В целом разработка пишущего телеграфа Якоби стала первой в истории техники практической реализацией накопленных теоретических знаний об электромагнитах. Напомним, что исследования в этой области велись Борисом Семёновичем и Э. Х. Ленцом уже очень долгое время и впоследствии были собраны в работы «О законах электромагнитов» и «О притяжении электромагнитов».
Однако всеобщую огласку и популярность в научных кругах идея телеграфного аппарата приобрела благодаря всем известному Сэмюэлу Морзе, который на самом деле только предложил свою модификацию пишущего телеграфного аппарата. Член Петербургской академии наук И. Х. Гамель так передал в своем исследовании историю возникновения у Морзе идеи о создании телеграфного аппарата с электромагнитом в приемнике: «Я должен напомнить, – писал он, – о непристойной претензии американского художника Морзе, который утверждал, будто он изобрел первый электромагнитный телеграф.
Он два раза был в Европе для совершенствования в живописи. Когда он возвращался после последнего из этих посещений из Гавра в Нью-Йорк осенью 1832 года, он случайно попал на корабль-пакетбот «Салли», на котором находился доктор Чарльз Томас Джексон, живущий ныне в Бостоне. Но тогда он жил в Париже, посещая в Сорбонне лекции Пулье. Как известно, этому ученому удалось незадолго перед этим изготовить электромагнит очень большой подъемной силы. Иногда доктор Джексон развлекал пароходное общество экспериментами Пулье. У него были с собой на корабле купленные у Пиксии электромагнит и две небольшие гальванические батареи. Между прочим, он указал на возможность применения электромагнетизма для сигнализации и телеграфирования. Было сделано несколько беглых набросков – чертежей, некоторые из них я видел сам в дневнике доктора Джексона… В ноябре 1835 года Морзе начал думать уже серьезно о том, нельзя ли из сообщенных Джексоном во время морской поездки сведений что-либо сделать полезное для своего кармана».
Сэмуэл Морзе.
Морзе обратился к известному физику Дж. Генри, которому удалось установить условия наиболее рационального конструирования электромагнитов. Эти и другие знания, полученные от различных ученых, развивавших свою работу в области электромагнетизма, Морзе использовал в своих патентах, конечно же, не указывая источники, что привело к череде скандальных судебных процессов. Сам Дж. Генри так отзывался о неблагодарном ученике: «Я не знаю, сделал ли г. Морзе хоть одно оригинальное открытие в области электричества, магнетизма или электромагнетизма, имеющее отношение к изобретению телеграфа. Я всегда полагал, что его заслуги заключаются в комбинировании и применении чужих открытий в изобретении варианта аппарата и процесса для целей телеграфирования». Б. С. Якоби также отмечал, что, хотя Морзе и первым увидел возможность применения электромагнитов для целей телеграфирования, успешная реализация этой возможности основывалась на соблюдении выведенных им и Ленцом законами электромагнитов.
Проблема изоляции телеграфных линий стояла все так же остро, как и при Шиллинге. Так, попытки проложить телеграфные линии под землей потерпели неудачу, а предложение о воздушных линиях долгое время отвергал правительственный комитет. Якоби проводил все новые и новые опыты, направленные на решение проблемы изоляции телеграфных линий под землей. Ученый использовал стекло, кость, смолу, глину, шелк, хлопчатобумажные, шелковые и суровые нитки, бумагу, картон, волос, деготь, растительное масло, сало, квасцы. Далее он начал комбинировать все перечисленные материалы, получая изоляционные мастики. Наиболее удачной оказалась мастика, состоящая из равных частей каменноугольной смолы, мела и молотого стекла. В конце концов при прокладке телеграфного провода от Зимнего дворца к дому министра путей сообщения и публичных зданий в 1842 году Якоби нашел лучший изолятор для линий – каучук. Ранее была проложена линия между Зимним дворцом и Главным штабом. Работы прошли успешно, и Борис Семёнович принялся за проект телеграфной линии между Петербургом и Царским Селом, вдоль первой железной дороги. Новая линия была в 10 раз длиннее предыдущих. Однако здесь ученого вновь ждало множество проблем, связанных с изоляцией проводников под землей. Якоби лично проверил качество ее выполнения, но стабильной работы линии добиться так и не смог, утечка тока все росла. Под воздействием экстракока, линейный электромагнит замыкал контакты местной цепи. Чтобы компенсировать данное явление, Якоби вновь приступил к опытам и изобрел поляризационную платиновую батарею. Контрбатарея, как назвал ее ученый, посылала в линию ток, встречный экстракоку, и его воздействие нейтрализировалось. Что интересно, метод контрбатареи был признан по всему миру, а английские ученые даже использовали его при прокладке трансатлантического кабеля. Изобретение стало знаменательным и для самого Бориса Семёновича: ученый занимался его разработкой до конца своей жизни: последний свой день он провел за подготовкой статьи на эту тему, которую, к сожалению, так и не успел закончить.
24 ноября 1843 года эксплуатация телеграфной линии между Петербургом и Царским Селом была передана персоналу лейб-гвардии саперного батальона. Все линии были предназначены для правительственного использования, а телеграфные аппараты оформлены в виде дорогих изящных конторок: из карельской березы для Николая I и из красного дерева для сановников.
Телеграфная башня Зимнего дворца.
При этом пишущий телеграф не годился для устройства телеграфной связи с воинскими частями, полицейскими частями и т. п. – для этого требовался более простой и дешевый аппарат с устройством, прямо указывающим на переданную букву, слово или цифру. Тогда, 3 марта 1840 года, Якоби был назначен в инженерное ведомство «для занятий по применению гальванизма в военном деле».
Научный опыт в разработке подобного проекта был довольно обширен, но Борис Семёнович сразу обратил внимание, что предложенные ранее варианты механизмов не соответствовали специфичным требованиям телеграфирования. И в этой работе Якоби показал себя как гениального ученого: им была создана уникальная конструкция «гальванических маятниковых часов» (что стало первым шагом и в электрификации часовых разработок в целом), ставших основой механизма телеграфов шаговой системы. Стрелочные телеграфы были просты по конструкции и имели переносной вид, что позволяло использовать их в армии. Изобретение не только стало работать на пользу воинских частей, но и поспособствовало созданию специальных гальванических команд в саперных войсках, занимающихся также применением электрических мин, – эта сфера также вошла в деятельную жизнь неутомимого ученого, как мы увидим далее.
Множество экземпляров стрелочного телеграфа было создано ученым. В 1845 году он, используя все свои знания, накопленные в опытах над данным устройством, разработал стрелочный аппарат канцелярского типа, который предназначался для правительственных учреждений. Данный аппарат, названный горизонтальным, был настолько удачным, что Николай I выказал желания иметь два экземпляра для личного использования, которые пришлось «выполнить с надлежащей роскошью». Кроме того, идея данного изобретения приобрела огромную популярность в Европе. И вновь последовали попытки отнять право на первенство в данной разработке у Якоби. Ученый писал:
