Quem inventou o telégrafo? Esquerda-direita-direita, direita, esquerda-direita...

Ilustração: Luppa SilvaSistema de comunicação por longas distâncias, usando um código, eventualmente se desdobrando em uma rede, acessando vários lugares ao mesmo tempo, é o que chamávamos de telégrafo, palavra que significa, aproximadamente, “sinais à distância”. O sufixo grafo remete a um registro gravado, mas, se não voltarmos aos antigos gregos e seu telégrafo hidráulico usado na primeira Guerra Púnica, o primeiro telégrafo moderno foi óptico, sem uso de registro escrito, produto da Revolução Francesa. Este não tem nada a ver com seu sucessor mais famoso, o telégrafo elétrico, que voltou à evidência por aqui de forma anedótica, devido ao uso de seu famoso código Morse em outra rede de comunicação. Anedotas à parte, a história do telégrafo elétrico vale a pena ser relembrada, afinal seu desenvolvimento é um exemplo de parceria de pesquisa básica e aplicada em inovação, que levou à primeira rede mundial de comunicação, um século antes da contemporânea e quase onipresente (quando não onisciente) internet. Além de ser um belo exemplo de descobertas múltiplas, conceito descrito pelo sociólogo da ciência Robert Merton [I].

O telégrafo semafórico, que antecedeu o elétrico, foi inventado por Claude Chappe em 1792, na França [II]. A ideia era simples: postes com painéis colocados no alto de torres, dispostas a vários quilômetros entre si, retransmitiam sinais dados pelas posições de painéis colocados nas pontas dos postes. O operador de uma torre ia mudando a posição correspondente a cada letra do alfabeto, que seria identificada pelo operador da torre seguinte, através de uma luneta, que, por sua vez, retransmitiria para a torre seguinte e assim sucessivamente. Não funcionava à noite e nem em dias com nevoeiro e poderiam ser facilmente “hackeadas”, o que não era propriamente um problema, pois uma mensagem (geralmente de interesse militar ou de Estado) completa de 36 símbolos (como, por exemplo: caiu mais um ministro do governo!!!) percorria 230 quilômetros (Paris a Lille) em incríveis 32 minutos.

Assim, a mensagem sempre chegava antes do que o interceptador a cavalo (ou mesmo de um pombo-correio). A história é deliciosa e com o tempo formou-se uma rede de semáforos por toda a França, bem como em outros países da Europa. O sistema só caiu em desuso com o advento do telégrafo elétrico, que teve um sucesso mais duradouro e abrangente, com um desenvolvimento fascinante.

O telégrafo no nosso imaginário era o eletromagnético e seus postes substituíram os semáforos de Chappe com grande vantagem. A ideia inicial, no entanto, surgiu bem antes e era apenas eletrostática, ou seja, devido àquela carga elétrica que atrai pedaços de papel, quando esfregamos um bastão de algum material isolante.  Nos primórdios das pesquisas sobre eletricidade, Stephen Gray demonstrou nos anos 1720-1730 a condução elétrica em um experimento famoso e que ilustra  a coluna: em vez de um fio de cobre, ele usou um garoto [III]. E não demorou a proposta (1753) de um sistema de 26 fios de cobre, um para cada letra do alfabeto, para transmitir uma mensagem, letra por letra, através de uma dada distância. Uma prova de conceito, mas inviável na prática.

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Experimento de Stephen Gray demonstrando a condução elétrica | Fonte: http://scihi.org/wire-connect-stephen-gray/

Nos anos que se seguiram ao início das operações do telégrafo visual na França, as pesquisas sobre eletricidade (e magnetismo) se multiplicam: as primeiras décadas do século XIX foram revolucionárias com contribuições de vários filósofos naturais, como os cientistas eram chamados na época. Após a invenção da pilha elétrica de Alessandro Volta em 1800, o inventor alemão Samuel Thomas von Sömmering criou o “telégrafo eletroquímico” em 1809. Eram trinta e cinco fios partindo do emissor e chegando ao receptor, ligados a células com ácidos, que emitiam bolhas, quando a corrente passava pelo circuito correspondente a uma das letras do alfabeto ou a um dos números de zero a nove. Ainda não era prático para ir além do protótipo de demonstração.  Na década seguinte, em 1820, Hans Christian Oersted descobriu que uma corrente elétrica produz um campo magnético, logo depois Johan Schweiger inventou o galvanômetro, nada mais que uma bússola que teria sua agulha desviada pela passagem de uma corrente elétrica em volta dela. Assim, o grande físico André-Marie Ampére sugeriu que um telégrafo poderia ser construído usando galvanômetros em vez das células eletroquímicas de Sömmering, mas ainda assim seriam 35 circuitos, um para cada letra ou número.

Pulando outras propostas desse tempo, chegamos ao grande matemático Carl Friederich Gauss, que junto com o físico Wilhelm Weber construiu o primeiro telégrafo que viria a utilizar um único circuito no qual pulsos elétricos, tanto positivos, quanto negativos, podiam ser gerados, fazendo com que a mais de um quilômetro de distância, a agulha de um galvanômetro desviava-se para a esquerda ou para a direita. Finalmente: um único circuito e um código “binário”, com sequências diferentes de movimentos, para a direita e esquerda, para cada letra ou número. A resposta no título dessa coluna é o começo do sobrenome do grande matemático no código que ele inventou [IV]. Pouco tempo depois, uma invenção independente na Inglaterra. Em 1837, William Cooke e Charles Wheatstone criaram outro sistema de telégrafo, mas com cinco agulhas (e, portanto, cinco circuitos): o movimento das agulhas, identificava uma letra em um painel (ver ilustração). Mais complicado, mas para ser usado não precisava de um código, qualquer um poderia enviar e receber uma mensagem. Esse sistema foi patenteado e, ao contrário do seu concorrente alemão, foi colocado em serviço comercial. Aos poucos foi sendo desenvolvido e o número de agulhas baixou de cinco para apenas uma, mas aí foi preciso criar outro código, como no caso do telégrafo de Gauss e Weber e a velocidade de transmissão da mensagem diminuiu [V]. Tarde demais.

A invenção independente de Samuel Morse e seu assistente Alfred Vail, também patenteada em 1837, viria para ficar e desbancar as outras. Como seu antecessor alemão, só precisava de um circuito e o famoso código Morse, mas tinha um registrador das mensagens em fita de papel. Vejam só: para o telégrafo alemão ou inglês, era necessário a presença constante de um telegrafista para anotar os desvios para a direita e esquerda ou as letras selecionadas pelo movimento das agulhas. O sistema norte-americano não precisava: a mensagem com seus pontos e traços era registrada e podia ser lida e decodificada a qualquer hora. O telegrafista podia ir ao banheiro ou pegar um café durante a recepção de uma mensagem. Curiosamente, o código Morse que foi universalizado não é o do inventor americano, mas sim a revisão realizada pelo alemão Friederich Clemens Gerke em 1848. Voltando ao continente americano e encurtando esse trecho da história, o primeiro telegrama do sistema de Morse e Vail foi enviado em 1838. Em 1861, pouco mais de 20 anos depois, o telégrafo unia a costa leste à costa oeste do EUA, aposentando o Pony Express, que precisava de 10 dias para levar uma mensagem do Atlântico ao Pacífico a cavalo. Mas como era possível enviar um sinal elétrico através de milhares de quilômetros? Outra invenção entrou nessa história, os retransmissores, ou, como são mais conhecidos, os relês, graças a um professor de Química e Mineralogia, Leonard Gale. Na Inglaterra, o relê foi inventado por Edward Davy. Essa narrativa deixou de lado uma série de outros personagens, que estão enumerados em um verbete da Wikipédia [VI] (devidamente checado): até o momento do final do correio a cavalo, podemos contar nove provas de conceitos ou protótipos de telégrafos elétricos, que só foram possíveis graças a descobertas de vários cientistas, desde um dos mais importantes matemáticos da história a um pintor, passando por personagens da história da Física, Química e Engenharia. Vale a pena lembrar ainda, porém, que o telégrafo de Gauss não seria possível se, dois anos antes, Michael Faraday não tivesse descoberto a indução eletromagnética. E o telégrafo de Morse não seria possível se William Sturgeon e depois Joseph Henry não tivessem inventado e desenvolvido os eletroímãs. Mas é necessário fôlego para mais um parágrafo pelo menos.

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À esquerda: telégrafo de agulhas; à direita: esquema do telégrafo de Morse | Fonteshttps://blog.sciencemuseum.org.uk/revealing-the-real-cooke-and-wheatstone-telegraph-dial/http://www.samuelmorse.net/morses-telegraph/electrical-telegraph/

Enquanto o telégrafo cruzava os Estados Unidos da América com fios presos a postes, como poderia atravessar os oceanos? Fios em postes são alvos fáceis para hackers, melhor usar cabos subterrâneos, mas aí os fios precisam ser encapados (isolados), senão o sinal elétrico se perderia rapidamente pelo solo (ou água). Aí voltamos à Alemanha e outro inventor de telégrafo: Werner Siemens, que inventou o seu em 1843 (portanto a décima sugestão/invenção com o nome telégrafo) e fundou uma companhia de telégrafos, que virou a Siemens. Werner inventou também uma máquina para encapar os fios e sua linha subterrânea entre Berlim e Frankfurt parece que foi decisiva na revolução de 1848 (a alemã, não a francesa). Mas um cabo telegráfico encapado não era o único problema a ser resolvido para termos uma ligação telegráfica submarina entre a Europa e a América [VII]. Colocar os longos e pesados cabos no fundo dos mares, o melhor material para esses fios, configuração dos cabos, espessura da camada isolante e os complicados problemas eletromagnéticos relacionados, foram dificuldades que novamente o envolvimento de muitas pessoas. Entre eles o símbolo da ciência inglesa do século XIX, Sir William Thomson (Lord Kelvin), que resolveu boa parte desses problemas científicos e tecnológicos mencionados, contando com sugestões de Michael Faraday para elaborar uma “teoria do telégrafo elétrico” [VIII]. Após amargos fracassos iniciais, os continentes passaram a ser conectados.  Lord Kelvin veio também ao Brasil, ajudando na instalação do cabo submarino entre Pernambuco e Pará em 1873 [IX]: o teórico também virou empreendedor.

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Conexões telegráficas da Eastern Telegraph Co. em 1901 | Fonte: https://99percentinvisible.org/article/underwater-cloud-inside-cables-carrying-99-international-data-traffic/

Na virada do século XX, o carro elétrico disputava o mercado com o carro a vapor e o movido por um motor a gasolina, o cinema ainda engatinhava, a luz elétrica apenas começava a ser uma “commodity” de conforto, mas o telégrafo conectava pela primeira vez todo o planeta. Isso um século antes da internet, como mostra o mapa das linhas da companhia inglesa “Eastern Telegraph Co”. A participação de diferentes áreas do conhecimento, realização de múltiplas descobertas em diferentes países, distintas propostas de conceitos e a pesquisa básica lado a lado com a aplicada caracterizam a história do telégrafo, inovação que hoje virou um “tecnossauro”. Não foram diferentes as histórias do telefone, do avião, computador, telefonia celular e internet [X].

Ou seja, uma inovação não é como a luta solitária de São Jorge contra o dragão.

 



[I] “Descobertas múltiplas” refere-se à hipótese de que a maior parte das descobertas ou invenções científicas é levada a cabo independentemente por diferentes indivíduos (ou grupos de pesquisa), muitas vezes simultaneamente. Opõe-se à ideia do senso comum da “descoberta heroica”, que seria realizada isoladamente por um único indivíduo, o “herói” ou “gênio”. Artigo De R. Merton acessível pelo JStor

[II] https://en.wikipedia.org/wiki/Semaphore_telegraph

[III] http://scihi.org/wire-connect-stephen-gray/

[IV] Esse e outros códigos estão no sítio https://sites.google.com/site/evocommune/telegraph/-telegraph-codes

[V] https://blog.sciencemuseum.org.uk/revealing-the-real-cooke-and-wheatstone-telegraph-dial/

[VI] https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_telegraph

[VII] https://ethw.org/Transatlantic_Cable

[VIII] https://www.jstor.org/stable/111814

[IX] O artigo de José Bassalo e Luís Carlos Crispino conta essa e outras contribuições de Lord Kelvin

[X] A história do telégrafo e as outras são encontradas em duas sugestões de leitura: “A extinção dos tecnossauros”, de Nicola Nosengo, Editora da Unicamp, e “Universo elétrico”, de David Bodanis, editora Record.