
微軟百科全書在1999年9月評選了過去1000年中最偉大的十項技術(shù)發(fā)明。其中大部分我們都早已習(xí)以為常,背后卻隱藏著很多歷史。資深技術(shù)編輯赫伯.布羅迪(HerbBrody)撰寫了該文,娓娓道來其中緣由。不妨想想,你心中的十大發(fā)明是什么?
你在早上醒來,戴上眼鏡,打開收音機,拿起早報。不知不覺之間,你已經(jīng)享受到了過去千年中最偉大發(fā)明中的三樣:玻璃鏡片,無線通信和打印機。然后你搭地鐵上班。在地鐵里面,你開始使用電腦和打電話。這又是另外三樣最偉大的發(fā)明。
過去一千年里有數(shù)也數(shù)不清的科學(xué)和技術(shù)突破,但是哪些是最偉大的呢?要千千萬萬發(fā)明中甄選出十個,沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)可不行。首先,能上榜的發(fā)明必須能極大地改進(jìn)人們做重要事情的方式,或者讓以前想都不敢想的事情變?yōu)榭赡堋F浯?,它們的影響必須能被大多?shù)人感受到,即使現(xiàn)在沒有,以后也一定會。另外,它們要能激發(fā)新的重大技術(shù)革新和科學(xué)發(fā)現(xiàn)。最后,它們必須能長久地影響我們的生活。
按照時間順序排列,符合這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)明是:指南針,機械鐘表,玻璃鏡片,打印機,蒸汽機,電報機,電力,無線通信,抗生素和晶體管。
著眼基礎(chǔ)突破
在這個列表里面你找不到許多非常重要的技術(shù)進(jìn)步,比如飛機,電話,汽車和電腦。它們被忽略的原因是它們都基于早期的進(jìn)步,或者基于本文討論的十項發(fā)明。電話機出現(xiàn)于十九世紀(jì)七十年代,盡管它作為傳遞人聲的設(shè)備顯得非常重要,但它并不是根本性的巨大飛躍。引領(lǐng)我們進(jìn)入即時通信時代的電報機早于電話機十年出現(xiàn)。實際上,美國發(fā)明家亞歷山大.格拉漢姆.貝爾(AlexanderGrahamBell)在設(shè)計電話的時候,他正在想辦法改進(jìn)電報機。從本質(zhì)和實際上來說,電話機只是對已有技術(shù)的改進(jìn)。
同樣的,蒸汽機第一次把快速運輸變成了可能。在有蒸汽機之前,沒有人能比牲畜跑的更快,也沒人能比它跑的更遠(yuǎn)。發(fā)明蒸汽機以后,唯一的限制就是燃料的多寡和機器的可靠程度。而這兩者都是人類可以控制的。飛機,汽車,甚至火箭的動力都是燃料燃燒產(chǎn)生的巨大推進(jìn)力。當(dāng)蒸汽機把理想變成了現(xiàn)實,那么驅(qū)動了現(xiàn)在世界上數(shù)以百萬計的汽車的內(nèi)燃機就是一種必然技術(shù)進(jìn)步。
在考慮過去一千年中十大最偉大發(fā)明的時候,一定要注意“發(fā)明”和“發(fā)現(xiàn)”之間微妙的區(qū)別。很多人都不清楚這個。發(fā)現(xiàn)也許是簡單地觀察到了前人未曾注意到的現(xiàn)象,而發(fā)明是設(shè)計了某種以前未曾有過的機器,工具或者設(shè)備。例如,古人觀察到了水滴和某些雕琢過的寶石可以把光按照一定的方向折射出去。然而,直到中世紀(jì)人們才試著用將玻璃做成鏡片的方式來重現(xiàn)這種現(xiàn)象,而鏡片是眼鏡,顯微鏡,望遠(yuǎn)鏡和相機的基本組成部分。同樣地,人們在幾千年前就知道電并且還把它當(dāng)成自然的力量來研究,但是只有在20世紀(jì)初期,人們能大量發(fā)電而且把電送到千家萬戶和工廠的時候,這項改變世界的技術(shù)飛躍才算最終達(dá)成。
指南針

沒有識途的水手,歐洲人不可能發(fā)現(xiàn)美洲。在天氣晴朗的白天和夜晚,太陽和星星(特別是北極星)給大家指明了方向。然而,在長期的航行中,不可避免地會遇到多云的天氣,這會讓領(lǐng)航員失去方向。指南針的出現(xiàn),讓人們探索遙遠(yuǎn)的,在地圖上無法找到的地方成為可能。
指南針的起源是一個迷。古人發(fā)現(xiàn)天然磁石有一種特殊的特性:如果將一小片磁石掛在線上,它就會自動指出北極星的方向。歐洲人在十三世紀(jì)就把這種石頭做成針的樣子,用來指示方向。盡管有可能是阿拉伯商人從中國帶來了這個想法。但是不管怎么說,在十四世紀(jì)末,指南針已經(jīng)隨處可見。
對于過去千年中各種各樣的導(dǎo)航術(shù)來說,指南針就是所有想法的基礎(chǔ)。伴隨著魔力般指示方向的能力,水手可以大膽地航行,探索越來越遠(yuǎn)的未知世界。歐洲探險者依靠它第一次到達(dá)了美洲,這也許是過去一千年中最為重大的文明事件了。
機械鐘表

近似估計時間的方法古已有之。比如古代埃及人的日晷。然而,歐洲常有多云天氣,日晷就無能無力了。古代埃及人的另外一樣發(fā)明是水鐘。水從一個蓄水池以相對恒定的速率滴到另外一個蓄水池里面。另一個蓄水池里面有一個浮標(biāo),浮標(biāo)上有一個指示臂。隨著時間的流逝,浮標(biāo)慢慢浮起來,帶動指示臂旋轉(zhuǎn),就能顯示出近似的時間了。
第一個真正的機械鐘表出現(xiàn)在14世紀(jì)的歐洲。具體的發(fā)明人已經(jīng)不可考證。它叫邊緣擒縱機構(gòu)。它由重錘或者鐘擺驅(qū)動一個有刻度的輪子,輪子上有齒和刻度一一對應(yīng)。當(dāng)輪子上的齒以恒定的時間間隔“逃離”輪子時,大致就可以把時間估計出來了。早期的鐘表只有時針。你可以想象它的誤差不小,有時候一天會差兩個小時。接下來有一些改進(jìn),比如在1657年,擺鐘被發(fā)明出來,它基于荷蘭天文學(xué)家克里斯蒂安.惠更斯(ChristianHuygens)的思想。它能相對精確地衡量分和秒。
人工計時這一偉大成就影響了文明的方方面面。它成了航海業(yè)重要的一部分,因為水手依賴于精確的時間來計算經(jīng)度??茖W(xué)也享受了它的恩惠,因為科學(xué)觀察需要對時間精確的計量,對于商業(yè)和工業(yè),同樣也收益良多,因為它們都需要工作,人力和時間的協(xié)調(diào)?,F(xiàn)在,日益工業(yè)化的世界高度依賴于時間。鐘表占據(jù)了,工作,娛樂,飲食和睡眠等生活的方方面面。
玻璃鏡片

許多造就了現(xiàn)代世界的科學(xué)進(jìn)步之所以可能,是因為人們設(shè)計出的新工具可以增強人們的觀察能力。用來看東西的玻璃鏡片,看似很小和微不足道,對人類卻有非常深遠(yuǎn)的影響。
玻璃最開始并不是被用在顯微鏡或望遠(yuǎn)鏡上,而是眼鏡上。它可以讓眼力不好的人看的更清楚。可能很多人都不相信一個說法:如果沒有眼鏡,印刷技術(shù)要過很久才能出現(xiàn)。大部分人老的時候都會變成老花眼,放在面前的印刷資料就顯得一團(tuán)模糊。沒有鏡片來矯正,閱讀會讓人非常沮喪。盡管眼鏡的原始版本在幾個世紀(jì)以前的中國就出現(xiàn)了,但是第一付真正意義上的眼鏡誕生于13世紀(jì)晚期的意大利。
人類用了幾百年時間才把鏡片以某種方式組裝起來,把遠(yuǎn)處的東西呈現(xiàn)在眼前。望遠(yuǎn)鏡發(fā)明人這一榮譽屬于荷蘭眼鏡商人漢斯.李普謝利(HansLippershey)。他于1608年把他的“觀察者”獻(xiàn)給了荷蘭政府,結(jié)果它馬上就在軍隊中大放異彩。第二年,意大利物理學(xué)和天文學(xué)家伽利略(Galileo)把李普謝利的發(fā)明加以了改進(jìn),用來觀察星空。伽利略的望遠(yuǎn)鏡可以把物體放大20倍。在望遠(yuǎn)鏡的幫助下,他觀察到有衛(wèi)星繞著木星旋轉(zhuǎn),這和當(dāng)時流行的“地心說”相抵觸。伽利略的發(fā)現(xiàn)掀起了科學(xué)大變革的序幕,而這些科學(xué)技術(shù)最終從根本上改變了世界。
在17世紀(jì)早些時候,荷蘭是光學(xué)技術(shù)發(fā)展的溫床。大約在公元1600年,荷蘭人發(fā)明了顯微鏡。但是具體發(fā)明人已經(jīng)湮滅在歷史長河中。1625年,一些光學(xué)工廠被建立起來生產(chǎn)顯微鏡。17世紀(jì)晚期,科學(xué)家就開始用顯微鏡觀察水滴里的微生物和活細(xì)胞的物理結(jié)構(gòu)。這些和其它顯微設(shè)備的發(fā)明催生了生物學(xué)。也是在17世紀(jì),荷蘭博物學(xué)者安東尼.范.紐文赫克(AntonivanLeeuwenhoek)建立了自己的顯微鏡并且發(fā)現(xiàn)了他所謂的“微生物”-其實是細(xì)菌和單細(xì)胞體。大部分有關(guān)疾病和戰(zhàn)勝疾病的知識,包括免疫,都是伴隨著顯微鏡的使用建立起來的。
打印機

想想一個沒有書,雜志和報紙的世界會怎樣。無需太多想象你就可以知道15世紀(jì)是什么樣子,很少有人能閱讀,閱讀資源也少的可憐。幾千年來,知識的傳播都是靠口口相傳和極其昂貴的手抄本。打印機提供了實際的和便宜的方式來廣泛地傳播人類活動信息,包括從文學(xué),科學(xué),政治和宗教。如果某種發(fā)明造就了過去一千年,那就是打印機。打印機點亮了藝術(shù)表達(dá)和科學(xué)進(jìn)步的時代,而這一切今天還在繼續(xù)。
幾乎可以肯定的是,某些自動印刷技術(shù)出現(xiàn)的時間早于公元1000年。中國和韓國人發(fā)明了模子印刷,也就是把字母和圖形雕刻在木頭或者其它東西上。在模子表面刷上墨水,然后像蓋印戳一樣把文字和圖像印出來。公元2世紀(jì)末期,中國人發(fā)明了一種被廣泛運用的印刷術(shù)。差不多同時,中國人也率先發(fā)明了紙。
西方的印刷技術(shù)落后于世界。14世紀(jì)橫掃歐洲的淋巴瘟疫,也就是所謂的黑死病,幾乎殺光了所有會讀寫的人。會手工抄寫書本的人變得少之又少。同時,到處都可以找到相對便宜的亞麻布。兩者結(jié)合在一起,機械印刷就應(yīng)運而生。
15世紀(jì)發(fā)明的可移動金屬打印設(shè)備是重大的技術(shù)突破。大約1450年,德國金匠約翰尼斯.古騰博格(JohannesGutenberg)發(fā)明了幾項關(guān)鍵的印刷技術(shù)。其中最重要的是創(chuàng)造了一種統(tǒng)一的形狀的金屬片,上面刻有不同的字母,這些字母可以組成無窮無盡的文本。古騰博格也設(shè)計了一種手工操作的設(shè)備,它可以把打印機用一定的力度按到紙面上來保證印刷質(zhì)量。古騰博格的第一本書是圣經(jīng),到現(xiàn)在它還是印刷術(shù)發(fā)展史上的里程碑。
打印機點燃了中世紀(jì)末期的智慧之火,幫助我們進(jìn)入了啟蒙時代。經(jīng)典藝術(shù)和文學(xué)的廣泛傳播和人接受,給藝術(shù)表現(xiàn)注入了新的活力,也帶來了偉大的文藝復(fù)興。沒有打印機,也永遠(yuǎn)不可能有文藝復(fù)興。沒有便宜的印刷術(shù)讓書籍走入千家萬戶,英格蘭鄉(xiāng)村的小官員,約翰.莎士比亞(JohnShakespeare)的兒子,威廉.莎士比亞(WilliamShakespeare)也不能寫出歷史上最偉大的戲劇作品。我們無法統(tǒng)計從古騰博格的發(fā)明到底受益多少。
蒸汽機

有人肯定會把汽車和飛機列入過去一千年中最偉大的發(fā)明。但實際上,他們僅僅是對蒸汽機的進(jìn)一步發(fā)展。蒸汽機是第一種可以把燃料燃燒的能源轉(zhuǎn)化為大規(guī)模機械動能的設(shè)備。第一臺蒸汽機燒木頭。后來的機器燒煤炭。蒸汽機改變工業(yè)世界程度之深,沒有其它任何一種發(fā)明可以與之媲美。它把人們從自身或者牲畜的力量限制中解放了出來。它讓造就了工業(yè)革命的工廠變成了可能。它也是第一種快速運輸?shù)臋C械設(shè)備-火車頭的心臟。
蒸汽機技術(shù)是技術(shù)漸進(jìn)發(fā)展的經(jīng)典例子。1698年英國工程師托馬斯.薩維瑞(ThomasSavery)發(fā)明了用鍋爐中的蒸汽作為動力的水泵。盡管薩維瑞的蒸汽機設(shè)計的并不好,他還是用它申請了不少專利。1712年,英國鐵匠托馬斯.紐可曼(ThomasNewcomen)建造了更高效的蒸汽機。紐可曼的蒸汽機主要也是用來抽煤礦里面的水。但是,蘇格蘭工程師詹姆斯.瓦特(JamesWatt)才是大家心目中的蒸汽機的真正發(fā)明人。他的機器比起以前的要有用得多,他也在1769年申請了專利保護(hù)。他最主要的成就簡單說來就是隔離了壓縮蒸汽的冷卻室。他還做了其它的改進(jìn),比如油潤滑和隔離。他還設(shè)計了一套齒輪系統(tǒng)把蒸汽活塞的上下運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動,這對驅(qū)動機械來說更有用。
瓦特的蒸汽機解除了工廠對水資源的依賴,也給有穩(wěn)定煤炭供應(yīng)的國家?guī)砹司薮蟮暮锰?。英國巨大的煤炭儲藏加速了其?8和19世紀(jì)的擴(kuò)張。蒸汽鐵路機車在工業(yè)化和貿(mào)易中發(fā)揮了巨大的作用,對于美國向西部擴(kuò)張也有巨大的作用。內(nèi)燃機和發(fā)電站已經(jīng)取代了以前蒸汽做的大部分工作,但是他們都基于蒸汽機。
電力

現(xiàn)代世界是一個電氣化世界。也許有人要爭辯說有很多電力設(shè)施可以名列過去千年最偉大的發(fā)明之列。特別是燈泡,照亮了黑暗,使人類很多活動都可以在晚上進(jìn)行,這極大地改變了人類的生活。但是燈泡,以及其它很多設(shè)備,比如電視,立體聲音響,激光器,心肺復(fù)蘇設(shè)備,都依賴于穩(wěn)定的電力。并不是說單個設(shè)備就能如此徹底地改變世界,而是指產(chǎn)生和輸送電力的整個系統(tǒng)。實際上,盡管托馬斯.愛迪生最著名的發(fā)明是白熾燈,但是他最重要的遺產(chǎn)是創(chuàng)立了電力工業(yè)。1882年,愛迪生在紐約建立了全國最大的發(fā)電站。
對電力的研究可以回溯到17世紀(jì)早期。在18世紀(jì)中期,美國政治家和科學(xué)家本杰明.富蘭克林(BenjaminFranklin)進(jìn)行了那次著名的電力試驗。在這段時期,電力只能小規(guī)模地用簡陋的電池供應(yīng)。比如說,1840年發(fā)明電報機的時候,就是使用電池供電。
讓電力能大規(guī)模為人類所用要歸功于發(fā)電機。它可以把機械能轉(zhuǎn)化成電能。發(fā)電機基于英國科學(xué)家麥克.法拉第(MichaelFaraday)在1831年的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)在磁場中移動導(dǎo)線圈(需要切割磁力線)會在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流。這意味著一種很直接的轉(zhuǎn)化,用一個旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就能產(chǎn)生電力。一旦電力被生產(chǎn)出來,那么就僅僅只需要一個用線纜和變壓器做成的系統(tǒng)把它傳送到家庭,工廠,辦公樓,來點亮燈泡和驅(qū)動其它電力設(shè)施。
隨著開關(guān)開閉清脆的響聲,廉價而可靠的電力改善了整個世界人民的生活。為了知道電力有多么重要,想想沒電會怎樣吧。人們開始在黑暗中摸索,尋找手電和蠟燭。家用電器,包括電腦和電視機都停止了工作。冰箱失去了作用,食物開始在里面腐爛。生活趨于停滯。當(dāng)電力恢復(fù),正常生活又回來了。
電報機

在人類歷史的大多數(shù)時候,把消息傳遞到遠(yuǎn)方主要靠信使。馬拉松據(jù)說是根據(jù)古希臘一位信使跑了42公里傳遞大勝的消息這一典故而創(chuàng)立的。據(jù)說他傳完信后就筋疲力盡地倒地而亡。開始的時候,人類依靠馬匹,然后是蒸汽機來縮短傳遞消息的時間。但是這些只是逐步的改進(jìn)。最后是電報機,它徹底地改變了世界。
電報機的原理很簡單。用按鍵來操縱一個開關(guān),然后就在導(dǎo)線中就產(chǎn)生了電流脈沖。在接收端,脈沖產(chǎn)生了一個磁場,讓一個針在紙帶上打孔或者產(chǎn)生能聽的滴答聲。按照編碼規(guī)則,脈沖就能跨越很遠(yuǎn)的距離傳遞信息。
十九世紀(jì)三十和四十年代,一些科學(xué)家建立了電報機的原型。然而,電報機并不為人所注意。1843年,一位美國的畫家和雕刻家,薩繆爾.莫爾斯(SamuelF.B.Morse)說服美國政府投資在華盛頓和馬里蘭州的巴爾的摩之間建立了一條電話線。他還發(fā)明了一套點線系統(tǒng)來標(biāo)準(zhǔn)化傳輸過程。1844年5月,華盛頓到巴爾的摩的線路完成后,莫爾斯輸入了第一條信息:“造物主你太神奇了”,幾乎同時,信息在60公里外被收到了。這意味著通信進(jìn)化開始了。
早先的電報機操作員很快就發(fā)現(xiàn)莫爾斯碼的點和線可以用聲音來代替,紙帶很快就退出了舞臺。大約30年以后,亞歷山大.格拉漢姆.貝爾(AlexanderGrahamBell)發(fā)明了電話。它是現(xiàn)代社會很常見的東西。在超過一個世紀(jì)的持續(xù)進(jìn)步中,所有的高速通信,包括因特網(wǎng),變成了現(xiàn)實。電報機把世界聯(lián)為一體,這是后來的任何一個發(fā)明都不可企及的。
無線通信

如果一個生活在公元1000年的人被時空傳輸?shù)搅斯?000年,不管他有多么頭暈?zāi)垦?,他還是能夠抓住一些發(fā)明背后的基本原則。然而對于他來說,可以不依賴于任何有形介質(zhì)而穿越空間傳遞信息的方法,無疑是一種黑魔法?,F(xiàn)在全球通信網(wǎng)絡(luò)都依賴于在空間中傳遞信息的能力。廣播,也就是把消息同時傳遞給很多人這個概念,只可能用無線電波來實現(xiàn)。
和可見光,紅外線,紫外線和X射線一樣,無線電波是一種電磁輻射。1888年海恩里希.赫茲(HeinrichHertz)產(chǎn)生并探測到了電磁波,并且證明了它以光速傳播。因為這位德國科學(xué)家的發(fā)明確實太重要了,所以現(xiàn)在表示頻率的術(shù)語就是赫茲。
意大利工程師馬可尼(GuglielmoMarconi)把赫茲的試驗變成了真正的通信科技。馬可尼在1894年了解了赫茲的工作后,他很快就意識到了可能的應(yīng)用。1895年末,他建立了發(fā)射器和接收器,并且讓成功地在2.5公里內(nèi)傳送了無線信號。1901年,他改進(jìn)了這項技術(shù),實現(xiàn)了橫跨大西洋傳輸信號。
譯注:馬可尼未受過正規(guī)教育,但是他于1909年榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎。是現(xiàn)代無線電通信的奠基人
大部分人意識到無線電通信是從一個悲劇開始的。1912年四月,豪華郵輪泰坦尼克號撞上了冰山,在新技術(shù)的幫助下,它發(fā)出了最后的求救信號,2200乘客中只有700人獲救,但是如果其它船只不收到信號趕過去,獲救的人會更少。
最開始的時候,無線電就像無線電報機一樣,靠發(fā)送莫爾斯碼工作。加拿大裔的美國物理學(xué)家費森登(ReginaldFessenden)發(fā)明了調(diào)制無線電波,這讓傳輸聲音和圖像成了可能。1906年他嘗試了第一次無線廣播。第一臺電視機誕生于1928年。無線通信技術(shù)改變了世界,把新聞和消息傳遞給了世界各個角落,全方位地影響了生活的一切,包括時尚,語言和政權(quán)的興衰。
抗生素

在人類大部分歷史上,人類對傳染病基本是坐以待斃。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)期間,在戰(zhàn)場上死去的人大多死于感染,而不是炮火。醫(yī)生基本對霍亂,肺炎,脊髓炎,猩紅熱,淋病,肺結(jié)核等重大傳染病束手無策。
1896年法國醫(yī)科學(xué)生歐尼斯特.杜徹斯尼(ErnestDuchesne)發(fā)現(xiàn)一種霉菌可以殺死細(xì)菌,但是他的發(fā)現(xiàn)被大家都忽略了。到了1928年,蘇格蘭學(xué)者亞歷山大.弗萊明(AlexanderFleming)注意到如果有蓋培養(yǎng)皿中有某種霉菌,細(xì)菌就不會產(chǎn)生。他辨認(rèn)出這種霉菌屬于青霉菌屬,并且把它叫做青霉素。
弗萊明的成就與其說成發(fā)明,還不如說成發(fā)現(xiàn)更恰當(dāng)一些。他發(fā)現(xiàn)的青霉素既不穩(wěn)定,也很難提純。接下來化學(xué)家恩斯特.茨恩(ErnstChain)和霍華德.佛羅瑞(HowardFlorey)在英國牛津大學(xué)取得的進(jìn)步就是可以用大桶里的液體來培養(yǎng)霉菌。1941年晚些時候,美國政府,工業(yè)界和學(xué)術(shù)機構(gòu)大規(guī)模合作發(fā)現(xiàn)了一種辦法可以大量生產(chǎn)青霉素。1944年制造商就可以生產(chǎn)足夠的青霉素來治療盟軍在西歐登陸日戰(zhàn)斗中的傷員。
青霉素和接下來出現(xiàn)的各種各樣的抗生素對人類健康的影響比起其它任何醫(yī)學(xué)成就都更深遠(yuǎn)。二戰(zhàn)結(jié)束后的幾十年間,所有曾經(jīng)致命的疾病都變得可以治療了。抗生素就是人類面臨疾病的保護(hù)傘。
晶體管

蒸汽機導(dǎo)致了18和19世紀(jì)的工業(yè)革命,晶體管導(dǎo)致了20世紀(jì)的信息革命?;旧厦恳粔K用來儲存,傳輸,顯示或者操縱信息的設(shè)備都有核心硅晶片。晶片上面有各種電路。這些晶片上面有幾千,幾萬,甚至上百萬的晶體管。
盡管細(xì)節(jié)是相當(dāng)復(fù)雜,但是晶體管的基本思想是很簡單的。它用很小的電壓來控制電流的流向。在計算機里面,晶體管就像很小的,但是速度很快的開關(guān)。在計算機的二進(jìn)制世界里面,這些開關(guān)對應(yīng)的是1和0。從文本到音樂,再到圖畫中的色彩,所有這些信息都是以1和0進(jìn)行編碼的。把世界上如此復(fù)雜多樣的信息變成如此簡單的編碼方式是很了不起的,這讓信息技術(shù)的爆炸變成了可能。
在某種意義上,晶體管和早期的電子管是一樣的。電子管也是利用很小的輸入電壓來控制電流。因此它們也可以用電腦那樣的二進(jìn)制格式來操縱信號。然而,如果不用晶體管來替代可靠性低,體積大的電子管,計算機技術(shù)就無法發(fā)展。第一代數(shù)字計算機叫ENIAC(電子數(shù)字的求積儀和計算機),發(fā)明于1946年,重量達(dá)30噸,使用了19000個電子管。ENIAC需要大量的電力,并且電子管經(jīng)常被燒壞。
1948年,一個由約翰.巴丁(JohnBardeen),沃特爾.布萊頓(WalterBrattain)和威廉.肖克萊(WilliamShockley)領(lǐng)導(dǎo)的小組在貝爾實驗室發(fā)明了晶體管。最開始,計算機并不是這個小設(shè)備使用的主要場合。這也不奇怪,第一臺計算機40年代或者50年代才出現(xiàn),基本沒有科學(xué)家能夠預(yù)料到它會在接下來幾十年間滲透到人類生活的各個層面。在數(shù)字時代到來之前,晶體管最大的用途是用來改進(jìn)模擬電路,比如收音機和立體音響裝置。
然而,當(dāng)它計算機結(jié)合在一起,晶體管就變成了技術(shù)飛躍時代不可缺少的一部分。一個半導(dǎo)體晶片可以植入上百萬個晶體管。而且現(xiàn)在看來這好像還遠(yuǎn)沒到極限。這為信息時代提供了無窮的動力?,F(xiàn)在晶片不僅僅是計算機的一部分。其它重要的設(shè)備,比如攝影機,手機,復(fù)印機,噴氣飛機,現(xiàn)代汽車,制造設(shè)備,電子記分牌和游戲機等都需要芯片。沒有晶體管,就沒有因特網(wǎng),也沒有太空旅行。晶體管已經(jīng)深深地和現(xiàn)代科技融為了一體。
走向未來
過去的一千年發(fā)生了天翻地覆的變化。公元1000年的時候,世界是完全不同的。大部分人就在出生地方圓幾英里的地方度過了自己的一生。溝通只限于村民之間,以及偶爾經(jīng)過的路人。致命的疾病來襲的時候,人們基本就是束手待斃。除了牧師和少數(shù)的其它精英,人們基本都是文盲,也沒什么東西可讀。公元1000年的人們用太陽和月亮來計量時間。科學(xué)研究也僅限于肉眼可見的東西。
現(xiàn)在,我們要感謝千年來的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,它們極大地改變了人們的生活。我們可以立即知道地球另一邊發(fā)生的事情;我們拿起電話,幾秒之內(nèi)就可以和外國的朋友或親戚通話;從汽車到飛機,這些機械化的運輸方式,讓人們可以在短時間內(nèi)進(jìn)行長途旅行。電力驅(qū)動了大量可以節(jié)省人力或者提供娛樂的設(shè)備。報紙和書籍都很便宜,而且唾手可得。人們的期望壽命越來越高,因為日益發(fā)達(dá)的醫(yī)學(xué)對疾病根源了解的越來越深,而且可以治愈越來越多的疾病。性能強勁的桌面電腦是工作,創(chuàng)造和溝通的利器。
本文列出的最偉大的發(fā)明只限于技術(shù)成就。在更大的意義上,人類在過去的一千年里發(fā)明了很多其它的東西。一個是意在保障基本人權(quán)的現(xiàn)代民主,另外一個是交響樂,還有一個可能是棒球。人類創(chuàng)造性的勞動開創(chuàng)了很多除科學(xué)和工程以外的領(lǐng)域,其中每一個都在過去的一千年中取得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步。
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