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相比于几个月就做出了成绩的库克和惠斯通，此时的摩尔斯已经在他的电报机上花了 5 年时间了。这主要是由于他在设计上走了一条弯路。他设计的发送装置上，有一根由带有锯齿的金属条组成的齿轨（或“接口尺”），每根金属条都代表一个字母或数字。当齿轨穿过发送设备时，金属条上的锯齿与空隙就会引起或长或短的电脉冲，电脉冲经导线传导到接收方，从而控制连接在电磁铁上的一支铅笔，使得铅笔在滚动的纸带上留下曲折线条。或长或短的电脉冲转化成了纸带上的曲折线条，这些曲折线条又可以通过摩尔斯电码被译回到原本的信息。摩尔斯认为，这一绕弯安排的优势在于，信息在传递之前可以提前准备好，而接收方则可以保留下所有传来信息的记录。这种设计极其复杂麻烦，而摩尔斯在任职纽约大学艺术设计系教授之后，只能依靠微薄的薪资度日，他经常不得不在把钱花在电报机的原件上还是面包上进行抉择。所以他花费了相当长的时间才组装完成了一套样机。
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库克和惠斯通设计的五针电报机。每根指针都可以向左或者向右偏转，或者保持竖直；移动两根指针，就可以在表盘上菱形格的对角线上指示出一个字母（图中表盘上指示的就是字母“v”）。
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在遇到电流无法在长距离上传播的问题时，摩尔斯也得到了一位学者的指导。莱纳德·盖尔—纽约大学化学系教授，与摩尔斯的兄弟亨利私交甚笃，正是他提出了更换电池和改良电磁铁的建议。“在将一只电池替换为串联的二十只电池后，我们将信息通过 60 米的导线传递了出去，然后又传了 300 米，再后来，我们在纽约大学的教室里，在朋友们的见证下，将信息通过长达 100 英里的导线卷传了出去。”盖尔回忆道。这才是摩尔斯一直在寻找的突破。
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摩尔斯和盖尔很快开始了合作，不久之后，一名叫做阿尔弗莱德·威尔的年轻人也加入了进来。威尔是在观摩了一场摩尔斯样机的演示后产生兴趣的，他同意出资制造一整套摩尔斯设计的装置，以换取团队成员的身份，以及对这项专利的一部分股权。对于经济上捉襟见肘的摩尔斯来说，出手阔绰、充满热情，又在父亲的钢铁厂中积累了不少实践经验的威尔，简直是上帝派来帮助他的天使。
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摩尔斯设计的早期电报机。转动手柄（L），使齿轨通过发送装置（P），电流随之连接或中断。在接收设备一方，间歇的电流就会被一支由电磁铁控制的铅笔（G）以曲折线条的形式记录在滚动的纸带（A）上。
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威尔加入之后，摩尔斯的设计得以迅速改进。他们取缔了齿轨和带锯齿的金属条，用手敲按键来发送信号。而接收方画曲折线的铅笔，则被一上一下、在纸带上留下点或划的墨水笔取代。摩尔斯的数字电码也被字母电码取代，点和划的组合可以代表任一字母，所以也不再需要数字对照的电码本了。通过数出一箱印刷品中每个字母出现的次数，摩尔斯和威尔给使用频繁的字母安排的电码就更加简短；“e”，最常使用的字母，就是用一个点代表的。
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在对他们的设计不断完善的过程中，摩尔斯和库克都深知自己工作的重要意义，但是他们对对方的进展都还毫不知情。库克认为电流电报机对政府很有帮助，“一旦发生骚乱，可以藉此向地方当局发布命令，有必要的话，还可以向他们派军队支援。”他认为电流电报机还能用于传递商品价格以及家人病重的消息，“快马加鞭赶回临终的家人身边，还能见上最后一面，都是因为能比以往任何方式更快地得知消息。”
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摩尔斯对他的电报机也同样充满雄心壮志。一位曾经拜访过他的人回忆道，“（摩尔斯）深信自己发明了一种运用电磁铁进行通讯并以文字的形式交流思想的实用设备，只要操作得当，就可以打破距离和时间的界限，而这一发明最终将成为政府事务以及公众生活中不可缺少的日常工具。”
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从一开始，摩尔斯就坚信，通过连通大西洋两岸的电报系统，欧洲和北美将紧密相连。他预想到了一个由导线联系在一起的世界，所有国家都被遍布全球的电报网络结合了起来。“如果电流能够不间断地传递 10 英里，”他很喜欢这么说，“那我就能让它环绕全球。”
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而且，摩尔斯知道，如果电报机早些普及，那么他的个人生活中也会发生很大的变化。据他的儿子爱德华说，“他经常会回想起当年等待亲人的回信时长达数日甚至数周的焦虑；他预见到，在国事和商务领域中，快速的通讯手段可能意味着的避免一场战争或拯救一大笔财富；但是，在那些更贴近人心的领域中，快速通讯则可能让丈夫有时间赶回到临终妻子的病床，或者挽救爱子的性命；可能帮助抓捕到流亡的逃犯，又或者制止对一个清白的人的处决。”
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库克和摩尔斯实现了不可能实现的目标，发明了可以有效工作的电流电报机。毫无悬念，全世界都将臣服于他们的脚下。然而，发明出能够有效运行的样机还是较容易的那部分工作。说服人们相信它的重要性远比这要困难得多。
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维多利亚时代的互联网 第三章 电报怀疑论
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尽管电流电报机的实际效果已经在小范围内进行过演示，但是这一发明似乎太过神奇，以至于它怎么看上去都不可能是真实的。他一次又一次地被断言为空想家，而他的计划则被指责为荒诞不经。
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——《纽约时报》，塞缪尔·摩尔斯的讣告，1872 年
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电流电报机的问题在于，和之前的观感电报机相比，它似乎更像是一个魔术戏法，而不是一种实用的通讯方式。任何人都能直观地看到观感电报机是怎么工作的：它的转动臂和遮光板可以转动到不同的位置，每一种位置都代表了一个不同的字母、单词或句子。而电流电报机呢，看上去似乎什么都没有干—它们要么格格作响，在纸带上留下毫无意义的点或折线，要么就是抽筋似的来回摆动的指针。那能有什么用处？美国的摩尔斯和英国的库克都很快意识到，只有一种方法能说服这些怀疑者：建立大规模、有效工作的电流电报网络，把它们相较于旧式观感电报机的优势明明白白地展示出来。所以，两人都开始找人赞助建设一套用于演示的电报系统。
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当有人向国会提议沿纽约到新奥尔良一线建造查普式电报塔时，摩尔斯认为他等待的时机到来了。当时，财政部部长要准备一篇题为《论在合众国建设电报网络的适当性》的报告，并向其他政府部门和相关人士征求意见。摩尔斯热切地进行了回复，阐述电流电报的种种优势，并指出他已经通过长达 10 英里的导线成功地传递了信息。他申请财政部提供资金建造一套演示设备，以证明他的发明可以在长距离上有效工作。
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1838 年，摩尔斯带着他的设备来到了华盛顿，并安排了一次面向政府官员的演示，但是这些人并没有被说服。原因显而易见：摩尔斯将他的设备安放在一张办公桌上，接收和发送设备彼此距离不过几英尺，中间堆放着一大卷导线，而且他关于点、划和电码的说辞听起来似乎跟传送信息的关系也不大。此外，此时的国会似乎已经对电报计划失去了兴趣。
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1838 年到 1839 年，摩尔斯来到了欧洲推广他的发明，并打算在当地申请专利。在英国，他与库克和惠斯通终于交手了，当事实证明在他们二人的反对之下，摩尔斯不可能为他的发明获取英国专利时，他就将阵地转移到了欧洲大陆，并在那里花了好几个月的时间寻求支持，可惜他的努力依然是无果的。
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库克和惠斯通也只是比摩尔斯幸运一点点而已。库克的父亲与弗朗西斯·罗纳德关系不错，而罗纳德的电报实验早在几年之前就遭到过英国海军部的拒绝。所以，库克心知肚明，如果他一心只向不列颠政府推介他的新发明，那么恐怕他也将一事无成。于是，库克走了一条与前人不同的道路，他盯上了一个被遗漏的商机：铁路公司。1837 年，库克和惠斯通向伦敦—伯明翰铁路公司的高层们成功地展示了他们的设备的工作情况，之后就在尤思顿和卡姆登镇火车站之间修建了一条电报试点。试点全线长达一又四分之一英里，且运行良好。电流电报的发展前景似乎一片大好。乐观的库克甚至规划出了一个连接伦敦、伯明翰、曼彻斯特、利物浦和霍利黑德的宏大蓝图，而这一电报网络有朝一日将要服务于全体公众。但是，铁路公司的热情却忽然冷淡了下来，并称“目前没有进一步推广的计划”。
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库克转而投奔了大西部铁路公司，大西部同意在帕丁顿和西德雷顿之间修建一条十三英里长的电报线路，采用的还是五针电报机设备。没过多久，布莱克沃尔铁路公司也在伦敦的码头区修建了一处小型的电报站。据传，当时发生了一个小事故，电报机的导线断掉了几根，导致五根指针中有三根不能正常工作，但是操作员很快就临时拼凑出了一种新的电码，只要多操作几次指针的偏移，用两根指针照样能把消息传递出去。不管过程如何，我们确切知道的是，库克和惠斯通很快就意识到了没有保留五根指针的必要，也就是说，改动后的新设备要用的导线将会更少，建造的成本也会大幅削减。
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