嘀嘀嘀嘀,嗒嗒

2016/04/27
嘀嘀嘀嘀,嗒嗒
4/27是摩斯電碼的創立者-山謬.摩斯的誕生日,大家知道標題的意思嗎?文末有答案喔~

  摩斯電碼的產生,就要從烽火臺說起。在古代,無論通過語言還是文字,人們傳遞資訊的能力都非常低下。小小縣城內的縣官想傳一個人到堂,沒有擴音器,也沒有電話,要靠衙役們一個接一個地大聲喊;如果皇帝想下一道聖旨,寄一封書信到遠方,要靠快馬加鞭、日夜不停地傳遞,即使這樣,仍然要耐心等待十幾天甚至上月的時間。

  那麼大膽想像一下,用一個烽火臺的焰火可不可以向遠處傳遞複雜的資訊,例如一個英語單詞「apple」?

  設法使烽火臺的濃煙在空中產生幾個字母的圖案?這一定是一個很愚蠢的方案,在空中用焰火產生字母圖案對於現代的煙火工程師都是一個大難題,更何況對於古代的士兵。

  先將烽火臺點燃,再弄滅,然後再點燃,用烽火臺點燃的次數來代表不同的字母,例如烽火臺燒一次代表字母 a,連續燒 26次代表字母 z?這是一個理論上可行的辦法。但是我們還有更好的辦法。可以這樣:先讓烽火臺燒一刻的時間,然後將烽火臺熄滅,再將烽火臺燃起兩刻的時間,再滅掉,用燃燒時間的「一短一長」來表示字母「a」,其他的字母也可以用連續二、三次或者四、五次燃燒時間長短交替的烽火來表示。這樣不必為了表示一個字母燒烽火臺十幾次甚至二十多次,節約了平均時間。這正是摩斯碼的構想。

  但是對於烽火臺而言,以上方案在實際中都是不可行的。古人可能單單為了收集木材、取火就要花上大把時間,一次次熄滅了再燒起,不知要花費多少時辰。或許傳遞一句「How are you」,用方案二要一天一夜時間,方案三也要大半天。

電報與摩斯碼的誕生

  直到 18 世紀的歐洲,人類最偉大的發現之一——電才給人們的通信方式帶來跨時代的變化,上文提到的設想(費力地將烽火臺點起再熄滅)只需在電線的一端輕輕按動開關就可以實現,資訊在瞬息之間就可以傳送到遙遠的地方。

  1832年秋天,41 歲的美國畫家摩斯(Samuel Morse)在一艘航船上聽一位遊客講起電學知識,被深深吸引的他腦中突發靈感,決定改行研究如何用電線中的電流來通信。

  12 年後,經過無數次的試驗,他的設想終於實現。1844年 5 月,摩斯將相隔六十多公里的華盛頓國會大廈聯邦最高法院會議廳和巴爾的摩城用電線連接,他操縱華盛頓的發報機上的開關時,電路中時斷時續地產生著電流,巴爾的摩城的收報機中的電磁鐵也因電流的變化而不停地接通和斷開,持續產生著「嘀」、「嗒」聲。

  在發報時,發報員如果使連接發報機與接收機的電路接通時間長一些,接收機就會產生一聲「嗒」,如果接通時間稍微短一些,接收機就會產生一生「嘀」。這樣交替著發送長簡訊號(分別用「-」和「.」表示),幾個信號連在一起就可以代表一個字母和符號。當然,信號和信號間、字母和字母間也要有一定時間間隔,否則就會使接收方無法辨認,把它們混在一起。

  摩斯碼是國際通用的代碼,每個人只要手中有一份摩斯碼表,就可以對電報進行翻譯,沒有保密性可言,《風聲》中的「摩斯密碼」實際是一個錯誤。如果希望更加安全地發電報,就需要用某種方式進行加密。例如,摩斯碼中「短長」表示「A」,「長短短短」表示「B」,在加密的電報中,「短長」表示「B」,而「長短短短」表示「A」。當然,這種簡單的加密方式很容易被李寧玉這樣的密碼天才所識破。對於一些複雜的加密電報,除非找到記錄著每一個字母或文字對應代碼的原本,否則很難破譯。

摩斯碼的餘光

  「二戰」後,電腦、電話、手機、網路先後走進了人們的生活,電報逐漸退出了歷史舞臺。在電腦和數位通信中,無論是炫目的電腦遊戲畫面,還是悅耳動聽的音樂,背後都是由一個個「1」和「0」的二進位碼進行計算和傳輸。有人曾設想在電腦中繼續使用摩斯碼,將電報中的長和短分別換成「1」和「0」,但不幸的是,摩斯碼中代表每一個字母和數字的代碼長度會不同,有的只有 1 個,有的卻長達 6 個,這種方式不方便於電腦的運算,於是人們設計出了一種新的標準——ASCII碼。

  所有的大小寫字母、數字、符號都統一使用 8 位的二進位數字(2 位的十六進位數字)表示。到1999年,摩斯碼不再繼續作為一種國際標準使用,正式退出了歷史舞臺。不過很多領域中,它仍然發揮著餘熱。

  最著名的例子要數 SOS 求救信號了,在摩斯碼中,字母 S是三短聲,字母 O 是三長聲,從 20 世紀初到今日,「嘀嘀嘀,嗒嗒嗒,嘀嘀嘀」一直作為國際通用的求救信號。

  在電影《尼羅河上的慘案》中,主人公大偵探白羅發現身邊有一條眼鏡蛇時,不敢大聲求救,而是輕輕地敲擊牆壁,敲出類似於「嘀嘀嘀,嗒嗒嗒,嘀嘀嘀」的聲音通知隔壁的上校軍官來救他。

  在一些海難中,遇險的船員也會用手電筒通過光閃爍時間長短來發出 SOS 信號,向遠處的船隻求助。

  帶有某種神奇力量的摩斯碼也經常出現在人們的巧妙創意中。例如,2009年 4 月 27 日,為紀念摩斯的誕辰,摩斯碼現身在谷歌主頁,google的 6 個字母以一種特殊的方式展現在了它的粉絲面前。

  在諾基亞手機的一些簡訊鈴聲中,也常常有來自於摩斯碼的靈感,如名字為「Special」的簡訊鈴聲,就是摩斯碼中的「SMS」(簡訊服務)三個字母的聲音。

  而在美劇《宅男行不行》(The Big Bang Theory)的一集中,摩斯碼成了笑料。有些書呆子氣的天才物理學家謝爾登一天夜裡在思考科學難題時遇到困難,去敲隔壁房間的牆,被吵醒的倫納德問他要做什麼,謝爾登說:「我在敲摩斯密碼向你求救,這樣就可以跟你隔牆通話,例如敲一點再敲長一點,就是 A,敲⋯⋯」「可是你現在不就已經在跟我說話了嗎?」倫納德不解地說。

(標題破譯:Hi,你猜對了嗎?)

|文章節錄:《有一天會成真!》/華滋出版
|圖片來源:flickr

相關商品
拾筆客