19世紀の偉大な発明は、一人の天才が閃きを得たかのように突然誕生した――そう信じられていることが少なくありません。エジソン、モールス、マルコーニは、私たちの集合的イメージの中で英雄として語り継がれてきました。しかし、彼らの成功には実は多くの「父」が存在しました。歴史に名を刻んだのは、必ずしも最も優秀な人物ではなく、最もしたたかでPRの心得を理解していた人物たちだったのです。では、忘れ去られたもう一人の功労者たちは、いかなる人々だったのでしょうか。
電信といえばサミュエル・モールスの名前が思い浮かびますが、電気による遠距離通信の歴史ははるかに古くまで遡ります。トーマス・エジソンと結び付けられることの多い白熱電球も同様です。また、ラジオの発明者については複数の候補が挙げられ、最も名前が知られるグリエルモ・マルコーニでさえ、今なお激しい論争の的となっています。
ヴェルサイユ宮殿での衝撃の実験
1746年、ヴェルサイユ宮殿の鏡の間で、ルイ15世の衛兵180人が国王と宮廷貴族の見守る前で手をつないで整列するという奇妙な光景が繰り広げられました。これはジャン=アントワーヌ・ノレによる実験の一環で、電荷が伝わる速度を測定することが目的でした。
そのために彼は、不運な衛兵たちに感電させたのです。一人がライデン瓶(原始的なコンデンサの一種)の電極に触れると、全員が同時に電気ショックを受けました。これは電気があまりにも高速で伝わるため、人間の感覚では遅延を感知できないことを意味していました。
ノレの実験は、電気を情報伝達に活用しようとする長い研究の系譜の幕開けとなりました。静電気式電信機の構想が初めて提案されたのは18世紀半ばの1753年、エディンバラの『スコッツ・マガジン』誌上でのことです。
匿名の投稿者が示した構想では、電荷が導線を通じて受信局へ送られ、文字の書かれた紙片を引き寄せる仕組みでした。世紀末までに何度も試みられましたが、当時の技術水準では実用的な電信機を製作することはできませんでした。
水槽の中のメッセージ
事態が動いたのは1800年、アレッサンドロ・ボルタが原始的な電池を発明してからのことです。この装置は強力な電流を発生させ、ケーブルを介して遠距離へ送電できました。しかし、電気パルスに符号化されたメッセージを読み取るための便利な装置は、依然として存在していませんでした。
1809年、ザムエル・トーマス・ゼンメリングが、水の電気分解を利用した電信機を実演しました。彼の装置はガラス製の水槽の形をしており、アルファベットの文字が割り当てられた一連の電極が浸されていました。通電すると、電極の周囲に水素の泡が発生する仕組みです。
しかしこの方式は実用には向いていませんでした。最大の難点は、文字ごとに個別の導線が必要となるため、線路の建設コストが膨れ上がる点にありました。
磁針が切り拓いた道
突破口が開かれたのは1820年、デンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・エルステッドが、電流の流れる導体の近くに置いた磁針が振れることを観察した瞬間でした。1832年、この発見に着想を得たのが、ミュンヘンのロシア大使館に勤める外交官パーヴェル・シリングです。
彼は磁針の動きによって符号化されたメッセージを送る電信機を製作しました。翌年には、カール・フリードリヒ・ガウスとヴィルヘルム・ヴェーバーがゲッティンゲンで類似の装置の実験を行っています。
1837年には、イギリスのウィリアム・クックとチャールズ・ホイートストンが設計を洗練させました。彼らはアルファベットを記した菱形のダイヤル上に5本の磁針を配置し、スイッチ操作によって回線の向こう側にある一対の針を動かし、特定の文字を指し示す方式を採用しました。
これは商業利用に至った最初の電信機でした。1838年にはパディントン駅とウェスト・ドレイトン駅間の鉄道運行管理に導入されています。ただし、最大の欠点は駅間を接続するのに6本もの導線を必要としたことでした。
大西洋の対岸でほぼ同時期に開発されたサミュエル・モールスの電信機には、この弱点がありませんでした。必要な導線はわずか2本。ただしその代償として、操作ははるかに困難でした。オペレーターは、紙テープに印字される点と線で構成される特殊なアルファベット、すなわちモールス信号を習得しなければならなかったのです。
電波への挑戦
電磁波の存在は、1860年代半ばにジェームズ・クラーク・マクスウェルによって理論的に予言されていました。1886年11月、カールスルーエ工科大学の25歳の物理学者ハインリヒ・ヘルツが行った実験により、ついにその存在が実証されます。
当時の送信装置の到達範囲はごく狭く、波を検出する計器も未成熟だったため、ヘルツ本人は自分の発見に実用的な価値を見出していませんでした。それでもこの成果は科学界に大きな衝撃を与え、多くの研究者が独自の実験に乗り出しました。ヘルツ自身は、自らが火種となった技術革命を目にすることなく、1894年に早世しています。
成功には多くの父がいた
その数ヶ月後、ドイツの物理学者が発見した電磁波は、初めて電信メッセージの送信に使われました。実演したのはイギリスの物理学者オリバー・ロッジ卿で、英国学術協会での講義の場でのことでした。
これを可能にしたのは、4年前にエドゥアール・ブランリーが開発した高感度の電波検出器「コヒーラー」の改良版でした。ロッジは自らの装置の経済的潜在力を見抜けず、特許申請の好機を逃してしまいました。彼はあくまで科学者であり、起業家ではなかったのです。
ロシアではアレクサンドル・ポポフがコヒーラーを活用し、1895年に雷放電が発する電波を受信する装置を製作しました。雷雨が近づくと、研究所に設置された電気ベルが鳴り響く仕組みです。その後数年間、ポポフは電文の無線送信の研究に取り組みました。
同じ頃アメリカでは、ニコラ・テスラが無線通信と高周波電流の技術を研究していました。これらの業績は、後の無線技術の発展に不可欠な基盤となりました。1898年には、テスラが公開した無線操縦の船模型が大きな話題を呼びました。
ところで、ラジオの発明者としてよく名前が挙がるのがイタリアのグリエルモ・マルコーニですが、これは誤解を伴う表現です。彼はボローニャ大学の物理学科の学生として、1894年から1895年頃に実験を始めました。しかし、彼が使用した装置は、ヘルツやロッジらが既に用いていた要素の寄せ集めにすぎませんでした。
とはいえ、マルコーニは通信距離を飛躍的に延伸させ、無線電信の商用化を実現させました。1896年、若き発明家はイギリスへ渡り、装置の特許を取得します。翌年には無線電信・信号会社が設立され、新発明の恩恵にいち早く着目したイギリス海軍の採用が、マルコーニの成功を決定的なものにしました。
電気照明の起源
電気で室内を照らすという発想は、19世紀初頭にはすでに存在していました。物理学者ハンフリー・デービーは、2つの電極間で「燃える」鮮明な電気アークを発生させる方法を実演しています。
1840年代以降、この現象を応用したランプの製作が試みられましたが、成功は部分的なものでした。発生する光は強烈すぎて目を疲れさせ、室内照明には不向きでした。加えて電極はわずか数時間で焼き尽き、頻繁な交換が必要という難点も抱えていました。
もう一つの構想も模索されていました。特定の素材でできた細線が、電流を通すと発光することは知られていたのです。実用的な電球を実現するには、即座に燃え尽きることなく十分な明るさで輝く物質を見つける必要がありました。
高温に耐えるフィラメントは酸化から守る必要があるため、空気を抜くか不活性ガスを封入したガラス球内に収められねばなりませんでした。この分野における初期の実験の一つは、1840年にイギリスのウィリアム・グローブによって行われています。
電球の課題はその後40年間にわたり科学者たちを悩ませ続け、ようやく1878年にイギリスのジョセフ・スワンとアメリカのトーマス・エジソンが、それぞれ独立に解決策にたどり着きました。これに伴い特許権を巡る数年間の争いが勃発しましたが、最終的には1883年に和解が成立し、両者は協力関係を結ぶに至りました。
おわりに――発明は誰のものか
歴史上の発明の多くは、実に多くの人々の尽力によって生まれてきました。そこには宇宙を支配する法則を解き明かした物理学者も、新しい装置や部品を設計した技術者も、そして新技術の市場的成功を支えた起業家も含まれます。「新エジソン」と称されることもあるイーロン・マスクは、今日、後者のカテゴリーに位置づけられる人物でしょう。
世間の語り草では、一部の人々の功績は誇張され、他の人々の存在は完全に無視されがちです。その背景には、政治的事情や国民感情が働いていることもあります。しかし忘れてはならないのは、現実は通常もっと複雑だということ、そして成功には――いつだって――多くの父がいるということなのです。
参考文献
- Ken Beauchamp, History of Telegraphy, Institution of Electrical Engineers, London 2001.
- Andrzej Kajetan Wróblewski, History of Physics: From the Earliest Times to the Present Day, PWN, Warsaw 2009.
- Bolesław Orłowski, The Universal History of Technology, Warsaw 2010.
- Tom Standage, The Victorian Internet: The Remarkable Story of the Telegraph and the Nineteenth Century's Online Pioneers, Walker and Co., New York 1998.