电气时代与通信

电流在传播距离上未被发现存在限制，这为远距离通信带来了福音。

然而福音离降临还面临两类实际问题，一类是工程学领域上的：制造电线、封装电线、储存电流、测量电流……

还有一类则更像是个逻辑问题而非技术问题：如何将电流转换成字词？

通信领域的先驱们在面对这个问题时，可能会重新审视曾经的通信技术，它也叫telegraph。

曾经的Telegraph

克洛德·沙普在法国大革命时期提出了这个词，意为“远距离书写”。

他的设计，如同之后提出的许多设计一样，非常精巧，有着机械的精密与美感。

借助的是视觉信号，所用的器物是沙普信号塔。

无法传递较长的信息，塔的成本也使得只能telegraph只能在政治、军事而非民事上使用，另中继信号塔的数量对讯息内容也存在影响（联系传话游戏）。

1793年有法国的议员在报告中呼吁关注信号塔，而1859年，美国的发明家在旅游时为信号塔的宏大、精妙与突如其来的衰亡震撼。

这些信号塔如今陷入了沉默，再不见指示的动作。它们默默矗立在搞出，很快将屈服于时间的侵蚀之手。而电线，尽管外观没有那么雄伟，却遍布整个帝国，用燃烧的火焰将君主的意志传递给在四散在他广袤领土上的六千六百万民众。

电报出世

社会需求

“远距离传讯是权力和秩序的基本要素。”

而在这个时代，资本家也希望通过远距离通讯获益。他们较政府更有推动力。

最初的方案

如何将字词转换成电线中的律动？以字母表作为中间层。

发明家们的创意设计。（很有意思，高斯和韦伯也合作设计了一种方案）

在美国，起初发明家和科学家是分离的，前者自行摸索着科学的奥秘，但其对前言科学的发展的无知与无组织性也造成了电报的“重复发明”，合作关系混乱，专利纠纷激烈。有的也有操作过于麻烦等问题，效率不高。

摩尔斯的方案

“我们国家的邮政信函太慢了……闪电的效果会更好。”

“构造一种信号系统，通过它情报可以得到瞬间传递，这并不困难。”

虽然对木髓球、气泡或石蕊试纸一无所知，但他意识到信号可以用更简单、更基础、不那么有形的办法来产生，那就是最简单的电路的通和断。

以上是摩尔斯的洞见，他的思想很漂亮，但他缺乏做出能精简地拟合这样思想的机械。韦尔帮助了他，设计了经典的模型：电报“键”，一根控制通断的杠杆。此之谓键式电报。

键式电报的一段是杠杆，另一端是电磁铁。之后发明家又将电磁铁和杠杆连接起来，这便是“中继器”（relay）。它不止能将衰弱的电流放大，还能够组和多路信号为复合信号。不过这是后话了。

电报出世以后

最初的电报讯息并非军事或政治讯息，而是普通的民事讯息。电报的普及也是“自下而上”的，从好玩的公民，到社会各个阶层。

人们初次收到电报的兴奋：

随着静止的针突然抖动，刺耳的警报声响起，新闻的第一部分传了过来。我们一边兴奋地紧盯着我们朋友向来沉默寡言的面孔以及那神秘的字母盘，一边快速在我们的笔记本记下从大约一百四十多公里外传来的话语。

也有人担心电报对传统报业的冲击，但事实上报业迫不及待地用此项技术来创造价值：因为“电报报道”为新闻贴上了紧急、兴奋等标签。而电报与报纸最终维持了共生的关系，二者互相为彼此提供正反馈。

电报的流行远远超出了人们的预期，仅过了几年它便跨越了英吉利海峡，当时的《纽约时报》对其高度评价：

这个成果是如此实用，又是如此不可思议……预示着人类未来充满希望的前景……它是人类智力进化过程中一座壮丽的里程碑。而这项成就的实质是什么呢？是思想的传播，物质的生命冲力。

电报给人们带来的振奋普及全球，但它的具体效用体现在当地。

讯息的传输速度迎来了数量级上的提升，它带来了完全超出人们意料的社会影响。

这就如同一道先前完全不为人知的大坝突然决堤，洪流顿时滚滚而出一般。

比如“天气预报”因电报而成为可能，“电”成了水银的侍女。

人们的时空观也发生了变化，讯息在传输过程中时间几乎可以忽略不计（但交易成本还是在的），时间从单一的地方时演变为标准时与地方时两套系统，这使得铁路的时间安排成为可行。

思维上，人们开始能够知道“此时”他地发生了何事。（在此之前，他地发生的事件仅有完成时）

历史及记录历史的方式也发生了变化，生活的细节得到了保留，这样大量信息的存储可谓史无前例。

新的生活方式使得新的词语出现，一些旧的词语也被赋予了新意。书中提到了两个笑话：

有位德国妇女带着一盘泡菜走进了卡尔斯鲁厄的电报局，想要“发送”给她在拉施塔特的儿子。

有位男士带着一份“讯息”来到缅因州班戈区的电报局。操作员在电报键上操作完毕后，就把写有讯息的纸条摁到了钩子上。不了，这位客户投诉说，讯息根本没有被发送除去，因为他明明看到它还挂在钩子上。

讯息在过去一直被视为指一种有形之物，但这其实从来都是一种假象。

电线在物理上也改变了都市乡间的景观，成为一种怪异的装饰。

人们看到这些电线，不由想到它们所传递的重要的无形货物。使仁罗伯特·弗罗斯特写道：“他们在苍穹下架设线路，字词不论是敲出来还是说出来/在上面奔走时都将如思绪般静寂无声。”

电线在建筑中找不到相似之物，在自然界中也难寻类比。苦心寻找比喻的作家们想到了蛛网以及迷宫。于是新的词语出现了：网络（net-work）。就如同人类的神经网络一样。

编码

在多种意义上，使用电报就意味着用编码(code)书写。

何谓编码

曾经的人们视莫尔斯电码为一种字母表，但后来人们意识到了它与字母表的不同。它并非是用符号（字母）表示声音，而是用符号（点与划）表示符号（字母）。

用一种抽象表示另一种抽象，这就是编码。而这，也是数学的本质所在，将意义从一种抽象转换为另一种抽象。

电报时代的编码

动机

使用编码书写出于两种密切相关的动机：为了保密以及为了简明。

前一种需求自古以来便存在，尤其在政治上，“凯撒密码”的渊源便是一个很好的例子。后一个例子则可能是经济社会的发展带来的。电报的成本同文本量成正相关这一特点，迫使人们想出应对的方案。当时，出现了被称为“电报体”的新文风。（网络时代也天天有新文风出现，不过原因则大大不同了）

电报体让任何形式的礼貌说法都无容身之地。“May I ask you to do me the favour”这么一句话，传输五十英里的距离就要六便士。这个可怜的人要把类似温文尔雅的形容词无情地砍掉多少，才能将他的信函开支降到一个合理的水平呢？

方案

信息压缩与加密，正如它们今后将紧密联结在一起，在当时也是同时为人们所采用的。

一套典型的编码系统是用词典中的字词指代整个短语，并将它们按语义和字母的顺序加以排列。比如，所有以B开头的词汇事关面粉市场：baal表示“今日交易量小于昨日”；babble代表“市场景气”；baby代表“西部市场稳定，国内和出口需求中等”；如此等等。当然，这就有必要让发送方和接收方使用同一个词典。

这些方案既非常有趣，也能带来实实在在的经济效益。它们使得密码学，在一定程度上，成为人民群众所喜闻乐见的事物。（可不是嘛，今天也是这样）各式各样的码本层现叠出，显示出编码的生命活力。

密码学一度是，一门隐秘的技术，其奥秘通过私人手稿的方式传播，就和炼金术一样。但如今，编码制作通过印刷术被放到了光天化日之下，激起大众无尽的想象。

这些码本有哪些类型呢？上面提到的“词面变换”是一种，还有“凯撒密码加强版”，“首字母哈希”（将“my health is improving”简写为“mhii”，学生群体常常以这种编码来加密同学名字）。当然，随便的加密还不足以使得成本最小化，而要做到这点，则需要更专门的分析，从数学上，从语言学中，这吸引了许多痴迷数据的人们。

对于编目员、分类员、文字高手、数字命理学者，以及各种各样的收集癖者来说，电报为他们提供了广阔的用武之地。

比如，威廉·克劳森·图厄在其《通用商业电报编码基础》中对短语进行了分组，通过关键词。这不仅是词典编纂学上的奇特成果，也成为了解当时社会的别样史料，同时也能够成为写作的素材来源。

缺漏

然而，编码并不总是好的，它虽然简洁且高效，但对冗余的抹除也使得其几乎没有容错性。一个拼写的错误，就可能使整句话的意义截然不同。

密码学与信息论

密码的历史相当久远，并不仅限于信息领域，它也可以通过化学方式制造。在信息领域，古典密码学的经典例子有凯撒加密、栅栏加密。

近代以来，约翰·威尔金斯在一本小册子中，从思辨与数学的角度对密码学，对编码展开了一些思考。他使用有限的符号集来表示整个字母表，通过组合的方式。在书中，他最后引入了一个二元编码：A对应于aaaaa，B对应于aaaab，C对应于aaaba……“两个符号，五个一组，会产生三十二种差异”。

任何的差异都是一种二元选择，而任何的二元选择都可以拿来表达思想。在这里，在这份1641年不为人知的匿名专著中，信息论的核心思想浮出了人类思维的表面，却像土拨鼠一样看见了自己的影子，于是又沉没下去，消失长达三百多年。

当时密码学相关人物

首先是爱伦·坡，他热爱秘密，喜欢神秘，“心灵就是一个密码；它所提供的密文越短，破解起来就越艰难”。

对于爱伦·坡来说，密码制作并不仅是一种对历史或技术的热情，而是一种执着，反映了他对人类是如何与世界交流的认识。

对他而言，密码是科学和神秘学之间、理性头脑和智者之间的桥梁。密码分析要求具备敏锐的头脑和特殊的精神力量，完全可登大雅之堂，值得在学院中传授。

当然，维多利亚时代最为杰出的密码分析者还是Charles Babbage，他指出：“解密艺术最奇特的一个特性就是，每个人都坚信，自己可以构造出一种无人能解的密码。我也注意到，一个人越聪明，他的这种信念植根就越深。”他破解了当时被誉为“不可破译的密码”——维吉尼亚密码。“如他在其他工作中所做的，他在其中也应用了代数方法，以方程的形式表达密码分析过程。”

形式逻辑[待补充]

为什么在编码的部分提形式逻辑呢？

开始于2019.04.26

完稿于2019.05.01