فناوری‌های فراموش‌شده: ایمیل در قرن هجدهم و راز تلگراف نوری کلود شاپ

تصور کنید در سال ۱۷۹۰ میلادی هستید و پیامی را با سرعتی فراتر از هواپیماهای امروزی از پاریس به لیل می‌فرستید؛ آن هم بدون برق، سیم یا باتری! در حالی که اکثر ما تاریخچه ایمیل و ارتباطات سریع را مدیون قرن بیستم می‌دانیم، فناوری فراموش‌شده‌ای به نام تلگراف نوری کلود شاپ، حدود ۲۰۰ سال پیش جهان را با مفهوم ارتباطات بی‌سیم آشنا کرد. در این مقاله به بررسی یکی از حیرت‌انگیزترین اختراعات بشر می‌پردازیم که پیش از تلگراف الکتریکی، ستون فقرات شبکه اطلاع‌رسانی اروپا بود.

بیش از ۲۰۰ سال پیش، ارسال پیام‌ها با سرعتی نزدیک به حرکت هواپیماها وجود داشت، آن هم به صورت بی‌سیم و بدون نیاز به الکتریسیته!

ایمیل به خاطر سرعت بالا، همه انواع دیگر ارتباطات را منسوخ کرده است. اما ارسال پیام‌های رمزنگاری‌ شده از فواصل دور، چیز تازه‌ای نیست. از هزاران سال پیش از دود و آتش و صدای طبل برای انتقال پیام‌ها استفاده می‌شد. در قرن‌های گذشته از فناوری‌ فراموش‌ شده‌ای به نام تلگراف نوری برای ارسال خبرها استفاده می‌شد.

تاریخچه انتقال پیام پیش از عصر الکتریسیته

تا مدت‌ها انتقال پیام‌های گفتاری و نوشتاری به سرعت پیک محدود بود. انسان‌ها و اسب‌ها می‌توانستند هر ساعت ۵ تا ۶ کیلومتر جابه‌جا شوند؛ با این سرعت و چنانچه آن‌ها در شبانه‌روز ۱۰ ساعت راه می‌رفتند، انتقال یک پیام از پاریس تا شهری مثلاً در بلژیک، یک هفته طول می‌کشید.

در روزگار باستان برای افزایش سرعت انتقال پیام، سیستم‌های پستی با تأسیس ایستگاه‌های پست اولیه بنا نهاده شد. در این ایستگاه‌ها پیک‌ها و اسب‌های آن‌ها، با پیک‌ها و اسب‌های تازه‌نفس تعویض می‌شد. یک اسب اگر چهارنعل بدود، می‌تواند در یک ساعت ۲۱ کیلومتر حرکت کند.

نخستین سیستم‌های پستی در ایران باستان

در ایران باستان در زمان هخامنشیان، چنین سیستم‌های پستی‌ای وجود داشت. اولین چاپارخانه‌های پست، در زمان «داریوش کبیر»، پادشاه هخامنشی ایجاد شد.

هرودت در کتاب تاریخ خود، سازمان پست را در ایران هخامنشی ستوده و نوشته است: «نه برف و نه باران، نه گرما و نه تاریکی شب، چاپارهای سریع‌السیر را از انجام دادن خدمتی که به آن‌ها محول شده است، باز نمی‌دارد.»

خدمات پستی در ابتدا، تنها برای پادشاهان ایجاد شد که می‌خواستند اوامرشان هر چه زودتر به نقاط مختلف کشور ابلاغ شود. مأمورین پست یا چاپارها گاهی نامه‌های درباریان را برای دیگران می‌بردند و به تدریج برای توانگران و بازرگانان نیز همین کار را می‌کردند.

ظهور تلگراف نوری؛ انقلابی در سرعت ارتباطات

در اروپا، با ایجاد ایستگاه‌های پستی و چند بار تعویض اسب، ارسال یک پیام از پاریس تا بلژیک، به چند روز کاهش پیدا می‌کرد. یک کبوتر نامه‌بر می‌توانست سرعتی دو برابر بیشتر داشته باشد، اما ارسال پیام‌ها از این طریق چندان قابل اعتماد نبود.

۵۰ سال پیش‌تر از شروع تلگراف الکتریکی، یک مرد فرانسوی به نام «کلود شاپ» تلگراف نوری را اختراع کرد. با استفاده از این ابتکار پیام‌ها بدون نیاز به اسب، پیک، سیم و الکتریسیته با سرعت قابل توجهی انتقال پیدا می‌کردند.

ابتکار به کار رفته بسیار ساده بود؛ زنجیره‌ای از برج‌ها ساخته شد که فاصله آن‌ها از هم، ۵ تا ۲۰ کیلومتر بود. در هر برج دو تلسکوپ به همراه یک وسیله علامت‌دهنده چوبی، تعبیه شده بود. این وسایل علامت‌دهنده دو بازو داشتند که می‌توانستند در ۱۹۶ حالت فیزیکی مختلف قرار داده شوند؛ هر یک از این اشکال، نشان‌دهنده عدد، حرف یا کلمه و پیام خاص بود.

هر برج یک تلگرافچی داشت که با تلسکوپ‌ها به برج‌های قبلی و بعدی نگاه می‌کرد. تلگرافچی‌ها با استفاده از دو اهرم می‌توانستند شکل وسیله علامت‌دهنده را تغییر دهند و در هر دقیقه یک تا دو علامت مخابره کنند.

رکوردشکنی سرعت: سریع‌تر از هواپیماهای امروزی

اولین شبکه تلگراف نوری در زمان انقلاب فرانسه بین پاریس و لیل ساخته شد و ۲۳۰ کیلومتر طول داشت. این شبکه متشکل از ۱۵ برج بود. نخستین پیامی که به این وسیله فرستاده شد خبر پیروزی فرانسوی‌ها بر اتریشی‌ها بود که تنها در عرض نیم ساعت مخابره شد.

انتقال یک علامت از پاریس به لیل، با تلگراف نوری ۱۰ دقیقه زمان می‌برد، به عبارتی سرعت انتقال پیام ۱۳۸۰ کیلومتر در ساعت بود. به عبارت دیگر، یک قرن و نیم پیش سرعت انتقال پیام بیشتر از سرعت حرکت هواپیماهای مدرن امروزی بود.

از این فناوری استقبال زیادی شد، طوری که در زمانی کمتر از ۵۰ سال، شبکه‌هایی مرکب از ۵۳۰ برج مخابراتی ساخته شد؛ شبکه‌هایی که پاریس را به استراسبورگ، آمستردام، تولون، لیون، تورین، ونیز و میلان متصل می‌کردند.

محدودیت‌ها و زوال تلگراف نوری

با ورود تلگراف الکتریکی، استفاده از تلگراف نوری منسوخ شد. تلگراف الکتریکی برتری‌های واضحی داشت: غبار، مه، بارندگی شدید و باد کار آن را مختل نمی‌کرد، در شب هم قابل استفاده بود و بسیار ارزان‌تر تمام می‌شد.

تلفن، خطوط آهن، رادیو و تلویزیون، هیچ‌کدام نتوانستند تلگراف را منسوخ کنند. تنها ورود فکس و کامپیوتر در نیمه دوم قرن بیستم توانست تلگراف را بازنشسته کند. با این همه هنوز در دریانوردی و در موارد اورژانس، از پرچم و لامپ برای ارسال پیام‌ها استفاده می‌شود که تنها شکل به جا مانده از سامانه تلگراف نوری محسوب می‌شود.

مهندسی کدگذاری؛ چگونه ۱۸۴ حالت فیزیکی جایگزین کلمات شدند؟

یکی از نبوغ‌آمیزترین بخش‌های اختراع کلود شاپ، نه برج‌های بلند، بلکه سیستم کدگذاری (Encoding) آن بود. کلود شاپ می‌دانست که نمی‌توان تمام حروف الفبا را تک‌به‌تک مخابره کرد؛ چرا که بسیار زمان‌بر بود. او یک کتاب کد ۹۲ صفحه‌ای طراحی کرد که در هر صفحه ۹۲ کلمه یا عبارت پرکاربرد وجود داشت. تلگرافچی با تنظیم بازوهای چوبی در یک حالت خاص، شماره صفحه و با حالت بعدی، شماره کلمه را ارسال می‌کرد. این دقیقاً مشابه همان چیزی است که امروز در علوم کامپیوتر به عنوان فشرده‌سازی مبتنی بر ایندکس می‌شناسیم.

این فناوری، سرعت انتقال اطلاعات را به شکلی باورنکردنی افزایش داد. برخلاف سیستم‌های ابتدایی که فقط آتش روشن می‌کردند و تنها یک پیام محدود را می‌رساندند، تلگراف نوری اجازه می‌داد جملات پیچیده نظامی و اقتصادی با جزئیات کامل مخابره شوند. این سیستم در واقع اولین تلاش موفق بشر برای مدیریت پهنای باند و فشرده‌سازی داده‌ها جهت انتقال سریع در فواصل دور بود.

امنیت داده و هک نوری؛ اولین چالش‌های سایبری تاریخ

جالب است بدانید که تلگراف نوری، علیرغم اینکه الکترونیکی نبود، با اولین چالش‌های امنیت داده روبرو شد. از آنجایی که بازوهای چوبی برج‌ها از کیلومترها دورتر با تلسکوپ قابل مشاهده بودند، هر کسی که یک تلسکوپ و کتاب کد شاپ را در اختیار داشت، می‌توانست پیام‌های محرمانه را بخواند. این موضوع باعث شد ارتش فرانسه از کدهای رمزنگاری‌شده‌ای استفاده کند که تنها فرستنده و گیرنده نهایی معنای آن را می‌فهمیدند؛ چیزی که امروزه به نام رمزنگاری سرتاسری (End-to-End Encryption) می‌شناسیم.

حتی گزارش‌هایی از اولین سوءاستفاده‌های بازار سهام با استفاده از این سیستم وجود دارد. برخی معامله‌گران با رشوه‌ دادن به تلگرافچی‌ها، نتایج قیمت کالاها را چند ساعت زودتر از رسیدن پیک‌های دولتی به بازار می‌رساندند و از این رانت اطلاعاتی ثروت‌های کلان به دست می‌آوردند. این نشان می‌دهد که چالش‌های دنیای دیجیتال امروز، ریشه‌های عمیقی در فناوری‌های ساده قرن‌های گذشته دارند.

منبع: Low-tech Magazine

سوالات متداول (FAQ)

مطالب مرتبط

داستان سرویس ایمیل هات‌میل: از دوره‌ای که ایمیل برتر همه بود تا الان که فراموش شده و اصلا…

چرا در گذشته در مسیر تیرهای تلگراف، صدای وزوز شنیده می‌شد؟ نگاهی علمی به صدای دستگاه‌های تلگراف و…

دو ترفند استفاده از جی‌میل: چگونه ایمیل‌های یک بازه زمانی خاص را مرور کنیم+ مشاهده جداگانه «فقط» ایمیل‌های…

تاریخچه واقعی نخستین ربات‌های انسان‌نما؛ از اتوماتون‌های قرن هجدهم تا ربات‌های قرن بیستم

آگهی‌های ازدواج در روزنامه‌های قرن هجدهم؛ پیش‌گامان دنیای «اپلیکیشن‌های همسریابی»

لئونارد اویلر : زندگینامه و دستاوردهای علمی این ریاضیدان و فیزیکدان سوئیسی قرن هجدهم