المبرقة الخاطة

يُعدّ جهاز التلغراف سلفًا لجهاز الفاكس الحديث . فهو ينقل إشارات كهربائية تمثل موضع قلم أو أداة تتبع في محطة الإرسال إلى آليات تكرار متصلة بقلم في محطة الاستقبال، وبالتالي يُعيد إنتاج رسم أو كتابة أو توقيع من المرسل في محطة الاستقبال. وكان أول جهاز من نوعه ينقل الرسومات إلى ورقة ثابتة؛ إذ استخدمت الاختراعات السابقة ^{[ 1 ] [ 2 ]} في أوروبا شريطًا ورقيًا متحركًا باستمرار لإجراء عمليات الإرسال هذه، ولم يكن بالإمكان رفع القلم بين الكلمات. ومن المثير للدهشة، على الأقل من منظور حديث، أن بعض أجهزة التلغراف المبكرة استخدمت الإرسال الرقمي/النبضي، بينما عادت الأجهزة اللاحقة الأكثر نجاحًا إلى الإشارات التناظرية.

يُنسب اختراع جهاز التلغراف إلى المهندس الأمريكي إليشا غراي ، الذي حصل على براءة اختراعه في  31 يوليو 1888. نصّت براءة اختراع غراي على أن التلغراف يسمح "بإرسال خط اليد إلى نقطة بعيدة عبر دائرة كهربائية ثنائية الأسلاك". وكان أول جهاز فاكس يُتحكم فيه بالقلم بواسطة قضبان أفقية ورأسية. ^{[ 3 ]} عُرض التلغراف لأول مرة للجمهور في المعرض الكولومبي العالمي عام 1893 الذي أقيم في شيكاغو .

بدأ غراي تجاربه في عام 1887 على الإرسال التناظري لإشارات موضع القلم باستخدام مقاومات متغيرة ^{[ 4 ]} كما كان الحال في الأجهزة السابقة، لكنه لم يكن راضيًا عن الأداء الذي حققه. ^{[ 5 ]} ثم اتجه إلى الإرسال الرقمي أو النبضي لموضع القلم.

تُظهر براءات اختراع غراي المبكرة ^{[ 6 ] [ 7 ]} أجهزةً تُنجز الوظائف المطلوبة عبر دائرتين سلكيتين متصلتين بأرضية مشتركة. كانت تُرسل نبضات عبر كل سلك للإشارة إلى خطوات صغيرة لحركة القلم. وكانت انقطاعات التيار اللحظية للتيار المستمر الأساسي تُشير إلى رفع/خفض القلم وتغذية الورق، بينما استُخدم تغيير الأقطاب لترميز اتجاه حركة القلم.

بينما تشير هندسة مخطط براءة الاختراع إلى إحداثيات رأسية وأفقية، فإن أول نظام عملي لغراي (الذي سيتم مناقشته لاحقًا) كان يعتمد على نظام إحداثيات مختلف، قائم على نقل مسافتين شعاعيتين على امتداد اتجاهين قطريين تقريبًا من نقطتين ثابتتين. أما الأنظمة اللاحقة المستخدمة في القرن العشرين ^{[ 8 ]،} فكانت تنقل زاوية مفصلي ذراعي كرنك في آلية خماسية القضبان ، تتألف من ذراعي كرنك لمحرك القلم، وقضيبي ربط القلم، وجسم الجهاز.

في مقابلة أجريت عام 1888 في مجلة The Manufacturer & Builder (المجلد 24: العدد 4: الصفحات 85-86) قال غراي: ^{[ 9 ]}

بفضل اختراعي، يمكنك الجلوس في مكتبك في شيكاغو، والإمساك بقلم رصاص، وكتابة رسالة لي، وبينما يتحرك قلمك، يتحرك قلم رصاص آخر هنا في مختبري في الوقت نفسه، ويكتب نفس الحروف والكلمات بنفس الطريقة. ما تكتبه في شيكاغو يُنسخ هنا فورًا بنسخة طبق الأصل. يمكنك الكتابة بأي لغة، أو استخدام أي شفرة أو رمز، لا يهم، فسيتم إنتاج نسخة طبق الأصل هنا. إذا أردت رسم صورة، فالأمر سيان، فالصورة تُنسخ هنا. يستطيع رسام صحيفتك، باستخدام هذا الجهاز، إرسال صوره لحادث قطار أو غيره من الأحداث عبر التلغراف، تمامًا كما يرسل المراسل وصفه بالكلمات.

مع ذلك، كانت هذه الأجهزة الأولى بدائية لدرجة أنها أصبحت عديمة الفائدة. ^{[ 10 ] [ 11 ]} وقد أدخل بعض التحسينات اللاحقة ^{[ 12 ] [ 13 ]} على نظام التشفير. كما أشارت هذه التحسينات إلى استخدام أربعة أسلاك لزيادة السرعة والدقة، ولكن تم التخلي عن الأسلاك الإضافية لاحقًا. ^{[ 14 ]} ويتضح من التعليقات الواردة في هذه البراءات وغيرها أن غراي كان بحاجة إلى زيادة سرعة ودقة نظامه القائم على النبضات، وفي الواقع، حصل على براءات اختراع لعدد كبير من الآليات المعقدة والمتطورة بشكل متزايد لتحقيق ذلك. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

في عام 1893، كان نظام غراي ^{[ 18 ]،} الذي يستخدم الآلية الموضحة في براءة الاختراع الأمريكية رقم 491347 ^{[ 16 ]} ، جيدًا بما يكفي لعرضه في معرض شيكاغو العالمي وفي ندوة للجمعية الملكية في لندن عام 1894. ^{[ 19 ]} وتصف مقالة في مجلة "المصنع والباني" الصادرة في ذلك العام الإصدارات الحالية والسابقة. ^{[ 5 ]} ويبدو أن غراي استخدم في هذه المرحلة 40 خطوة لكل بوصة. ويتضح مدى صعوبة المشكلة التقنية؛ إذ يُظهر فيلم لاحق لجهاز مماثل ^{[ 20 ]} السرعة التي قد يُحرك بها المشغل القلم. وقد ينتج عن هذا النوع من الاستخدام ما بين 600 و1000 نبضة في الثانية على نظام رقمي، وهو تحدٍ لأي نظام كهروميكانيكي متصل بخطوط الهاتف/التلغراف الأرضية. وكانت تقنية أكثر تطورًا على وشك الظهور، وشهد مطلع القرن تحولًا جذريًا في مجال الأنظمة التناظرية.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر، تم تعديل جهاز التلغراف ^{[ 21 ] [ 8 ]} على يد فوستر ريتشي ، وهو مساعد سابق لغراي. ^{[ 22 ]} أطلق ريتشي على نسخته من التلغراف اسم "الكاتب التلغرافي"، وكان بالإمكان استخدامها إما للنسخ أو التحدث عبر نفس خط الهاتف. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

عاد ريتشي إلى المبدأ التناظري ^{[ 26 ]} ونجح في تطبيقه بكفاءة. وقد فعل ذلك بإضافة إشارة تيار متردد كلما دعت الحاجة إلى خفض القلم، بالإضافة إلى إشارة موضع التيار المستمر الموجودة مسبقًا على أسلاك الخط. تم تحويل زاوية ذراعي القلم إلى إشارة موضع بواسطة مقاومتين متغيرتين، مما أدى إلى حركات دارسونفال كبيرة في جهاز الاستقبال، والتي بدورها حركت ذراعي قلم مماثلين، مما أدى إلى تحريك قلم جهاز الاستقبال. وكان انقطاع التيار المستمر يؤدي إلى تحريك الورقة.

كانت إشارة خفض قلم التيار المتردد بالغة الأهمية. وإذا كان ريتشي قد أدرك أهمية هذه التقنية، فمن الغريب أنه لم يكشف (أو يحمي) هذا المبدأ في براءات اختراعه. أما جورج إس. تيفاني، ممثلًا عن شركة غراي ناشونال تيلوتوغراف، فقد أدرك أهمية إشارة التيار المتردد جيدًا. في براءة الاختراع التي قدمها بعد ذلك بفترة وجيزة، وربما ردًا على ريتشي ^{[ 27 ]} ، أوضح أن استخدام إشارة تيار متردد مُركّبة على إشارة تيار القلم، أو اهتزازات ميكانيكية مُضافة عمدًا عند جهاز الاستقبال، يُمكنه التغلب على الاحتكاك الساكن بين القلم والمُشغّل، مما يسمح للقلم بمتابعة جهاز الإرسال بدقة تامة. يُستخدم هذا المبدأ اليوم على نطاق واسع في شكل تذبذب ، كما هو مُطبق على صمامات ومنظمات التحكم الهوائية والهيدروليكية التناسبية. تستطيع إشارة التذبذب التغلب على كل من التخلف المغناطيسي والاحتكاك الساكن، وكانت مُفضلة على الاهتزاز الميكانيكي، حيث استخدمتها تصميمات التيلوتوغراف اللاحقة ^{[ 28 ] حصريًا.}

يبدو أن هذه التقنية نجحت، فمع أن تيفاني تجنب بدقة كل ميزة إنشائية في براءة اختراع ريتشي، إلا أنه استخدم نفس التقنية الأساسية، واستمر استخدام مبدأ التلغراف التناظري لمدة 35 عامًا على الأقل، ^{[ 22 ]} كما هو الحال في تلك المثبتة في مكتبة فريك الفنية المرجعية حوالي عام 1935، ^{[ 29 ]} انظر أيضًا المنظر الداخلي . وقد حسّنت براءات اختراع تيفاني بعد عام 1901 ^{[ 28 ] [ 30 ]} الآلية، لكنها لم تُحسّن المبدأ.

سوّق ريتشي تصميمه تحت اسم "تيلي رايتر" في المملكة المتحدة. ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 3 ]} إن الادعاء الوارد في المرجع الأخير بإمكانية استخدام الهاتف وجهاز التلغراف الخاص بريتشي في آنٍ واحد عبر الخط نفسه أمرٌ مشكوك فيه، نظرًا للتداخل المتوقع بين إشارة التحكم بالقلم الكهربائي وإشارة الهاتف، فضلًا عن وجود بيانات تُخالف ذلك في براءات اختراع ريتشي. ^{[ 23 ]} تصف الروايات المعاصرة ^{[ 24 ]} العمليات بشكل منفصل، وليس معًا، بل وتصف فصل جهاز التلغراف عند استخدام الهاتف. ^{[ 25 ]}

تُظهر جميع الصور والأوصاف المتاحة لأجهزة التلغراف التجارية بعد عام 1901 الأجهزة التناظرية ذات الحلقة المفتوحة التي كان ريتشي رائدًا في تطويرها. وبينما صمم تيفاني في نهاية المطاف جهاز تلغراف يتم التحكم فيه بواسطة آلية مؤازرة في عام 1916 ^{[ 33 ]،} فإنه ليس من الواضح ما إذا كان قد تم تسويقه تجاريًا.

أصبح جهاز التلغراف شائعًا جدًا لنقل التوقيعات عن بعد، وفي البنوك والمستشفيات الكبيرة لضمان نقل أوامر الأطباء ومعلومات المرضى بسرعة ودقة.

تم تركيب أنظمة التلغراف في عدد من محطات السكك الحديدية الرئيسية لنقل التقارير المكتوبة بخط اليد عن حركة القطارات من برج التحكم إلى مختلف أجزاء المحطة. ^{[ 34 ] [ 35 ]} تضمنت شبكة التلغراف في محطة غراند سنترال شاشة عرض عامة في الردهة الرئيسية حتى ستينيات القرن العشرين؛ وظل نظام مماثل في محطة شيكاغو يونيون يعمل حتى سبعينيات القرن العشرين.

تم استخدام جهاز التلغراف في عام 1911 لتحذير العمال في الطابق العاشر من حريق مصنع ترايانجل شيرتوايست الذي اندلع في الطابقين السفليين.

يُمكن رؤية مثال على آلة التلغراف التي تكتب النصوص في فيلم " الأرض ضد الأطباق الطائرة" (1956) كجهاز إخراج للمترجم الآلي. كما يُظهر فيلم " الخاطئ يأخذ كل شيء" (1936 ) استخدامها في بيئة مكتبية لإرسال تعليمات سرية إلى سكرتيرة. ويمكن رؤية التلغراف في الحلقة السابعة "الحريم" من الموسم الثاني لمسلسل " شوارع سان فرانسيسكو " الذي عُرض في 25 أكتوبر 1973.

غيّرت شركة تيلوغراف اسمها عدة مرات. ففي عام 1971، استحوذت عليها شركة آردن/مايفير. وفي عام 1993، اشترتها شركة دانكا للصناعات وأعادت تسميتها إلى دانكا/أومنيفاكس . وفي عام 1999، اشترتها شركة زيروكس وأطلقت عليها اسم قسم أومنيفاكس ، والذي تم دمجه لاحقًا ضمن الشركة الأم.

لا تزال آلات مثل جهاز التلغراف مستخدمة حتى اليوم. ويُستخدم قلم Allpoint حالياً، وقد استُخدم لتسجيل عشرات الآلاف من الناخبين في الولايات المتحدة، ^{[ 36 ]} أما قلم LongPen ، وهو اختراع ابتكرته الكاتبة مارغريت أتوود، فيستخدمه المؤلفون لتوقيع كتبهم عن بُعد.

"التلغراف" . موسوعة تاريخ الهندسة والتكنولوجيا . 3 أكتوبر 2023.

• أرشيف موقع قسم زيروكس أومنيفاكس ، الشركة التي خلفت شركة تيلوتوغراف.
• وصف تاريخي لجهاز التلغراف
• "التلغراف"  . مرجع الطالب الجديد  . 1914.