（第4回）インスツルメンツの歴史 計測と制御の機器を中心に「大西洋の発見」
横河電機

松 本 栄寿ヨーロッパとアメリカ大陸で電信網はそれぞれ底は何者も住まない無生物の世界と信じられてい独自に発展した．しかし，両大陸は大西洋にはばた．ところが沈んだ海底ケーブルを修理のためにまれ，その間には船による情報の伝送しかなかっ

引き上げて見ると，そこに何かが付着していた．

た．それには２週間を要した．つまりスロー・パ

深海に生息する海洋生物である．

ディントン間のような迅速な電報による情報の伝

大西洋海底電信は，3000km の遠隔地と電信の達は閉ざされていた．それがついに 1866（慶応２）やり取りをする．海水の中にケーブルを通し途中

年，3000km の大西洋を結んで海底電信が完成すに中継基地はなかったから，陸上で使われる普通ることになる．明治維新の一年前のことであった． の電信機ではダメで，電気計測器のミラーガルバ完成にいたるまでは経済的にも，技術的にも筆舌ノメータが受信器として使われた．つまり電気のにつくせない苦難が待ち受けていた．完成は何を基本インスツルメンツと，海底電信の重要なインもたらしただろうか．アメリカが陸の情報孤島かスツルメンツは同じものであった．

ら脱出したことで，両大陸の株式市場が連動する経済効果が生まれた（図１）．

大西洋横断海底ケーブル

さらに，完成にいたる数度の失敗は，電気通信の理論を進歩させただけでなく，基本的な電気の1850 年にドーバー海峡の海底ケーブルが敷設標準の見直しと国際協体制を確立するのに役立っされ，それが多額の利益を生み出すことが分かるた．その上，予想外のことだったが自然科学の分と，イギリスは世界中に海底ケーブルを張りめぐ野への貢献が大きかった．それまで大西洋の海のらそうとした．まず地中海，アラビア海へと計画がすすみ，ついで大西洋の海底ケーブルが企画される．その中にボストン生まれの実業家，サイラス・フィールド（1819 ― 1892）がいた．フィールドはニューヨークとニューファンドランド間の電信線を計画していた時，たまたま地球儀を眺めていて，それならばイギリスまで引くこともできると思いついたと言われる．それ以来 13 年間を大西洋海底横断電線に捧げることになる（図２）．
ところが，大西洋は非常な広さの中に中継の場所を持たないため，一本の図１ ニューヨークの祝賀パレード 1858（安政５）年．のち 1866（慶応２）年にも行われた（スミソニアン・アメリカ歴史博物館展示）．
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電線を引き渡す方法が難しい問題だった．海の深さがまだ測定されておらず，海底の地質的構造についての知識がま
オートメーションインスツルメンツの歴史

だ正確でなく，そんな深海の底に置かれた電線が，限りなく重なる水圧に耐えられるかどうかまったく確かめられていなかった．たとえそんな電線ができても，とてつもない長い電線を深海の底に敷くことが技術的には可能だとしても，3000km もの長さの鉄に覆われた電線を積んで行けるほどの大きな船がどこにあるのか？

一本の電線を通して，蒸気船で航海しても２，３週間かかる遠方まで無事に伝わる電信なんて言うものができるのか？

あるのはただ電気についての初歩的な知識だ
けだった．
その経過をたどって見よう．

図２

大西洋海底ケーブルの経路

1837 年：クック・ホイートストン，モールスの電信発明
1851 年 11 月 13 日：ドーバー海峡海底ケーブル
成功カ月後に完全不通．
1859 年：「海底電信ケーブルの最良の被覆と素材の調査」合同調査委員会が設置された．

この間にサイラス・フィールドはアメリカとイ1861 年：「電気抵抗の標準化に関する会議」

ギリスの政府の認可をとって，必要な 35 万ポン

1865 年：７月 23 日第四回：新造船のグレートドの基金を集めるのに成功した．
1857 年８月５日：第１回： アメリカの軍艦「ナイヤガラ」4600 トン，イギリスの旗艦「アガメムノン」3200 トンが大洋の真中から分かれて半分ずつ敷設する計画．
両船とも特別に改造，出航はさながら大祭典のようであった．
300 マイル敷設した８月 11 日の夕べ，電線が海中に沈み 10 万ポンドの株式資本と丸１年の時間はムダになった．
1858 年６月 10 日：第２回：ハリケーンで 200マイルのみ敷設．残りを失う．
1858 年７月 17 日：第３回：出航には一隻のボートも，埠頭に集まる群衆もなかった．
同年８月５日：ナイヤガラと，アガメムノンとも目的地到着．
同年８月 16，17 日：ビクトリア女王，ブキャイースタン号がテームズ河を出帆，しかし電線を海底に落とす．
1866 年７月 13 日：アメリカとイギリス間の海底電信ケーブルが本格完成．
また，1865 年のケーブルを引き上げることができた．両大陸は二組の綱で結ばれた．
スコットランド・ヴァレンシア島とニューファンドランド間に開通した．
1869 年：仏・米間のケーブルも完成．相互に料金と緊急取扱い協定ができて，事実 1870 年に英・米間のケーブルが故障した際に役だった．
実は 1858 年の海底ケーブルが難航したことから，シベリヤ，ベーリング海峡，カナダ経由のルートも 1866 年に計画された．実現はしなかったが，この時に行われた現地調査は，1867（明治元）年にアメリカがアラスカをロシアから買収する際に役だった．

ナン大統領間の祝賀メッセージ交換．
同 8 月 31 日：ニューヨーク祝賀行列，サイラス

最初の電信はは第２のコロンブスと讃えられた．
しかし明瞭な電信はしだいに来なくなって約１
Vol.47 No.10（2002 年 10 月号）

1857（安政４）年にはじめられた大西洋海底ケー73

ブルの第一回目は失敗したが，翌年の第二回目にようとかけた 2000 ボルトの高圧がケーブルを破はいったんつながった．その時ホワイトハウス技損させたとされている．

師が選んだ受信器はエンボス式であった．これは

8 月 31 日ニューヨークでは凱旋将軍のようなパトン・ツーの信号を記録紙に刻みをつける方式で， レードが催された，サイラス・フィールドはコロ
彼は電信信号が記録に残る方式を好んだと思われンブスの再現とまで讃えられ，国中の英雄になっる．しかし，あまりに弱い信号なので判別できなた．しかし，このときすでに電信の信号は弱く，い．やむなく当時ようやく使われだしたトムソン

思うように受信できなくなっていることに彼は気式ミラーガルバノメータを取り付けて対処するこ付いていた．約１カ月後に完全に不通になると，とになった．つまり電気計測器が電信の受信器に絶好調の夢をさまされた人々はかえって怒りをあつかわれた 1）．

らわにした．「大西洋海底電信は本当の機能を果まずビクトリア女王とブキャナン大統領との間たした事は一度もない」「すべての電文は，イギで祝電の交換がなされが，この時のビクトリア女リス女王の電信も前もって作られていたものだ」

王からの祝電 98 ワードの伝送に 16.5 時間も，つとまでささやかれた．

いで確認に 67 分もかかっている．いずれにしろ１

ケーブル事故は多くの関心を呼び，イギリス政分間に２ワードくらいの送受信しかできなかった． 府はすぐさま調査委員会を作り，原因と対策をま予想もしない陸上通信と海中通信の違いが明らかとめようとした．学会，業界の有識者が集められになった．つぎに本格的に結ばれた 1866 年のとた．その中から，まずケーブルに貧弱な材料が使きは初めからミラーガルバノメータが主になった．

われたていたこと，製造を急いででき上がったケ

長距離の海底電線によって伝えられる電信信号ーブルが屋外で保管され日光にさらされていたこは波形が崩れて判読がしにくい．これは長距離ケと，そのために絶縁材グッタペルカが劣化してしーブルの芯線抵抗が大きくなり，信号レベルが低まった可能性があったこと，芯線の銅の純度も不くなるばかりでなく，ケーブルの周りの海水が誘電十分だったことなどが明らかになった．この結果体となって大きなコンデンサーができてしまって， を反映させて，1866 年の敷設の際には改良されその充電と放電に時間を要するためである（図３）．

たケーブルが使われた．

長距離のケーブルの信号の減衰についは，イギ
リス国内で 1000km のケーブルをつないで予備実

トムソン・ミラーガルバノメータとは験をしていた．ところが大西洋ケーブルの波形のくずれは予想を超えていた．マイケル・ファラデ

弱い電信信号を受ける受信器に使われた，トムー（1791 ― 1867）やウイリアム・トムソン（後のケルビン卿

1824 ― 1907）も気づいてはいたが一般石油ランプの常識になってはいなかった．当時の技術では，解決法はゆっくり伝送するしかなかった．

レンズ

この 1858（ 安政５）年８月にいったんつながった後もしだいに信号が弱くなり，10 月には停止してしまう．受信器をガルバノメータの代える前にホワイトハウス技師が，受信リレーを動作させ

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時間

図３74

海底電信の受信信号の崩れ

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スケール

図４

ミラーと磁針ミラーガルバノメータの原理
ミラー（0.1g）の裏に磁化された時計ゼンマイが貼り付けられていた．
オートメーションインスツルメンツの歴史

ソン型ミラーガルバノメータとはどんなものだったろうか．これは図４に示すような構造で，中心に微小なミラー（0.1gr）がつりさげられ裏に磁化した鉄片を貼った．そのまわりに円筒状のコイルを取り付ける構造である．左の光源（電球は発明されていなかったから，光源は石油ランプである）からの光をレンズで絞って，中央のミラーにあてる．ミラーから反射された光スポットは，左下のスケール盤にあたる．ミラーの周りの固定コイルに電流（この場合は電信信号）を加えると，生じた

図５トムソン・ミラーガルバノメータ（ロンドン科学博物館蔵）

磁界がミラー裏の鉄片に作用してわずかにミラーを動かす．光スポットのスケール上の左右の動き

電気の標準へを観察して，モールス信号を読み取るのである（図４，図５）．
実際には電信の受信小屋の中で，２人の技師がもう一つ特筆すべきことは，1861 年に BA（大英協会）に標準化委員会が設立され，ボルト，ア

電信信号によって左右に振れる反射光を観察した． ンペア，特にオームの基本的なシステムをつくり１人が観察しもう１人が記録した．長時間にわただすことである．これは，「海底電信ケーブルのる忍耐のいる仕事であった．例えば，ニューファ最良の被覆と素材の調査」委員会と関連がある．

ンドランドのハートコンテンツ受信所には，この要するにケーブルの仕様を正確に決めようとしたような作業をスコットランドからやってきた電信

ときに，１オームとはどれだけか共通の正確な物士たちが担当していた 2）．そこでは多くの電信士差しがない．発注側と電線メーカーの間で，正確が，冬の厳しい環境の中で暮らせるようい配慮さな銅線の抵抗値や絶縁物の特性を測るのに，抵抗れた宿舎があった．みんなが楽しんだのは，氷上オームの基準値と標準抵抗が必要になった．最終の競技カーリング（curling）であった（現代のオリ的に提案で 106cm 長さの水銀柱を 0.96 オームとンピック競技にあるカーリング）．

した．ようやく電気の基礎と応用には電信技術者

例えば 1870（ 明治３）年のハートコンテンツにと物理学者が協業する必要が理解されるようにな

は 10 人が配置され，給料は 150 ポンド／年でボーって行く．ここで読者は電気技術者という名前でナスが 25 ポンドの高給で，その上に３年毎に３ないことに気付くだろう．当時は電気の応用は電カ月もの休暇がもらえた．それでも独身者は不満信しかなった．技術者とは「電信技術者」のことでとても結婚できないとこぼした．食料の多くはであり，学会は「電信学会」と呼ばれた．

英国から運ばれていたし，近くの人里まで 90 マ

アメリカが孤立した情報島国からの離脱できた

イルもあり，最も近いペリカン・バーでも３マイ海底電信の開通の約百年後，1964（ 昭和 39）年世ル先であった．

界初の静止衛星シンコム３号が打ち上げられた．

このような電信士の苦難も，のちに電信信号をペンとインクで記録するサイフォンレコーダのとって代わられる 3）．やがて，大西洋の海底を詳しく測定する音波による海底探査が実用化され，海底ケーブルの敷設も楽になった．しかし，それは戦争がキッカケである．第一次世界大戦で U ボー
ト対策のために開発された技術が基礎であったからである．
Vol.47 No.10（2002 年 10 月号）＜参 考 文 献＞
１）D.de COGAN; "Dr. E. O. W. Whitehouse and the 1858
trans ― Atlamtic Cable", History of Technology, Vol.
10, 1 ／ 15,（1985）
２）Bernard S.Finn; "Growing Pains at the Crossroads ofthe World: A Submarine Cable Station in the 1870's",
IEEE Proceedings, 64 ― 9,（1976）
３）松本栄寿：「ガルバノメータの発展と応用から自動平衡計器への道をたどる」電気技術史研究会資料，HEE― 93 ― 16,（1993）75