Wie viele andere Kinder bastelte ich mir einst ein Telefon, indem ich Blechdosen an beide Enden eines Drahtes montierte. So konnten wir in die eine Dose (die des Absenders) sprechen und mit der anderen (der des Empfängers) zuhören. Es funktionierte tatsächlich. Wenn der Draht straff genug war vielleicht über 50 Meter. Die von der Dose aufgefangenen Schallwellen übertrugen sich auf den Draht und brachten so die andere Dose zum Schwingen, wodurch man das Gesagte hören konnte.
Nützt eine dritte Blechdose?
Aber wie sieht es mit längeren Distanzen aus? Und lässt sich durch eine dritte Blechdose, die gegen den Empfänger gehalten wird, die Übertragung um weitere 50 Meter verlängern? Sie ahnen die Antwort: nein. Der Ton wird zu schwach, das Störgeräusch ist zu stark. Aber es gäbe eine alternative Lösung: Eine Person könnte sich anhören, was beim ersten Empfänger ankommt, und das Gesagte im zweiten Sender wiederholen. Aber nun müssten wir Pausen einlegen, damit der Wiederholer seinen Job machen kann. Eine weitere Alternative wäre es, den Ton zu verstärken. Aber so würden wir das Rauschen ebenfalls lauter machen.
Genau das war der Stand der Technik der Telekommunikation zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Wir legten Telefonkommunikationskabel quer durch den Atlantik, und Verstärker übertrugen das Gespräch (und das Rauschen!). Das nennen wir analoge Kommunikation. Aber auch die Idee eines intelligenten Verstärkers wurde weiterverfolgt. Anstatt einen menschlichen Verstärker einzusetzen (ein ziemlich einsamer Job auf dem Meeresgrund), entstand die Idee, Symbole zu senden, zum Beispiel eine Folge von Nullen und Einsen mit vordefinierten Längen pro Sekunde. Wenn der Verstärker nun korrekt dekodieren könnte, dass eine Null oder eine Eins gesendet wurde, wäre er in der Lage, dieses Symbol genau zu «wiederholen» und weiterzugeben, und letztendlich würde die Nachricht von Nullen und Einsen unabhängig von der Anzahl der Verstärker ihr Ziel erreichen.
Alles dreht sich ums Dekodieren
Entscheidend ist, dass die Symbole trotz des unausweichlichen Rauschens korrekt dekodiert werden können. Da das Rauschen zufällig ist, führte es in einer ungünstigen Situation immer wieder zu einem Dekodierungsfehler. Mitte des 20. Jahrhunderts galt das Problem als unlösbar. Hier kommt Claude Shannon ins Spiel, ein Universalgenie, der bei Bell Laboratories arbeitete. In einem meisterhaften Werk, das er 1948 veröffentlichte, leitete er genau her, wann eine Botschaft trotz des Lärms korrekt dekodiert werden kann.
Das war der wahre Beginn der digitalen Revolution, denn Symbole (oder Bits, wie Shannon sie nannte) konnten nun über beliebige Entfernungen übertragen und sogar für spätere Abfragen gespeichert werden. Wie Sie wissen, führte dies zu all den digitalen Kommunikationsmitteln, die wir heute kennen, sei es drahtlos oder über Glasfaserkabel. Mir scheint also, dass das Spielen mit Blechdosen weitreichende Folgen haben kann.