Telégrafo
El 6 de mayo de 1833, Gauss matemático, astrónomo y físico alemán en colaboración con otro físico, Weber instalaron una línea telegráfica de 1000 metros sobre los tejados de Göttingen (pueblo donde trabajaban) uniendo la universidad con el observatorio astronómico. Este dispositivo fue inventado por Samuel Finley Breese Morse, estadounidense, en 1840. Al principio no tenían ningún código para comunicarse, pero pronto crearon un alfabeto basado en la amplitud de las señales dándole así una verdadera capacidad de comunicación a su invento.
El funcionamiento del conjunto es el siguiente:
Cuando en la estación emisora se cierra el interruptor (manipulador) circula una corriente por el siguiente circuito: polo positivo, línea, electroimán, tierra, polo negativo, lo que tiene como consecuencia que, activado el electroimán, sea atraída una pieza metálica terminada en un punzón que presiona una tira de papel, que se desplaza mediante unos rodillos de arrastre, movidos por un mecanismo de relojería, sobre un cilindro impregnado de tinta, de tal forma que, según la duración de la pulsación del interruptor, se traducirá en la impresión de un punto o una raya en la tira de papel.
La combinación de puntos y rayas se puede traducir en letras mediante el uso de un código convenido, en la práctica el más utilizado durante muchos años ha sido el código Morse.
Posteriores mejoras de los dispositivos emisores y transmisores han permitido la transmisión de mensajes de forma más rápida, sin necesidad de recurrir a la traducción manual del código, así como el envío simultáneo de más de una transmisión por la misma línea.
Uno de estos dispositivos telegráficos avanzados es el teletipo, las formas más modernas de esta máquina se fabricaron con un monitor o pantalla en lugar de una impresora. El sistema todavía se utiliza para personas sordas o con serias discapacidades auditivas, a fin de tipear o poner por escrito comunicaciones telefónicas.
Telégrafo de Hughes
La necesidad de codificar el texto en puntos y rayas para transmitirlo y descodificarlo antes de escribir el telegrama llevó al desarrollo de otros tipos de telegrafía que realizaran estas tareas de forma automática. El telégrafo de Huygens se basa en dos ruedas que contienen todos los símbolos o caracteres que se pueden transmitir y giran, sincronizadas, a la misma velocidad. Entonces, si en la rueda del transmisor tiene, digamos, la C abajo, el receptor también. Esto permite que, transmitiendo un pulso en el momento adecuado, el receptor imprima el carácter correspondiente. Como la velocidad de la transmisión depende del número de símbolos disponibles, éstos están separados en dos bancos (letras y números), de modo que comparten el mismo código una letra y un número. Existen dos blancos o espacios, llamados "blanco de letras" y "blanco de números", que además de crear un espacio para separar las palabras o los números, indican si a continuación se transmitirán letras o números. El transmisor tiene un teclado, semejante a un piano, con los caracteres. El radiotelegrafista pulsa la tecla adecuada y, cuando la rueda que contiene los caracteres está en la posición adecuada, el aparato transmite un pulso a la línea. En el receptor, un electroimán golpea la cinta de papel contra la rueda que contiene los tipos. Estas ruedas se mueven mediante un mecanismo de relojería, con motor de pesas o hidráulico, según los casos. Al comienzo del día se iniciaba un protocolo de sincronización, transmitiendo un mensaje diseñado a tal efecto. La velocidad de transmisión era inferior a la del sistema Morse, y dependía del radiotelegrafista, ya que uno experimentado era capaz de enviar varios caracteres en un giro de la rueda.
Telégrafo de Baudot
Viene a ser una evolución del de Huygens. Se basa en la codificación de los caracteres no en la posición de un único pulso, sino en cinco slots o intervalos de tiempo en los que se podía transmitir un pulso o no. Así se tenía un código binario de cinco bits que permitía transmitir 31 caracteres, además del estado de reposo o "no transmite". También utiliza dos bancos de caracteres, con su blanco de letras y blanco de cifras correspondientes. Es mucho más rápido que el telégrafo de Huygens, ya que además de necesitar sólo 5 slots frente a una por carácter, Baudot refinó los circuitos magnéticos de los electroimanes, reduciendo en lo posible las autoinducciones parásitas, lo que permitía emplear pulsos más cortos.
Otros
Asimismo, mediante el empleo de la denominada telegrafía armónica, se puede utilizar un circuito telefónico para el envío de múltiples comunicaciones telegráficas simultáneas, mediante la utilización de tonos de distinta frecuencia en la banda vocal.
Líneas telegráficas cruzan los mares
Para 1850 el telégrafo eléctrico de seis años de edad se había extendido por toda la América del Norte, a Inglaterra y a muchas partes de Europa. Aunque los alambres aéreos tuvieron tremendo éxito en la tierra, siempre se detenían abruptamente a la orilla del océano. Muchas mentes brillantes e imaginativas se ensimismaron en la solución de este problema. El cable del Estrecho de Dover no se había protegido suficientemente. Solo los extremos en cada playa se habían acorazado en tubos de plomo. Aunque el cable funcionó hasta cierto grado antes de cortarlo el pescador, las señales procedentes de ambos lados del canal estaban confusas. No se reconocía el hecho de que a pesar de estar debidamente aislado, el cable se altera mucho cuando está sumergido. Este problema del retardo de las señales habría de tener perplejos por algún tiempo a muchos ingenieros de cables. Sin embargo, en 1851, se colocó a través del Canal un cable verdaderamente acorazado que tuvo mucho más éxito que su predecesor. En un breve espacio de tiempo se extendió por el lecho del mar Mediterráneo una red de cables submarinos que unía a Europa con África y las islas intermedias. Ya que se lograron éxitos como éstos, los hombres comenzaron a pensar en cruzar el lecho del gran mar Atlántico.
El primer cable telegráfico transatlántico
Aunque Inglaterra inició la ingeniería con cables submarinos, el comerciante estadounidense Cyrus W. Field persistió haciendo esfuerzos que por fin resultaron en tender el primer cable atlántico que dio buenos resultados. Al fin y al cabo, llegó a ser un esfuerzo unido de los gobiernos de Inglaterra y los Estados Unidos. De ambos lados algunos de los financieros, oceanógrafos, telégrafos y científicos más célebres del mundo colaboraron en esta empresa. Los talentos de estos hombres resultarían indispensables debido a las profundas fosas submarinas que se encontrarían en medio del Atlántico. Aquí la cordillera más grande de la Tierra se extiende por 1.600 kilómetros de longitud y 800 kilómetros de ancho, completamente sumergida.
Si Field y sus asociados hubiesen sabido de antemano de los muchos años de problemas financieros y desastres que les esperaban al colocar el cable, es muy posible que se hubieran retirado durante sus primeros esfuerzos. Los destrozos de cable, el tiempo adverso y los enredos del cable en el aparato de arriarlo de los barcos constantemente impedían el proyecto. A veces cientos de kilómetros de cable roto, cuyo costo ascendía a una fortuna, fueron abandonados en el fondo del mar.
Era preciso resolver el viejo problema del retardo de las señales. Alguien tenía que descubrir cuánto tardaría una señal en llegar a los extremos lejanos del cable y cuánta electricidad se necesitaría para llenar el cable antes que la señal pudiera pasar. Se ha comparado esto a un tubo de agua. Cierta cantidad de agua tiene que fluir por el tubo antes que se pueda ver una cantidad notable al otro extremo. Se puede requerir hasta 20 veces más electricidad para cargar un cable submarino que uno aéreo. Sir William Thomson, (más conocido como lord Kelvin) escribió su famosa “Ley de los Cuadrados” como resultado de su investigación de este mismísimo asunto. Simplificada, su ley quiere decir que si se multiplica 10 veces la longitud de un cable sumergido, la velocidad de la señal será reducida 100 veces. La solución que él presentó fue aumentar el tamaño del centro conductor. No obstante, debido a que se pasó por alto este nuevo descubrimiento, el diseño defectuoso del primer cable atlántico contribuyó a su subsiguiente fracaso.
Pero, por fin, el 5 de agosto de 1858 el primer cable submarino trasatlántico unió los continentes entre Irlanda y Terranova. Once días más tarde, un mensaje de saludos de 99 palabras de la reina Victoria de Inglaterra al presidente Buchanan de los Estados Unidos empezó a pasar por las líneas. Fue completado 16 1⁄2 horas más tarde. Lamentablemente, el cable falló menos de un mes después. Al costo actual, cerca de dos millones de dólares de capital privado quedaron hundidos en las profundidades del Atlántico. Lo que se había llamado “el mayor logro del siglo” se había desplomado. Ocho años pasarían antes que los europeos y americanos volvieran a hablar por alambres.
Durante el ínterin, los dos fabricantes de cables de Inglaterra se unieron, resolviendo así muchos de los problemas más tempranos de la construcción de cables. Se diseñó un cable nuevo y mejor protegido. Era dos veces más pesado (6.350 toneladas) y tenía un centro conductor tres veces más grande que el cable anterior. Podía colgar verticalmente en el agua por 16 kilómetros antes de quebrarse. Y para el siguiente esfuerzo solo tuvo que usarse un barco (en vez de los dos que se requerían antes) porque éste era capaz de llevar la tremenda carga. Esta embarcación, el Great Eastern, tenía un sistema de propulsión doble de dos ruedas de paletas de 18 metros, seis mástiles, y una hélice de siete metros. Esto hizo de ella la nave de mayor maniobrabilidad construida hasta la fecha. Por medio de dar marcha atrás a una sola rueda, la nave podía hacer un giro completo sobre su propio eje.
Después de otros dos esfuerzos infructuosos, el 27 de julio de 1866 se completó un cable que verdaderamente tuvo éxito. Este unió a Irlanda con Terranova. Pero una distancia de 1.100 kilómetros del cable nuevo yacía otro enredado con los arpeos que se habían perdido... una víctima del fracaso del verano anterior. Después de 30 esfuerzos, lograron halarlo a la superficie, someterlo a pruebas y empalmarlo con cable nuevo. Esto completó la porción de occidente a oriente. Con la unión de los extremos de los dos cables en Terranova, llegó a existir un circuito submarino de más de 6.400 kilómetros. Se enviaron señales claras a través de esta distancia. Lo único que se necesitaba para cargar este cable era una batería simple hecha de un dedal de plata que contenía unas cuantas gotas de ácido. Desde ese tiempo, la comunicación de dos direcciones entre los dos continentes nunca ha cesado por más de unas cuantas horas a la vez.
Desde 1866 en adelante, los cables se extendieron rápidamente a través de los océanos del mundo. Para el fin del siglo, 15 cables se habían tendido a través del Atlántico. Algunas secciones de estos cables originales todavía están en servicio, después de haber funcionado por más de un siglo.
