大西洋横断電信ケーブル
大西洋横断電信ケーブル(たいせいようおうだんでんしんケーブル)とは、大西洋を通る電信用の海底ケーブルである。最初のケーブルは1858年、大英帝国のヴァレンティア島(現在のアイルランド領)とアメリカのニューファンドランド島(現在のカナダ領)の間に敷設され、実用可能な最初のケーブルは1866年に敷設された。
大西洋横断電信ケーブルがきっかけとなって生み出された計測機器に、ミラーガルバノメータ(鏡検流計)がある。これはトムソンが大西洋横断電信ケーブルの受信のために作り出した。この検流計は微弱な信号を読み取ることが可能で、これまで使用されていた電磁リレー方式と比べて高速に通信することができた。例えば、1858年に送られた女王からブキャナン大統領へのメッセージは、電磁リレー方式を使用したため16時間半かかったが、メッセージ内容の確認のために直後に同じメッセージを英国側へ送った時は、ミラーガルバノメータを使用して受信したため67分で済んでいる。しかし、この時点ではトムソンにはケーブル事業への大きな権限は与えられていなかったため、ミラーガルバノメータは正式に採用されなかった。
また、ミラーガルバノメータを使用するにあたっては、電流値の読み取りと、モールス符号からの復元の2工程が必要で、通信記録を直接残せないという欠点があった。この問題を解決するため、トムソンは1867年に通信記録が残るサイフォンレコーダーを発明した。このサイフォンレコーダーはアメリカ側で1873年に、英国側で1880年に採用された。
フレデリック・ニュートン・ギズボーン(英語版)は、大西洋間の情報伝達速度を高めるため、英国とニューファンドランド島に新たな航路を設ける案を考え、アメリカの実業家サイラス・フィールドに資金援助を求めた。サイラス・フィールドはこの話を聞き、考えた結果、航路ではなく大西洋にケーブルを通す構想に行きついた。しかし、この事業は困難が予想された。当時の海底ケーブルで最も長いものは黒海に敷設された574kmのケーブルであったが、大西洋を結ぶにはそれをはるかに上回るおよそ3000kmのケーブルが必要であり、さらにケーブルは深さ3000mを超える深海を通すことになる。これは初の試みであったため、無事に開通できるかどうか不確定な要素が多かったのである。
この疑問を解消すべく、サイラス・フィールドは海底の地形に関して、海洋学の権威であったマシュー・フォンテーン・モーリーに相談した。モーリーはジョン・ブルックの装置を使い計測した北大西洋の地形図を所持しており、敷設予定の地形は平坦だという確認が取れていたため、ケーブルの敷設には問題ないと回答した。フィールドはさらに他の問題に関しても専門家や海底ケーブルの製造会社に問い合わせ、計画は実現できるという確信を得た。
そこでサイラス・フィールドは1856年、大西洋横断電信ケーブルの事業を行うため、アトランティック・テレグラフ社を創立した。資金35万ポンドはフィールドが4分の1を出資し、残りを英国の事業家が出資した。会社は副会長にサミュエル・モールスをあて、主任技師にはエドワード・ホワイトハウスとチャールズ・ブライトを起用した。
ようやく開通したケーブルだったが信号の減衰が著しく、正確に伝達させるには再送信を繰り返したり、打鍵速度を落となければならなかった。ホワイトハウスは電圧を上げて対処しようとしたが、事態はさらに悪化し、10月20日には全く通信できなくなった。こうして、このケーブルはわずか2か月あまりで役目を終えた。この間に送られた電報は732通であった。
減衰の原因は主に、ケーブルが海中でコンデンサーとなり、信号電流が漏洩する現象による。 コンデンサーは導体で薄い不導体を挟んだものだが、海水は電気を通すため、電線と海水に挟まれたケーブルの被覆がコンデンサーを形成する。モールス信号のような直流パルスは交流の性質を持つので、その電荷を蓄えたり放出したりを繰り返す。放出は両側へ起きるので漏洩となり、さらに充放電により波形が丸くなる。それが信号の減衰をまねいたのである。 対策としては信号を送る速度を遅くする以外になく、トムソンの指摘が的中した形となった。
不通の原因は、絶縁性能の劣化だと考えられている。ケーブルの大部分は最初の工事前に作られ、2回目の工事が始まるまで屋外に放置されていた。このため、被覆材のガタパーチャが酸化・劣化し、そこにホワイトハウスが2000Vという高電圧を加えたため、絶縁破壊が起こってしまったと推定されている。