Annak a felfedezése, hogy az elektromosságot sokféleképpen fel lehet használni, kulcsfontosságú vált az 1800-a évek közepétől. Ez az időszak egyébként a távközlés, vagyis a telekommunikáció hajnala. Az információt most már elektromos impulzusokká lehetett átalakítani, sőt továbbítani. Egy kissé vissza kell azonban nézni a mechanikus korba, ahol a telegrafálás és az elektromosság magyarázata és hasznosítása megkezdődik.

A távíró, más néven telegráf a telefon előhírnöke, olyan berendezés, mellyel kódolt információk továbbíthatók valamilyen távoli helyre, jelrendszer segítségével vezetéken keresztül. A telegráf szó 1792 körül válik közismertté, amikor a francia Chappe fivérek Delaunay és Breuget mérnökökkel együtt fejlesztették ki a háromkaros szemaforrendszeren alapuló optikai távírót. 1796-ban Madrid és Aranjuez között Augustin de Betancourt megépítette az első elektromos távírót. A göttingeni egyetemen Carl Friedrich Gauss és Wilhelm Eduard Weber adó-vevővel ellátott elektromos-mágneses távíróval kísérletezett. Gauss jött rá, hogy az a jelenség, melynek során az áram kitéríti a mágnesezett tűt, jelzések továbbítására is alkalmas. 1840 és 1845 között az Egyesült Államokban léptek előre, amikor a kongresszus által korábban kiírt pályázatot Samuel Finley B. Morse nyerte meg elektromágneses, relés adójával és vevőkészülékével. Rövid és hosszabb jeleken alapuló távírókódja közel száz évig egyeduralkodóvá vált. Morse ábécéje fontos lépés, és a pont-vonás ábécé azért is hasznos, mivel a leggyakoribb betűk a legrövidebbek.

 

3. videó: Távközlés

 

Werner Siemens megkezdi a szigetelt kábelek gyártását. Rövidesen áthúzzák az első kábelt a La Manche csatornán, Amerikát pedig hamarosan kábelrengeteg hálózza be. Az 1860-as évekre kábelek, távíróvezetékek kötik össze Európát és Amerikát. Az újításoknak nem akar vége szakadni. 1855-ben David Edward Hughes élkerekes betűnyomtatót készített a távírógépekhez. A 11 évvel később rendszeresített nyomtató 180 karaktert ütött le percenként. 110 évvel később a hetvenes években még elterjedt volt ez a nyomtatótípus. 1867-ben Charles Wheatstone - kilencéves munka után - elkészítette a lyukszalagos távírót. A lassú billentyűnyomogatást ugyan nem iktatta ki, de ez már nem a közvetlen átvitelnél korlátozta a sebességet. A telex, vagyis a távgépíró készülék az 1980-as években még fejlett eszköznek számít, magam is rendszeresen használtam.

Megkezdődött a harc az átviteli sebesség növeléséért, és ennek még ma sincs vége. Az első modern távírókat a vonatforgalom irányításában alkalmazták, később pedig, távíróhálózattal kötötték össze a nagyobb városokat. Az 1840-es években megindult elektromos távírászat, körülbelül három évtized alatt kiszorította a szemafort, a XVIII. századi régi, optikai távíróhálózatot. 1875-ben már 400.000 kilométernyi távírókábel övezte a Földet. 1905-ben ez a szám pontosan a háromszorosára növekedett.

Időközben felvetődik egy másik ötlet: az emberi hang továbbítása jelzések helyett, ez a mai telefon. 1876-ban Alexander Graham Bell (1847-1922) és Elisha Gray egymástól függetlenül, egy napon nyújtják be szabadalmukat. Bell, aki beszédtanár volt, 1870-ben vándorolt ki Kanadába, Hermann Helmholtz német tudós kutatásai alapján arra keresett megoldást, hogyan lehetne egy távíróvonalon több üzenetet küldeni. Gray ötletét Edison fejlesztette tovább, a jelzőcsengő, a szénmikrofon alkalmazása, valamint „kurblis" LB telefon az ő nevéhez fűződik. Bell később megvette a Gray-rendszer jogait, majd megbirkózott a telefonközpont problémájával is, egy adott helyre minden előfizetőt bekapcsoltak, és kérhették, hogy kapcsolják össze egy másik előfizetővel. A helyi központok összekapcsolásával a városok közötti összeköttetés is létrejött.

A magyar mérnök feltaláló, Puskás Tivadar (1844-1893) is olyan távíróközpont kiépítését tervezte, melynek kapcsolótábláján a város gyárainak és hivatalainak vonalai nem csak a távírdával, de egymással is összekapcsolhatók. Puskás 1876 őszétől 1877 nyaráig dolgozott a Menlo Park-i műhelyekben Edison mellett a telefonközpont tervén, amit végül elkészített, de formálisan nem szabadalmaztatott. Tény azonban, hogy 1877 nyarán Edison európai megbízottja lett. Londonban a fonográf honosításán dolgozott. Kiállításokat, bemutatókat rendezett. Székhelyét 1878-ben Párizsba tette át, ahol az első telefonhálózat és központ építési munkáit ő irányította. Bár Edison szerint "Puskás Tivadar volt az első ember a világon, aki a telefonhoz központot javasolt.", a telefonközpont szabadalma Charles Scribner, a Western Union mérnöke nevéhez kötődik, a távíróközpontot pedig, Dumont francia mérnök 1850-ben szabadalmaztatta. Puskás Tivadar 1879-ben hazatért, és öccsével, Puskás Ferenccel 1881-ben megkezdte a monarchia területén a telefonközpontok felépítését. 1892-ben szabadalmaztatta legjelentősebb találmányát, a telefonhírmondót, amely a mai rádió elődjének számít. A telefonközpont és a telefonhírmondó információtörténelmi jelentősége a közösségi felhasználás lehetőségében áll.

A rádió és a hangrögzítés is ennek a kornak a találmánya. James Maxwell 1864-ben vetette fel az elektromágneses sugárzás fogalmát. Hertz 1888-ban állított elő először rádióhullámokat, 1890-ben Edouard Branley megalkotja a kohérert, a rádióhullámok vételére alkalmas berendezést. Guglielmo Marconi (1874. április 25. - 1937. július 20.) olasz feltaláló, Bolognában szülei padlásán kísérletezve rájön, hogy amennyiben az adót és a vevőt is leföldeli, valamint mindkettőhöz antennát kapcsol, megnő az adás hatótávolsága.

1. hang: Marconi szikra távírója

Az olasz kormányt nem, az angolt viszont érdekelte a szabadalom. 1899-ben átlövi a La Manche-csatornát, 1901-ben jelet továbbít az Atlanti-óceánon túlra. 1909-ben Karl Ferdinand Braun-nal együtt megkapta a Fizikai Nobel-díjat. A rádió igazi feltalálója azonban, Nikola Tesla (Smiljan, születésekor Magyar Királyság, ma Horvátország, 1856. július 10. - New York, 1943. január 7.) fizikus és villamosmérnök. A rádiózás két irányban fejlődött tovább, mint egyéni közlési eszköz, a rádiótelefon, valamint mint tömegkommunikációs lehetőség. 1924-ben két és félmillió vevőkészülék működik az Egyesült Államokban, 1934-ben már minden második család rendelkezik rádióval. 1925-ben megkezdi élőadásait a Magyar Rádió is.

A hangrögzítés gondolatát először Edouard-Leon Scott de Martinville francia mérnök veti fel, 1856-ban. Eszközét fonautográfnak nevezte, amely olajlámpa füstjével bekormozott paphengerre karcolta rá a hangrezgéseket. Edisontól eltérően, aki visszahallgatható módon tudta elsőnek rögzíteni az emberi hangot, a francia feltaláló sosem hallhatta saját felvételét. A rekonstruált első emberi hangfelvétel MP3 formátumban hallható ezen a web-oldalon:

http://www.firstsounds.org/sounds/index.php

http://www.fn.hu/tech/20080329/lejatszhato_vilag_legelso_hangfelvetele/

A hang mechanikus rögzítésére és újra felidézésére irányuló törekvések azonban csak a XIX. század második felében valósulhattak meg. Az első, nem fantáziajátéknak számító leírást a francia fizikus-matematikus, Jean Duhamel leírásában találhatjuk meg. Ő már - ismerve a hang természetét - a levegő rezgéseit rugalmas hártya és ehhez erősített tű segítségével gondolta rögzíthetőnek valamely lágy anyagban. Az első, ténylegesen működő hangrögzítő és visszajátszó szerkezetet, a fonográfot, 1877. decemberében hozta létre Thomas Alva Edison. Duhamel elképzeléseinek megfelelően, Edison egy hengerre feszített lágy ónfóliára rögzítette a hangot tű, membrán és egy hangfelfogó tölcsér segítségével. A henger egy csavarmenet segítségével forgott, így a tű egy spirálmenet mentén volt képes rögzíteni a hangot.

A fonográf megjelenése után 10 évvel, 1887. szeptember 26-án kapott szabadalmat a gramofon nevű készülékre Emil Berliner német feltaláló. A gramofon egy korong felületén létrehozott spirálmeneten rögzíti a hangot. A korong formájú hanghordozók - a lemezek - másolása sokkal könnyebben megvalósítható: egy megfelelően elkészített nyomóminta segítségével lehet a korong alapanyagba belepréselni a hanginformációt. Ily módon több száz másolat is készülhetett.

Ezek az előnyös tulajdonságok hamar népszerűvé tették a gramofont és lassan kiszorították a fonográfot a piacról. Jelentős, elvi változást a mágneses hangrögzítés, majd a digitális technika hozott.

A mágneses hangrögzítés diadalútja Waldemar Poulseen (1869-1942) dán fizikus 1898-as Telegraphon készülékével kezdődik. Az első, tölcséres hangszóróval felszerelt hangrögzítő készüléket Max Kohl - a világhírű, német tanszervállalkozás, az 1876-tól Chemnitzben működő Max-Kohl Finommechanikai és Elektrotechnikai Műhelyt alapítója - szerkesztette 1921-ben. Ez a gép 130 mm átmérőjű acélkorongokra mágnesezte a felvételt és elektroncsöves erősítője segítségével a gramofonok hangerejével vetekedett. Az első mágnesszalagos hangrögzítőt, a MAGNETOPHON-t, melyet AEG fejlesztett ki, 1935-ben mutatták be a berlini rádió-kiállításon. 1963-ban a Philips bemutatta a rögzítés új formáját, a magnókazettát (Compact Casette), mely a tömegek számára is elérhetővé tette a hangrögzítést. Az analóg, mechanikus hangrögzítés, illetve a hanglemez, majd a mágnes-szalagos hangrögzítés, és a magnó információtörténelmi jelentősége a sokszorosíthatóság, a „konzerv" rádióadás lehetősége, az archiválás. A posta, a távirat, a telefonhálózat majd a rádiós kommunikáció révén fokozatosan univerzális médiumok jöttek létre.

A vetítés, az álló-és mozgóképtechnika, egyben a fotográfia, a film és a televízió fejlődéstörténetében is jelenetős eredményeket köszönhetünk ennek a korszaknak. A mozgófényképezés felfedezésének története annak a fiziológiai jelenségnek a felismerésén alapul, hogy az emberi szem a recehártyán megőrzi a látványt annak tovatűnte után is, s mozgás szakaszait egységes folyamatként észleli. Bár az ókor óta ismert volt az a feltételezés, hogy a mozgás szakaszokból áll, nem más, mint állapotváltozás, az első, aki ezt 1827-ben kísérletileg igazolta, a belga orvos, Joseph Plateau volt. Fénaikisztikópnak elnevezett készüléke egy forgó korongból állt, amelyet fogantyúval tartottak kézben. Peremén nyílásokat vágtak, a korong másik oldalán, pedig a különböző mozgásszakaszokat ábrázoló rajzok voltak láthatók. Amikor megpörgették a korongot, a szemlélővel szemben elhelyezett tükörben a különböző ábrák egységes egésszé olvadtak össze, a folyamatos mozgás látszatát keltették.

Amikor 1839-ben ismertté vált a fényképezés felfedezésének ténye, Joseph Nicéphore Niépce 1826-os találmánya, amelyet Jacques-Louis-Mandé Daguerre módosított és bocsátott a nyilvánosság elé, a mozgásábrázolásban a fényképezés révén új távlat nyílt. Ettől kezdve a további kísérletekhez már rendszerint fényképeket használtak fel. Az osztrák tüzértisztnek, Franz von Uchatiusnak 1853-ban sikerült a fénaikisztikóphoz hasonlatos korongra festett képek kivetítése, ezzel a mozgást - első ízben - több ember számára egyszerre érzékletessé tenni. Sokat idézett filmtörténeti tények - amelyeket a Filmkultúra http://www.filmkultura.hu is közöl - hogy az „1878-ban az Egyesült Államokban letelepedett angol Edward Muybridge fényképész azt a megbízást kapta Leland Stanford milliomostól, hogy bizonyítsa be, hogy a ló mind a négy patája vágta közben a levegőben van. Muybridge először 12, majd 24, illetve 30 sztereoszkóp fényképezőkészülék segítségével bebizonyította megrendelője feltételezését, ezzel az állati-, illetve emberi mozgásfényképezés mások által mindinkább tökéletesített kísérletsorozatát indította el. Az angol fotográfus képtelen volt azonban a különböző mozgásszakaszok összegzését megvalósítani, azaz a mozgást egységes folyamatként érzékeltetni. Muybridge felhasználta Horner illetve Simon Stampfer 1833-as felfedezését, a zootrópot és a sztroboszkópot. A készülékben a másodperc századrésze alatt készített pillanatfelvételeivel váltotta fel a rajzokat. Így, a mozgás tökéletes illúzióját keltő képeket a forgódob közepén elhelyezett tükör felületén lehetett látni, de mindez csak részsiker volt. Muybridge kísérleteinek híre eljutott Párizsba is, csakúgy, mint új hazája, New Jersey államának West Orange nevű helységébe, ahol az Edison vállalat kutatólaboratóriuma állott.

A francia Étienne-Jules Marey-nek a filmet továbbító mechanizmus kifejlesztésével és tekercsfilm alkalmazásával sikerült 1890-1892 között első ízben valódi mozgófénykép-felvételeket előállítania. A filmszalag folyamatos, szakaszos mozgását, a képkockák közti azonos távolságot Marey-nak azonban nem sikerült megoldania, illetve biztosítania. Ezeket a nehézségeket, közel azonos időben, de egymástól függetlenül az Edison laboratóriumban dolgozó William Kennedy Laurie Dicksonnak, ill. Marey magyar származású munkatársának, Georges Deménynek sikerült lekűzdeni. Dickson Kinetográf elnevezésű felvevőgépével már 1894 elején mai értelemben vett filmeket forgatott Edison számára, amelyeket az ugyancsak általa felfedezett, kinetoszkóp elnevezésű nézőszekrénybe betekintve élvezhettek az érdeklődők. Demény 1893 októberében szabadalmaztatta, 1894-ben pedig elkészítette felvevőgépének prototípusát."

http://www.victorian-cinema.net/machines.htm

1895. február 18-án a lyoni Auguste és Louis Lumiére egy olyan készüléket szabadalmaztatott, amely forradalmasította a mozgófényképezés megteremtésére irányuló kísérleteket. A kinematográf névre keresztelt készülék először és utoljára háromféle művelet elvégzésére is képes volt: mozgófénykép felvételeket készíteni, azokat kivetíteni, a negatívról pozitívot másolni. Az új készüléket 1895. március 22-én mutatták be a nyilvánosság előtt. A nagyközönség 1895. december 28-án, a párizsi Grand Café alagsorában található Indiai Szalonban ismerkedhetett meg a XIX. század utolsó, jelentős találmányával, amely alapvetően megváltoztatta a XX. század emberének szemléletét, idő- és térérzékelését. A film lehetővé tette, hogy az emberiség kollektív emlékezete generációról generációra öröklődjön. Megszületett a mozi, az audiovizuális univerzum egykori csúcstechnológiája.

Már a telefon felvetette azt a kérdést, hogy amennyiben hang továbbítható vezetéken át, ugyanez lehetséges-e képekkel is? A német feltaláló, Paul Nipkow 1884-ben olyan módszert javasolt, amelynek segítségével a fekete-fehér képek kis részekre bonthatók, majd azokból újra összeállíthatóak. Ehhez Nipkow, egy lyukakkal ellátott tárcsát használt, a képfelbontás elektromechanikus elvét alkalmazva. Az első, nagy távolságra vezetéken továbbított televíziós adásra azonban, csak 1926-ban került sor London-Glasgow között, John Logie Baird skót feltaláló jóvoltából. Noha a katódsugárcsövet Karl Ferdinand Braun 1897-ben fejlesztette ki, a televíziózáshoz csak, mintegy 30 év után kezdték felhasználni. Az első rendszeres, heti háromszor 2 órás televíziós sugárzás 1935-ben kezdődött Berlinben, ezt egy Fernseh nevű német társaság működtette, melyben Baird is érdekelt volt. Az angol BBC az első nagyfelbontású adást 1936-ban indította, az RCA pedig 1939-ben kezdett sugározni Amerikában. A kísérleti színes adás, jóval ezután, 1951-ben kezdődött az USA-ban.

Az elektromechanikus számolás megoldásához a lyukkártyás jacquard-berendezés nagyban hozzá járult, mivel Jacquard munkája messze túlmutatott a textiliparon. Mint korábban említettük, a lyukkártyás vezérlést alkalmazta később, a 19. század második felében Charles Babbage az ún. analitikai gépén, amely a számítógépek egyik ősének tekinthető. 1886-ban Herman Hollerith (1860. február 29. New York - 1929. november 17. Washington) német származású amerikai statisztikus lyukkártya-feldolgozó gépet talált fel, amelyet elektronikus számlálásra lehetett felhasználni. A készüléket arra tervezték, hogy fel lehessen dolgozni vele az 1890. évi USA-beli népszámlálás adatait. Kézi feldolgozással ez több mint egy évtizedig tartott volna. Hollerith gépében, amelyet eredetileg népszámlálás eredményeinek feldolgozására fejlesztett, és amely később világszerte elterjedt az adatfeldolgozásban, a lyukkártya az adathordozó. Ezt követően a lyukkártyát mechanikus és elektromechanikus számoló- illetve lyukkártya-rendező gépeknél alkalmazták, adat- és programhordozóként. 1928-ig kellett arra várni azonban, hogy a lyukkártya végleges, szabványos formátumot kapjon. Ezt a fajta lyukkártyát nevezik a feltalálója nyomán Hollerith-kártyának. A lyukkártyák írására vagyis lyukasztására külön gép, a kártyalyukasztó szolgált, a kártyák beolvasása optikai vagy mechanikus olvasó berendezésekkel történt.

 

95. kép: Herman Hollerith (1860 - 1929) táblázatkezelő gépe

 

A kutatók azonban hamar felismerték az analóg számológépek korlátait és azokat a hátrányokat, amelyek a további fejlesztéseket akadályozták. A elektromosságtan fejlesztési eredményei forradalmi áttörést jelentettek, az emberi-, illetve gőzenergiát felváltották elektromos energiával, a mechanikus alkotóelemeket kicserélték elektromechanikusokkal. Az első tudományos számításokra is alkalmas eszköz kifejlesztésére 1926-ban került sor az IBM és a Columbia Egyetem Kutatóközpontja között létrejött tudományos együttműködési megállapodás alapján. A közös munka eredményeként 1930-ban elkészült az IBM lyukkártyás gépeire alapozott, elektronikus szerkezetekkel működő táblázatszerkesztő gép, amely a nagytömegű adatok rendezésén és csoportosításán túl alkalmas volt bonyolultabb számítások elvégzésére is.

A számítások gépesítésének helyes útját John Vincent Atanasoff (1903-1995) professzor szerint is, az elektronikus digitális eszközök jelentik majd (1937), ezek ugyanis nagy sebességű műveletekre képesek, alkalmasak adatsorok feldolgozására, lehetőséget biztosítanak 2-es alapú számrendszerben végzett feladatok végrehajtására, és memóriában képesek tárolni az egyes mennyiségeket. Az általa konstruált bináris összeadó-gép 300 elektroncsövet használt.

Alan Turing (1912-1954) angol matematikus, a többiektől eltérően közelítette meg a számítógép felépítését és funkcióját. 1936-ban egy olyan eszköz matematikai modelljéről írt, amely egyszerű, univerzális számítógép-automataként véges matematikai és logikai problémákat tud megoldani. A Turing-gép valójában egy általános célú számítógép absztrakt matematikai modellje volt.

 

96. kép: Alan Turing (1912-1954) - az Enigma kód feltörőjének irodája

 

1941-ben Konrad Zuse (1910-1995) megépítette a világ első, már teljesen jól működő, programvezérelt, automatikus, digitális számítógépét, a Z3-at, amely a programot lyukszalagon fogadta.

Howard H. Aiken (1900-1973) a Harvard Egyetem továbbképzős fizikus hallgatójaként 1937-ben fejti ki, hogy szerinte mi lenne fontos egy számítógépben. Négy fő különbséget jelöl meg a lyukkártyával működő adatfeldolgozó/könyvelő és a tudományos célú számítógépek között:

1. Egy tudományos célú gép legyen képes mind pozitív, mind negatív számok kezelésére,
2. Működése legyen teljesen automatikus, ne igényelje ember aktív közreműködését,
3. Használjon különféle, bonyolult matematikai függvényeket,
4. A matematikai műveletek sorrendjében végezzen el egy számítást.

A MARK I-IV. számítógép sorozatot, amely lényegében a haditengerészet és a légierő számára készült, ezen elvek mentén konstruálták. Aiken, a Harvard Egyetem fizikusa és Thomas J. Watson (1874-1956) az IBM birodalom megteremtője együttműködésének eredménye már átvezet az elektronikus számítógépes korszakba.