路上建造额外的站点，在可见度低的情况下将其纳入传输链中。其次，他建议将调节器的大小从大约4米增加到接近15米，以改善其可见度。第三，他考虑了法国数学家加斯帕尔·蒙日的建议，将臂的数量从2增加到7，以增加编码空间从而提高传输速度。然而，克劳德最终得出结论，信号塔式电报的问题不在于其大小或指示器的数量，而在于信号编码不足。因此，在1794年至1795年间，他开发了一个新的编码系统，解决了很多问题。

在巴黎蒙马特尔圣彼得教堂的夏普电报塔的绘画

尽管遇到了许多障碍，但大约在1800年左右，网络的雏形开始显现出来。电报站大约相隔10公里建造。下一个信号塔的电报员将通过望远镜读取信号，然后将加密的消息重新传输到下一个信号塔。最初，传输的平均速度为每分钟2到3个符号，但有时也可以达到更快的速度，例如从巴黎到里尔（22个站点）可以在两分钟内接收到通信。当然，速度取决于消息传输的可靠性，即天气条件，例如在8月份，消息平均在第一次尝试中通过的概率为97％，但在12月份只有16％。

为了简化管理和提高可靠性，每条线路被划分为短的自主段，称为“分区”。在每个分区的起始和结束处，所有消息都将由检查员完全解码并记录在日志簿中，然后再传递。中间站点的操作员只被允许知道电报代码的一个小子集：前后实际消息的控制代码以及偶尔插入其中的错误代码。他们不知道用于加密实际消息的代码。这个权限仅归信号线的检查员、电报管理局的主任和副主任。

可悲的是，克劳德夏普没有活得足够长，来享受他的计划（或多或少）成功实施的成果，因为在1805年1月23日，他自杀了。据说他因病而沮丧，并且他对抑郁症的自然倾向显然深化了，因为有竞争对手声称他抄袭了他们的通信系统。