登陆注册
10072700000002

第2章 诞生

正如许多新技术的产生一样,计算机的诞生也与战争需要有密切联系。

1943年,第二次世界大战正如火如荼,美国陆军军械部阿伯丁弹道研究实验室承担了繁重的鱼雷、炮弹轨迹计算任务。当时,该实验室共同负责为陆军炮弹部队提供火力表。这项任务非常困难和紧迫。因为每张表都要计算几百条弹道,而一个熟练的计算员用台式计算机计算一条飞行时间仅60秒的弹道要花费20小时,用大型的微分分析仪也需要15分钟。从战争一开始,阿伯丁实验室就不断地对微分分析仪作技术上的改进,同时聘用了200多名计算员,日夜加班。即使这样,一张火力表也往往要算上二三个月,且还不能保证计算完全无误。浩瀚的数据海洋埋没了大批才华横溢的工程师,他们迫切需要强有力的计算工具。

经过多次论证,1943年6月5日,宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系与美国陆军军械部正式签订合同,研制用于分析弹道轨迹的计算机。研究工作进行了两年半,1945年底,人类一项伟大的发明——使用电子管制造的通用电子数字计算机诞生了:1946年2月15日在美国正式举行了揭幕典礼。这台计算机的名称为“埃妮娅卡”,译成中文是“电子数值积分和计算机”。

虽然有许多许多的不足,但“埃妮娅卡”毕竟标志了一个时代的开始,为破译密码和计算武器弹道立下大功,它每秒钟可以进行5000次运算。比起在电子计算机问世之前的机械式计算机或是机电式计算机要快了上万倍。尽管在50年后的今天,这样的计算能力还不如在掌上使用的每台售价仅几十元的计算器,但是50年前发明的它确确实实是人类伟大的发明之一。它的能力使许多研制它的科学家都很惊奇,至于日后计算机会有如此的巨大发展,是当年的科学家们始料未及的。

要明白“埃妮娅卡”的神奇能力,得从它的基本元器件电子管说起。20世纪初,一位名为德·福列斯特的青年发明家在家里烧制各种各样形状的玻璃管,把它们抽成真空,装上金属线做电极,做各种实验。这位青年人宣布,用他的发明可以把声音传递到大西洋彼岸。这在当时,简直是在说梦话。加上这位青年人穷困潦倒,甚至衣衫褴褛,所以,当时美国纽约联邦法院竟审理了他,指控他诈骗和私办通信。这种被糊涂的法官说成是没有任何价值的“玻璃管”,其实就是世界上最早的电子管,是20世纪最伟大的发明之一,它的开关速度比继电器快了1万倍。1919年,爱克尔斯和乔丹把一对电子三极管连起来制成了第一个电子触发器,这就是电子计算机所需要的最基本的电子线路。电子触发器的研制成功推动了电子线路的理论和应用的蓬勃发展。

“埃妮娅卡”问世后引起了全世界的极大关注。虽然有一个灵秀的名字。但这个小婴儿体态臃肿,由18000只拳头大小的电子管组成,重达30万吨,占地200余平万米,且“饭量”惊人。只启动一小会,却“吃掉”了上百度电。更麻烦的是,小婴儿太娇贵了。电子管坏了少数几个就全身瘫痪,检修起来非常麻烦。战后多家研究所和大学沿着“埃妮娅卡”工作组的思路不断前进,他们脑子里想的,无非是如何让体积更小、功能更强、性能更稳。办法只有一个——用更轻巧有效的元器件来取代电子管。

1947年,这种梦想中的元器件终于被发明出来了——晶体管。发明人是美国贝尔实验室的研究员威廉·肖克利等。晶体管是一种很简单的半导体器件,由一块很小的固体材料和三个细细的电极线构成,它与电子管一样,能将电子信号放大,不过所需的电流以及产生的热量和自身的体积都远小于电子管。这项发明使计算机的体积与造价都减少了上万倍,将计算机从锁在装有空调器的实验室内的神秘、昂贵、易出错的机器改变为一种价格低廉、性能更可靠、使用日益广泛的工具。威廉·肖克利的这项发明通常被认为是开拓固体电子学时代的关键器件。为此,他和研究伙伴巴丁、布拉顿共同荣获了1956年度诺贝尔物理奖。

随着晶体管应用的日益广泛,特别是制造工艺的发展,科学家们不由得想到:为什么不把组成电路的元器件和连线都像制造晶体管那样,集中在一块硅片上来实现电路的微型化呢?经过近十年的努力,这个天才想法才得以实现。1958年,大规模集成电路、超大规模集成电路相继问世,性能更强成本更低。这无疑引起了计算机技术的巨大变革。计算机的心脏——中央处理器和其他电路的高度集成化,使计算机小型化、微型化成为现实。“埃妮娅卡”房间大小的内部系统,采用集成电路后。就变得像一张扑克牌那么小。晶体管和集成电路,“都是微电子技术发展的结果,和传统电子技术相比,微电子技术立足于电子设备和系统的微型化。这是一门从60年代以来新兴的技术学科,它兼有精妙的理论和诱人的实用前景,研究起来极具挑战性。大批优秀的年轻人加入到这一领域,许多商家也被这一领域内不可估量的市场前景所吸引,将巨资投入到这一领域。两者的结合实现了几十年来微电子技术的飞速发展。

微电子技术的发展,使计算机真正成为人类历史的传奇。随着计算机处理能力的加强和工业造价的一再下降,电脑这“昔时王谢堂前燕”,如今也“飞入寻常百姓家”,个人电脑出现了,功能也开始摆脱单一的数值计算。在办公、教育、娱乐等多方面表现出威力。

今天,微电子技术几乎影响了所有的电子产品,而不仅仅是电脑。我们日常生活中的电视机、电话机、微波炉、音响、电子玩具、游戏机等,里面都有集成电路和微处理芯片。就电视机而言,一小块集成电路就取代了传统的由大量分立元件组成的功能电路,成本大大下降,功能却大大增强,因为微电子数字调谐技术,使电视机可以对多达100个频道任选,且提高了图像和声音的保真度。

由于微电子技术的迅速发展,以计算机技术为核心的现代信息技术群逐步形成,使工业生产与管理、通信邮电、教育、医疗等等方面都产生了变革,成为既代表国家现代化水平,又与人民生活息息相关的一项高新技术。

同类推荐
  • 地理秘境之谜

    地理秘境之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
  • 决不放弃:航海英雄启示录

    决不放弃:航海英雄启示录

    本书为我们重现了四位航海探险家,包括哥伦布、达·伽马、麦哲伦、库克,书中带领我们同四大航海探险家一起,走上跨越海洋的大胆旅程,分享他们的冒险和知识。
  • 必知的战车枪械

    必知的战车枪械

    任何一个朝代或者一个国家的开始与终极,都是伴随着军事战争的开始或终极。军事历史使政治历史更加集中与清晰,更加丰富与生动。青少年若想培养自己的军事爱好,必须从多方面去了解军事知识,学习军事历史,掌握军事动态。这样才能对世界军事形态有一个宏观的认识,并为维护和保卫世界和平作出自己的贡献。
  • 环境科学

    环境科学

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 拓展我们认识的目光(科普知识大博览)

    拓展我们认识的目光(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
热门推荐
  • 逐梦的夏天

    逐梦的夏天

    这是一个关于篮球队的故事。它既有精彩的比赛,又有丰富而真实的生活,有各种各样性格的、以各种各样方式生存的人。它是这个时代中的一个群体的生活的缩影,也是这个社会的一部分的缩影。这个故事里的每个人都有我的生活中,或是我所看到的人的影子。不看不一定后悔,但看了一定不会后悔。他,莫宇杰,一个未来的超级中锋,在比赛和人事之间逐渐成熟。
  • 机器大战的故事

    机器大战的故事

    科幻故事是西方近代文学的一种新体裁,诞生于19世纪,是欧洲工业文明崛起后特殊的文化现象之一。人类在19世纪,全面进入以科学发明和技术革命为主导的时代后,一切关注人类未来命运的文艺题材,都不可避免地要表现未来的科学技术。而这种表现,在工业革命之前是不可能的。
  • 音乐的故事(中小学生必读丛书)

    音乐的故事(中小学生必读丛书)

    《音乐的故事》评述了世界音乐史上各个时期伟大的音乐家的心路历程。在众多人物面前,作者房龙按时间先后顺序,以平易近人的语气、独特的犀利目光,对西方音乐历史进行了梳理,并娓娓道出西方早期音乐、文艺复兴时期的音乐及近现代音乐状况和未来发展趋势,以及音乐家们的身世行迹。
  • 再回首,十年光阴

    再回首,十年光阴

    八岁那年,郑惜认识了顾辰凌,他当时是一个调皮捣蛋的小伙子,而她是一个不爱干净的小女孩。他们成为了好朋友,形影不离。顾辰凌总是带着郑惜去参观外面的世界,带她到山里捉萤火虫,带她去大海里捡贝壳,带她去划船。樱花池,两人许下誓言:不管将来考上哪所大学,毕业后,都要回来,我们一起去周游世界。这样的美好时光持续了四年,谁也没想到,四年后,将是一场误会夺走了郑惜的一切,那年她十二岁,把家里撕的一地狼藉,带上仅有的两千元独自离家出走,去了别的城市。十年后,她大学毕业,回到了小时候的城市,回到了樱花林,只为了看一眼十年前的约定。樱花林,坐着一个风度翩翩的少年,他们的爱情将会是怎样的一场考验。
  • 高唐梦

    高唐梦

    李饮家贫,从小习毛体,喜诗词,上高中不久,便开始了大唐开元之旅。本书风格写实,文笔先下重墨,之后会浓淡相宜。——这是芹菜的第一本书,肯定会有许多不尽如人意的地方,真心希望得到大家的宽容、理解与支持。——以下附庸风雅——香草美人,当从那馨香之物始。至于仗剑去国,游历天涯的情志,大唐除了这白之侠气和饮之儒雅,竟是难寻其右。饮穿大唐,唯有缚鸡之力,未得莫测神功。此人生存之道太差,只运气极佳,又因儿时于那诗词歌赋的些许嗜好,竟在大唐成了正果。至于正果究竟为何物,以愚拙见,当是免不了正头娘子以齐家,偏枕美妾以风流。再如治国、平天下者,当是凭栏浊酒咏醉之词,不足为据,只做流年笑谈罢了。
  • 中外创业传奇100例

    中外创业传奇100例

    《中外创业传奇100例》选取古今中外优秀人士100人,按八荣八耻分篇,通过100个生动的故事,介绍其感人事迹。这些多彩的故事,它们蕴含着诸多的共性:大多数创业者都从零开始,都走过坎坷的创业路,历经磨难,通过不懈奋斗而成就事业;他们大多依靠管理创新、技术创新和服务创新,打造出自己的特色品牌,从而站稳脚跟并不断做强做大。要求照搬照套这些成功的创业经验,不是《中外创业传奇100例》的目的;宣传创业典型,弘扬创业精神,推进创业实践,乃是编者的深刻用意。
  • 我跟樱花有个约定

    我跟樱花有个约定

    一个在北京出生平凡的女孩,被老妈叫去日本,在那里进行淑女改造。与在日本生活已久的表哥创造了一个不平凡的樱花奇缘......
  • 空中天使的对话

    空中天使的对话

    本书共分为六章,主要内容包括:涉鸟家族——空中的优雅舞者;鸣鸟家族——空中的音乐家;珍鸟家族——空中的珍品等。
  • 市场营销学

    市场营销学

    随着市场经济的发展,市场营销的理念与思想已经潜移默化地渗透到了许多领域,涉及社会经济生活的方方面面,可以毫不夸张地讲,生存在这个世界上的每一个人都应该懂一点营销!有关市场营销学方面的课程在高等院校中受到了广泛的重视,它不仅成为工商管理类专业的核心主干课程,而且是经济类、管理类专业的必修课程,甚至作为公共选修课为所有的专业开出,受到了许多文科和理工科专业学生的欢迎。同时,近年来,随着我国高等教育事业的发展,一般本科院校得到了迅猛发展,但适合一般本科院校教育特色的教材并不多,特别是重视应用能力培养和技能训练的市场营销学教材更少。
  • 上古世纪之战歌

    上古世纪之战歌

    诺伊女神的光辉无处不在,我知道,您并不曾离开;我知道,您在默默注视;我知道,您与诺亚同在;我知道,您就在前方。也许,这一路荆棘密布,也许,这一路崎岖坎坷,也许,这一路尸骸遍地,也许,我也化作枯骨。我们必将与您在某个时间,某个地点相遇,亲友之爱,兄弟之情;和平之意,生命之思;诺亚人,毫不畏惧冥界的侵袭;世界与我们同在,源大陆的秘密,等待我们去揭晓。