大西洋横断電信ケーブル

1858年の海底ケーブル

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ウンドランド島(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。

ケーブル敷設までの歴史

背景

1830年代の後半、英国のウィリアム・クックチャールズ・ホイートストン、アメリカのサミュエル・モールスらにより、電信が実用化された。やがて電信はモールス信号を用いた通信が一般的になり、1840年代にはヨーロッパやアメリカで陸上の電信網が急速に普及していった。

これに対し海底の電信は、電線を覆う絶縁物質に適した材料を選び出す必要があったので、陸路に比べて敷設が遅れていた。しかし、マレー半島の樹木から採れるガタパーチャと呼ばれる樹液が使用できるということが分かり、海底ケーブル敷設の道は開けた。初の海底ケーブルは、1850年、ブレット兄弟(兄John Watkins Brett、弟Jacob W. Brett)によりドーバー海峡に敷かれた。このケーブルは不慮の事故により翌日切断されたが、翌1851年に再び敷設され、英国とフランスをケーブルで結ぶことに成功した。

この成功によって海底ケーブルはブームとなり、英国からアイルランド、ベルギー、オランダへのルート、そして地中海黒海など、1855年の時点で25本の海底ケーブルが敷かれた[1]。しかしこの時点で大西洋にはまだケーブルが敷設されておらず、情報伝達は未だに蒸気船に頼っていた。

事業計画

サイラス・フィールド

アメリカの実業家サイラス・フィールドは、大西洋にケーブルを通すことを計画した。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の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[2]。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[3]

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四分の一を出資し、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。また、ウィリアム・トムソンも役員に名を連ねた。

ただしトムソンは、この計画の技術的な問題点を指摘した。トムソンは1855年、マイケル・ファラデーの研究を元に電信方程式を発表していたが、この式によると、通信の速度はケーブルの長さの二乗に比例して遅くなる。つまり長い距離のケーブルでは通信が遅延してしまうことになる。これを防ぐために、計画よりも太いケーブルを作らなければならないと主張したのである。

しかしこの意見はフィールドには受け入れられないものであった。ケーブルを太くすればその分費用もかさみ、敷設するのにも3隻の船が必要になってしまう。第一、すでにケーブルの一部は製作されていた。また、主任技師のホワイトハウスもトムソンの意見を「学者の作り話」と否定した[4]。ホワイトハウスはモールスと共に、陸上で長さ3000kmのケーブルを使用して通信テストを行い、トムソンの主張する遅延は無いことを確かめた[5]。また、ホワイトハウスはファラデーから、「トムソンの主張は完全に正しくはなかったのではないか」というコメントを引き出し、これをトムソン説否定の根拠とした[6]。 こうしてトムソンの意見は無視される形となった。トムソン自体は役員として残り、敷設のための航海にもすべて参加することとなるのだが、技術的な指揮は基本的にホワイトハウスがとるようになった。

一方、資金は順調に集まり、ケーブル製造は急ピッチで進められた。そして1857年7月にケーブルは完成し、敷設の準備は整った。

最初の敷設工事(1857年)

戦艦アガメムノン

ケーブル敷設のための航海は1857年8月に行われた。ケーブルは1隻の船では積みきれないため、英国の軍艦アガメムノンと米国の軍艦ナイアガラの2隻に分けられた。ヴァレンティア島を起点に、先にナイアガラがケーブルを敷設しつつ大西洋を進み、海上でアガメムノンと合流してケーブルを接続する予定だった。

ところがナイアガラが540km敷設したところで、ケーブルの繰り出し速度が速すぎることに気づきブレーキをかけたところ、ケーブルが切断されてしまった。ケーブルはそのまま深海へと沈み、当時はこれを引き上げる技術は無かったため、工事は断念せざるを得なかった[7]

2度目の敷設工事(1858年)

フィールドらは翌年2度目の敷設工事を行った。前回の失敗の原因であったブレーキを改良し、一定の力以上が出ないよう作り変えた。ケーブルは大部分が残ったのでこれをそのまま使用し、切断された分と予備のケーブルを新たに製作した。

工事は6月に始まった。今回は、はじめに大西洋の真ん中でアガメムノンとナイアガラがケーブルを接続してから、両端へ向かってケーブルを敷設してゆくという方法をとった。

しかし、この航海は順調には進まなかった。大西洋の接続予定地点へ向かう航海中、記録的な暴風雨が両方の船を襲った。アガメムノンは時に45度傾き、沈没の危機におちいった[8]

この暴風雨は7日間続き、船員の負傷とケーブルの損傷をまねいたが、6月26日、アガメムノンとナイアガラはようやく海上で落ち合い、ケーブルの接続を行うことができた。その後、アガメムノンは東へ、ナイアガラは西へとケーブルを敷設していったが、途中で何度かケーブルの切断が起こり、そのたびに両者の船は合流地点まで戻って接続をやり直さなければならなかった。その作業を繰り返している間に、食料や、燃料である石炭が不足してきたため、作業を続けることが出来ず、船は一旦アイルランドへ戻らなければならなかった[9]

3度目の敷設工事(1858年)

ヴァレンティア島の テレグラフ・フィールドは、 最初のメッセージを北アメリカへ送った場所である。2002年の8月、大西洋横断ケーブルがニューファンドランドまで敷かれたことを記す碑がFoilhommerumの崖で公開された。 ヴァレンティア産の粘板岩を原料として、地元の彫刻家アラン・ホール氏によって製作されたこの記念碑によって、我々は1857年からのヴァレンティアの電報産業の歴史を知ることができる。

必要資材を確保した両船は、さっそく3度目の敷設工事に挑んだ。接続の方法は2度目と同じである。7月29日に大西洋上でケーブルの接続を行い、ナイアガラはそのまま順調にニューファウンドランド島へと到着した。一方のアガメムノンは、再び嵐に見舞われ、さらに一時はケーブルの原因不明の障碍という事態にも陥ったが、これを乗り越え、8月5日、ヴァレンティア島へと到着した。ヨーロッパとアメリカ大陸がケーブルで結ばれた瞬間であった。

この吉報は英米両国に伝わり、町は喜びに包まれた。新聞各紙は大々的に報じ、ニューヨークでは15,000人の祝賀行進が行われた[10]。技師長だったチャールズ・ブライトには爵位が授けられた。また、ヴィクトリア女王からアメリカのブキャナン大統領あてに祝電が送られた。女王の99語のメッセージは16時間半かかってアメリカへ伝わった。

その後

このケーブルは通信状態が悪く、正確に伝達させるには何度もメッセージを送らなければならなかった。この状態を解決すべく、ホワイトハウスは電圧を上げて通信を行ったが、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[11]。こうして、このケーブルはわずか2ヶ月あまりで役目を終えた。

ケーブルが不通となった原因は、絶縁性能の劣化だと考えられている[12]。ケーブルの大部分は1回目の敷設工事のために作られたものを使用しているが、これは2回目の工事が始まるまで屋外に放置されていたので、太陽にさらされた上にバクテリアが繁殖し、絶縁物質のガタパーチャが劣化していた。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[13]

計画の立て直し

度重なる失敗によって、株主は50万ポンドを失った。さらに、翌年に行った紅海横断ケーブルも失敗に終わったため、海底ケーブル事業は抜本的な見直しを迫られた。1859年、英国政府は特別委員会を設置し、専門家を集めて失敗の原因を探った。そして委員会は、これまでの事業の失敗は事前の調査を行っていれば防げたもので、大西洋ケーブル自体は技術的には実現可能だという報告を出した。

この報告を受けたサイラス・フィールドは、再び大西洋横断ケーブル事業へ挑戦することを決意した。資金集めには苦労をしいられたが、英国の資本家から28.5万ポンド、米国の資本家から8万ポンドを集め[14]、残りを新たに作られたケーブル製造会社であるTELCON社(Telegraph Construction & Maintenance)からの出資で補うことで、必要資金を確保した。

また、フィールドはホワイトハウスを解雇し、トムソンを後任に据えた。トムソンは以前からの主張に沿って、銅線および絶縁部の断面積を増やし、強度も上げた新しいケーブルを製作するよう指示した。ケーブルは綿密な研究や実験を行った上で設計された[15]

4度目の敷設工事(1865年)

4度目の敷設工事は1865年に行われることになった。今までの経験から、海上でのケーブルの接続作業には危険が伴うことが予想された。しかし幸いにも、イギリスの技術者イザムバード・キングダム・ブルネルが設計した当時最大の蒸気客船グレート・イースタンが使用できたので、ケーブルの接続の必要はなく1隻で大西洋を横断することが可能になった(ケーブルの重量が増したため、グレート・イースタンが使えなかった場合は3隻の船が必要になっていた)。

グレート・イースタンは7月14日に英国を出港し、アメリカへ向けて敷設作業を行った。途中、ケーブルがショート(短絡)するという事故が2度起こった。これは、切れた鉄線が絶縁部を貫通したことによるものだと分かったため、一旦ケーブルを引き上げ、該当部分を除去する作業を行うことで対処した[16]

その後は順調に進んだが、全体の3分の2まで敷設を行った段階でケーブルが切断され、ケーブルの端は海底へと沈んでいった。ケーブルを引き上げようとしたが、道具が足りず、グレート・イースタンは一旦英国へと戻らなければならなくなった。

5度目の敷設工事(1866年)

4度目の工事も失敗に終わったが、道具さえあればケーブルを引き上げることは可能であった。また、航海中に行われた通信から、このケーブルは性能面でも優れていることが分かった。報告を受けたフィールドは、新たに大西洋にケーブルを敷設し、さらに海底に沈んだケーブルも引き上げるという決断を下した。これが両方実現すれば、大西洋には2本のケーブルが敷かれることになる。

新しいケーブルの敷設は7月13日から行われ、27日、ケーブルはニューファウンドランド島に到着した。こうして、敷設作業は成功した。そして8月5日から一般の通信事業を開始した[17]

さらにグレート・イースタンは、前年に落下したケーブルの引上げ作業に着手した。この作業は困難を極めたが、8月31日にケーブルの引き上げに成功した。このケーブルもニューファウンドランドまで接続し、計画通り、2本のケーブルを敷設することに成功した。2本目のケーブルは9月8日から通信を始めた[18]

こうして、大西洋横断電信ケーブルは完成した。タイムズ紙は、「世界は急速に、巨大な一つの都市になりつつある」と論じた[19]。トムソンらには爵位が授けられた。フィールドはアメリカ人であったため爵位は与えられなかったが、米国議会は感謝決議を満場一致で採択することでその功績をたたえた[20]。このケーブルは商業的にも成功し、最初の半年で2万9千ポンド、次の半年で43万ポンドの収入を得た[21]

海底ケーブル網の発展とその後の展開

敷設100年を記念するアメリカの郵便切手(1958年)

大西洋横断ケーブルを成し遂げた英国は、1870年、ロンドンからインドへ到る海底電信ケーブルを敷設、1902年には太平洋横断電信ケーブルを敷設した。こうして英国は当時の植民地を結ぶ大きなケーブル網(All Red Line)を完成させた。このことによって英国は情報伝達面において圧倒的な力を得た。

一方、他国も大西洋横断電信ケーブルを引くようになった。フランスは1869年、フランス-アメリカ間でケーブルを敷設した(ただしこのケーブルを保有していた会社は1873年に英国企業に買収される)[22]。その後もフランスやアメリカ、ドイツなどの企業によりケーブルの増設は続き、1901年には大西洋上に15本のケーブルが敷かれた[23]。しかし、これらのケーブルは途中で英国のケーブルを経由しなければならなかったので、通信内容は英国に筒抜けであった[24]。そのため英国の優位はしばらく続いた。

1910年にドイツによって無線通信が実用化されると英国の優位性は弱まり、さらに1956年に大西洋横断電話ケーブル(TAT)の敷設などによって、電信ケーブルの重要性は薄らいだ。しかし、19世紀から20世紀前半において大西洋横断電信ケーブルは多くの分野に影響を与え、この時代における世界の一体化に大きな役割を果たした[25]

ケーブル構造

多くの大西洋横断電信ケーブルは、電流を流す銅線をガタパーチャで覆い、さらにケーブルを保護するためその周りを鉄線で覆うという構造になっている。これは元々1851年にドーバー海峡横断電信ケーブルで採用された構造である。以降、20世紀始めに装荷ケーブルが開発されるまで、大西洋横断電信ケーブルに限らずほとんどの海底ケーブルでこの構造が採用されていた[26]

1857年に作られたケーブルは、銅線のまわりを3層のガタパーチャで覆い、さらにヘンプヤーン(麻糸)をらせん状に巻いてから18本の鉄線で覆っている[27]。ケーブルの外径は16mmであった[28]

1865年に作られたケーブルは、信号の遅延や減衰を防ぐために銅線の断面積を3倍にし、そしてガタパーチャは4層にして厚みを1.5倍にした。外径は28mmであった。また、浅瀬に敷設するケーブルは深海のものに比べて磨耗が激しいため、さらに丈夫にした2重外装ケーブルを使用している[29]。1866年に製造したケーブルも基本的には1865年のものと同じだが、4度目の敷設工事の際に発生した鉄線の貫通事故を教訓として、よりやわらかい鉄線を使い、それを亜鉛メッキしたものを外装に使用している[30]

脚注

[ヘルプ]
  1. ^ 白崎(2008.4)p57
  2. ^ 白崎(2008.12)p54
  3. ^ 白崎(2008.5)p60
  4. ^ 水沢(2006)p322
  5. ^ 白崎(2008.5)p60
  6. ^ ボダニス(2007)p98
  7. ^ 白崎(2008.5)p60
  8. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p26
  9. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p27
  10. ^ 高橋(2006)p105
  11. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p28
  12. ^ 白崎(2008.5)p61
  13. ^ 白崎(2008.5)p61
  14. ^ 白崎(2008.7)p71 アメリカは当時南北戦争の只中だったため、多くの資金を集めることは出来なかった。
  15. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p30
  16. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p31
  17. ^ ロッシャー(1937)p88
  18. ^ ロッシャー(1937)p89
  19. ^ 水沢(2006)p324
  20. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p34
  21. ^ ロッシャー(1937)p89
  22. ^ ロッシャー(1937)pp.94-95
  23. ^ 白崎(2008.8)p67
  24. ^ 高橋(2006)p105
  25. ^ 白崎(2008.4)p55
  26. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p37,42
  27. ^ 英国官庁図書出版局(1971)p23
  28. ^ 白崎(2008.5)p60
  29. ^ 白崎(2008.7)p71
  30. ^ 英国官庁図書出版局(1971)pp.32-33

参考文献

  • 『英国における海底ケーブル百年史』英国官庁図書出版局、国際電信電話株式会社訳、国際電信電話株式会社、1971(原著1950)。
  • 高橋雄造『百万人の電気技術史』工業調査会、2006年。ISBN 978-4769312581
  • デイヴィッド・ボダニス『エレクトリックな科学革命』吉田 三知世訳、早川書房、2007年。ISBN 978-4152088499
  • マックス・ロッシャー『世界海底電信線網 : 特に国民経済学的観点に於て』日本無線電信、1937年。
  • 白崎勇一 (2008.4-2009.3). “世界を変えた海底電信ケーブルの話”. ITUジャーナル 38-39. 
  • 水沢光 (2006). “歴史から科学者・技術者を考える(6) 大西洋横断ケーブルの敷設 ウィリアム・トムソン(ケルヴィン卿)”. 材料技術 24 (6): pp.321-324. 

外部リンク