旗语和灯语,是后世仍在使用的通信方法。
旗语比较常见,各国海军仍在用。通过挥动旗帜,代表不同的数字和字母。
然后这些字母和数字,就能通过数字码和字母码,转译成文字信息。
朱由检之所以制定数字码和字母码,主要就是为了用旗帜传递旗语。这样船只在航行时,就仍能够通信。
旗语提出之后,群臣再次惊叹。负责整修长城防线的秦士文更是提出:
“旗语不仅可以用于海军,边军也可以用。”
“站在烽火台等高处挥动旗帜,可以让很远的人看见。”
“这样烽火台传递的信息,就能远胜以前。”
提议让驻守烽火台的士兵学习旗语,定时挥旗传信。
这个方法,引来兵部官员赞同,户部官员反对——
九边饷银压力本来就大,再给他们增加支出,户部撑不下去。
户部尚书毕自严指出:
“用手挥动的旗帜太小,若要看得清楚,必须给士兵配备望远镜。”
“而且每个人都要学会旗语,对士兵要求太高,军饷也要多发,边防开支过大。”
这是现实问题,旗语别看简单,却不是人人都能学会的。
能学会旗语的士兵,军饷上的要求会更高。否则他们就不愿干,继续像以前一样混日子。
所以毕自严认为,让边军士兵使用旗语不现实。
那么有没有降低成本的办法呢?
群臣一时间想不到,朱由检却有了主意。
他想到了自己看过的老电影中,那些发出信号的铁路臂板信号机——
可以用红色或黄色的臂板代替手臂和旗帜,通过角度变化,发出不同的信号。
(铁路臂板信号机)
虽然他没了解过铁路臂板显示信号的含义,但他有更好的办法:
那就是仿照旗语,制定一套臂板表达方式。
这样海军使用旗语的通信兵、和边军使用臂板的通信兵,就能用同一种办法培养。
陆上和海上的不同,不过是陆上摆动臂板、海上挥舞旗帜罢了。
甚至海上的舰船,也能在桅杆上安放臂板,用以传递信号。
这个方法提出后,群臣已经惊叹得不知要说什么好了。
皇帝脑海中层出不穷的想法,让他们应接不暇,感受到自己和皇帝的差距:
沿用了几千年的烽火台,都没有人想出改进信息传递的方法。
到了当今皇帝这里,改进的办法却一个一个冒出来。
不用试验,他们就能想到,用臂板传递信号,是非常可行的措施。
在烽火台上安装木杆和臂板,也不需要增加多少成本。
甚至中间传递信号的士兵都不需要学习旗语,他们只需要摹仿前一个发出信号的臂板,摆动自己负责的臂板就行了。
最需要增加的,是一个用于观察的望远镜——
这样士兵才能看清十里之外的烽火台,知道他们的臂板怎样放。
(法国工程师克劳德·查普在1790年代设计的臂板系统,1830年遍布整个法国。英国等国家也发展出类似的通信方式,可以统称为摆臂式讯号机系统)
所以群臣很快通过了建造臂板的提议,在居庸关和昌平镇之间,试验用臂板传递信号。
旗语和臂板的事情,就这样确定下来。
朱由检让兵部、太仆寺和海军衙门合作,制定一套海陆通用的旗语臂板用语。
然后他又提出了一种,用灯光传递信号的办法。
命小太监取来一盏油灯,朱由检让他用红布蒙住,然后快速拿开。
如此来回几次,朱由检看着不明所以的群臣,询问他们道:
“你们觉得,用这种光暗的变化传递信号如何?”
“暗代表阴,用数字0表示,记录时可以简单记成点‘·’。”
“亮代表阳,用数字1表示,记录时可以简单划个杠‘-’。”
“以点和杠代表数字和字母,就能像旗语一样,传递复杂的信息。”
这个比旗语还要抽象,也更难以理解。
毕竟旗语两个手臂一横就代表1,变化角度代表其它数字,群臣都能明白。
但是用灯光明暗代表1和0,再用0001、0010这样的数字代表1和2,他们的脑子一时间转不过弯来。
还是徐光启的数学知识深厚,思索了一会儿后,试着解释道:
“陛下的意思是只有0和1两个数字,加上1就增加1,再加1就进位。”
“以0001代表1;加1就是0010,代表2;再加1就是0011,代表3……”
“以此类推,可表达十个数字。”
“然后这些数字用数字码转译,可以表达文字。”
朱由检听到徐光启竟然能听明白,顿时击掌赞叹。
二进制历史上是由莱布尼茨提出的,这个人还要再等十八年才能生出来。
他以为自己在这时候提出,很难有人理解。
没想到徐光启凭借深厚的数学知识,硬是听懂了二进制。
这让他非常高兴,让徐光启向群臣解释。
徐光启解释了很久,这些朝堂上的老头子也没有多少人听明白。
朱由检无奈之下,只得绘了个表,让他们记住对应关系就行了。
表里面还加上了点“·”和杠“-”,以短码和长码称之,合起来称为长短码。
(字符和二进制数字、长短码的对应关系)
(摩尔斯电码)
这种长短码,自然是朱由检仿照后世的摩尔斯电码制作的。
只是他没有记忆过摩尔斯电码,也不觉得应该完全照搬。
所以他根据摩尔斯电码的原理,自己设定了一套办法:
用四位长短码表示数字,五位长短码表示字母。
多出的四个点或五个点代表句号,用以消息断句。
其它的则代表天干符号,对应相应的密码本。
这样在发送数字码的时候,就能把长短码自动按四位区分。发送字母码的时候,则按五位区分。相比摩尔斯电码,不需要记录间隔。在传递消息的时候,更加快捷方便。
比四位长短码更简短的一二三位长短码,则作为传递固定消息的代号。
例如后世的汽车灯语,就是用大灯间隔闪烁,表达一定的含义。
朱由检也是从汽车灯语中,想到了可以用灯光发信号。
这样夜晚来临,无法用旗语和臂板发消息时,就能使用灯语,同样传达信息。
群臣听到皇帝的想法,不知道要说什么才好了。
虽然他们大部分都没理解明白,但是从徐光启欣喜震惊的神色来看,灯语显然可行。
很多人的心中,都产生一个想法:
这是正常人的脑子能想出来的吗?
莫非皇帝真的梦到过太祖成祖,这是得天之授?
怀着这个想法,群臣虽然大部分都没听懂,却不敢反驳皇帝的提议。同意在居庸关一带的烽火台上设灯塔,试验在夜晚传递灯光信号。
朱由检还提出了用红色、黄色、绿色的灯笼代表不同的代码,把自己能想到的通信方法都提了出来,让秦士文负责通信试验,徐光启、陈奇瑜、郑士毅等人协助。
层出不穷的想法,让会议结束后的群臣,很多人都感觉晕晕乎乎。那些没理解的,都请求抄录一份会议记录,回去好好琢磨。
朱由检见他们如此好学,自然一口答应。让起居注官员和他们一起抄写,略去保密部分。
秦士文作为通信试验的负责人,必须要搞明白这些。他拉着徐光启询问了很久,最后才勉强明白了二进制:
“原来二进制是这个意思啊!”
“只有两个数字,超过就要进一。”
“那么我们平常用的十个数字,可以称为十进制?”
徐光启点了点头,说道:
“逢十进一,自然可以称为十进制。”
“陛下定的公制度量衡,几乎所有的单位都是十进制,这样方便计算。”
“旧制使用的斤两,十六两才是一斤。这种十六进制换算,那就非常不便了。”
对此连连点头,秦士文终于理解。
但他对皇帝的佩服丝毫没有减弱,甚至到现在都没想明白:
皇帝怎么想出的二进制,还有灯语旗语,以及数字码、字母码?
这些东西单个已不简单,皇帝把它们糅合成一个体系提出,实在让人惊叹。
和徐光启交流这件事,徐光启也不明白。
对于数学知识深厚的他来说,二进制带来的震撼要更大。而且他从二进制想到了三进制、十进制、十六进制……让他几乎感觉到,进入了数学的新天地。
更让他惊叹的是,皇帝提出的长短码是用二进制的规律,却不完全按二进制。就像是已经用过,知道这样用更方便。
所以两个人讨论之后,一致认为皇帝要么有人传授,要么就是天授——
就像是梦到太祖成祖一样,得到上天传授。
这个说法,很快在京城流传开。
之前皇帝梦到太祖成祖的说法,还只有一些愚民相信。那些有学问的,大多不相信这一点。
只是因为皇帝的天子身份,他们不敢反驳罢了。
此时这些人看到皇帝提出的旗语、灯语、二进制、长短码、数字码、字母码……那是不得不信了。
因为他们这些自诩有学问的人,很多连看都看不懂,更别说把这些结合成一个实用的体系,解决通信问题。
若非得天之授,他们实在想不出有谁能想到这些?
学问越深的人,越知道凭空想出这些有多难。
可以说,旗语和灯语信号还没确定,朱由检就因此受益——
他在大明的威望,得到进一步提升。
此时此刻,很多人相信当今皇帝是上天派下拯救大明的。
若非如此,怎么可能短短一年多时间,大明就显得蒸蒸日上、出现这么多新事物?
内府监制作推广的蜂窝煤,甚至都因此受益。
百姓相信这种皇帝发明的新事物,会对生活有益。
负责通信试验的秦士文等人,更是摩拳擦掌,恨不得把皇帝的想法,尽快试验出来。
他们挑选了一些数字码固定所代表文字,准备好试验用具后,次日就浩浩荡荡出京,去居庸关试验。
京城的一些闲人,甚至都跟着去看。
锦衣卫也没禁止,因为皇帝说了这种必然大规模推广的事物保不了密。
需要锦衣卫保密的,是他们用的密码本。保密司的工作要着重制定密码,使用密码保密。
所以,很多人都看到居庸关和昌平镇之间,每隔十里架起来一根长杆。长杆上有块像手臂一样的木板,可以用绳子拉动变化角度和外形。
很快,约定的时间到来。居庸关上的臂板,变化了一个形状。十里外的信号站上,锦衣卫指挥佥事方弘瓒用望远镜看到后,立刻拉动绳索,把自己负责的臂板,同样变化成这个形状。
他后面的信号站,另一个指挥佥事项俊卿负责的臂板,很快同样变化。
这样一站一站传下去,第五站就是昌平镇驻地。
一个代表“4”的数字,很快由居庸关传到昌平镇。
然后在隔了一段时间后,又有其它数字陆续传出,合成一组4080670244228050,翻译成文字就是:
大明万年!
徐光启在昌平镇中,成功将这组数字码译出来后。观看到这一幕的人群,都是欢呼不已。
他们高喊着“大明万年”,为见到这一幕而欢喜:
身在长城附近的他们,知道臂板通信试验的成功,有多么大的意义。
这代表着长城上发生的事情,能很快传到后方。
如果居庸关遇袭,昌平镇能迅速得到消息,出兵前去增援。
很多从京城过来观看的闲人,敲锣打鼓地把这个好消息传回京城。
负责代表皇帝观看试验的司礼监随堂太监侯保山,更是骑上快马,赶往京城向当今皇帝报喜——
身为负责银章密奏的太监,他比其他人更知道保密的意义。
这个试验成功,意味着大明的通信和保密手段有了质的飞跃。
他这个负责银章密奏的太监,也要给各个得到银章的大臣约定密码,进行保密通信。
这些观看的人走了,徐光启等人还要留下来。他们在臂板试验之后,又进行了旗语试验。让通信兵挥舞旗帜,传递相应消息。
这个试验不太成功,因为旗帜太小、陆地上的颜色又太斑斓。间隔十里的信号站,很难辨认清晰。如果间隔五里会看清楚,但是成本至少会翻倍。
海军衙门的人,则认为如果在海上,用望远镜看到十里之外的旗帜不成问题——
毕竟海上的颜色实在太单调,旗帜上稍微涂上红黄二色,就能在远处辨认出来。
所以最终他们得出的结论,如同皇帝所言:旗语适合海上,臂板适合陆地。
然后到了晚上,他们又试验了用火光明暗传递信号、用不同颜色的灯笼传递信号。
最终还是觉得,灯笼的颜色远处不怎么能看出来。用火光明暗传递信号,更加实用一些。
长短码也确实可行,可以转译成数字码,再转译成文字。
信息加密同样,可以约定好加密方式,让收到的人按照对应方法解密。
这些试验记录,次日就发到了京城。
朱由检在紫禁城中,收到了试验成功的消息。(本章完)。