书名:进击的科技

    作者:[美]达戈戈·阿尔特莱德

    译者:唐源旃

    ISBN:9787521713558前言

    文明之扩散就好比一场大火：起初是微弱的火花，然后是摇曳的

    火苗，最后变为熊熊的火焰，越烧越快，越烧越猛。

    ——尼古拉·特斯拉

    人类的历史建立在创新思维的基础之上。我们利用上一代工具作

    为基础，打造新的、更强大的工具——循环往复，生生不息。其中一

    些创新永远改变了世界，如火、蒸汽动力、晶体管；另一些创新对世

    界的改变可能没那么大，如手套式控制器(power glove)、声控开

    关、嗅觉电视。在我们今天使用的各种技术背后，有什么鲜为人知的

    故事？本书讲述的就是人类创新的故事。不论是战争时期还是和平年

    代，人类的创造力始终发挥着重要作用，有时候甚至具有破坏性。在

    本书中，我们将追寻科技的历史、我们的历史，回顾从工业革命到人

    工智能时代的重大事件。

    不过，在开始我们的旅程之前，需要谈谈一位具备创新思维的佼

    佼者——这位发明大师对科技史至关重要，被誉为“20世纪的创造

    者”。他就是尼古拉·特斯拉 。

    在本书的后续章节里，你不会再看到特斯拉的名字。这不是因为

    他不重要，而是因为他太重要了。如果要包含特斯拉，那么每隔一页

    就会出现他的名字。

    我们来看看他的一些发明，它们要么是他引导后人实现的，要么

    是他自己发明的：交流电、感应电动机、特斯拉线圈、无线照明、蒸

    汽驱动的交流发电机、无线电、水力发电、X射线成像、遥控器。这还不包括他已经设想出来，但由于思想太超前，手头材料无法予以实现

    的那些东西。这就是为什么埃隆·马斯克(Elon Musk)将其汽车公司

    命名为“特斯拉”。

    尼古拉·特斯拉的传奇故事年复一年地增多，疯狂之处则在于，这些传奇故事可能连惊人事实的一半都没有捕捉到。尼古拉·特斯拉

    曾经在纽约制造了一台小型地震机器，还敢让马克·吐温站到机器

    上。虽然机器只发出一声轻微的轰隆声，但也足以让这位著名作家吓

    破胆。特斯拉的传奇包括无线电源、天气控制和死亡射线。据报道，他把死亡射线装置放在随身携带的一个毫无标记的包里——这个包在

    他死后也不见了踪影。

    关于特斯拉的许多更为离奇的传说大多未经证实，但他经过证实

    的故事就足以填满一本百科全书。特斯拉遥遥领先于他所处的时代，当他在麦迪逊广场花园的一场电力展览会上首次展出无线遥控船时，这项极其超前的技术令围观者当真以为特斯拉要么是魔法师，要么会

    意念控制，还有人认为遥控船内藏着一只受过训练的猴子。

    交流电和感应电动机让我们能够在家中把电器插入墙上的插座里

    使用。这是一个巨大的进步，它不仅在举世闻名的1893年芝加哥世界

    博览会上展出，而且被用于那次博览会的照明电力供应。

    如果没有特斯拉，我们的家中就不会有电，车里不会有发动机，当《美国偶像》节目开始时，也没有遥控器可以换台观看。我们无法

    通过X射线图像诊断骨折，也无法用无线电收听每周排行榜。

    特斯拉完全体现了阿瑟·克拉克的那句名言：“任何足够先进的

    科技都与魔法无异。”但是，我们别把时间都花在这位神奇的塞尔维

    亚裔美籍发明家身上。让我们开启第一章，从工业革命开始。1. 尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，1856—1943)，塞尔维亚裔美籍发明家、机械

    工程师、电气工程师。——编者注

    第一部分 起源时代第一章 工业革命

    如果你吃过不是自己种植的食物，穿过不是自己做的衣裳，开过

    汽车，用过电，看过电视，玩儿过手机、电脑，睡过床，用过马桶、自来水，或者曾在一栋大楼里工作或生活，那么恭喜你，你已经在享

    受工业革命带来的成果。工业革命是人类历史上最大的一次变革。

    在工业革命之前，人们的食物、衣物和房屋都依赖于自己居住的

    一方土地，平均寿命在40岁左右(婴儿死亡率更是惨不忍睹)，任何

    形式的结构化教育都极其罕见。一直以来，疾病与营养不良问题相当

    普遍。在工业革命之前，人类从未使用过自己毗邻区域之外生产或交

    易的工具或物品。速度最快的交通工具是马。80%以上的人以务农为

    生。没有大规模生产，也无法进行远距离大批量运输，人们只能留在

    离食物源不远的地方，那是唯一的生存之道。而如今，美国务农人员

    占比还不到1%。

    那么，现代生活的黎明是从哪里出现的呢？

    推动了一场革命的蒸汽机

    这一切都开始于1712年左右的英国。当时存在原始的锡和煤炭开

    采业，但有一个大问题，只要下雨，矿井就会被淹没，而在英国，下

    雨是很常见的事情。这意味着生产受到天气的制约。为了应对涨水问

    题，专门有数十人不断地从矿井中往外舀水。可以想象，这种做法极

    其低效，而且费用高昂。肯定有更好的解决办法。这时候，就要提到来自德文郡达特茅斯的托马斯·纽科门

    (Thomas Newcomen)了。他发明了第一台实用蒸汽机。

    这里的重点是，他变革性地应用了水的最基本特性之一：水加热

    后会变为气体(蒸汽)，蒸汽膨胀，推动尾流中的物体，使之动起

    来。这是利用蒸汽来产生运动的第一个实用装置。

    这台蒸汽泵(现称为纽科门发动机)就被放置在矿井里。这样一

    来，锡和煤炭的产量也得到了提升。有了蒸汽的力量，再也不需要使

    用人力来清除矿井里的水。虽然纽科门发动机很伟大，但还是存在一

    些问题。它的运行速度很慢，耗煤量大，运行成本高。

    詹姆斯·瓦特

    有了纽科门蒸汽机奠定的基础，此后就能有人来对这一技术进行

    改良了。这个人就是苏格兰人詹姆斯·瓦特，他真正推动了工业革

    命。

    詹姆斯·瓦特生于1736年1月19日，父亲是一位造船厂老板。在学

    校里，詹姆斯·瓦特学习拉丁文和希腊文，但老师觉得他“不太灵

    光”。结果证明，他只是对语言没有兴趣而已。在工程和数学方面，詹姆斯·瓦特的表现出类拔萃。

    19岁时，他前往格拉斯哥学习制造精确校准仪器的技术，如天平

    和望远镜的零件。瓦特最终为格拉斯哥大学制造了仪器。在此期间，瓦特需要修复一台纽科门蒸汽机。很快，他对蒸汽机产生了兴趣，并

    且注意到当时标准的纽科门蒸汽机效率有多么低。他决心对其进行改

    良。1763年，一个星期天的下午，他在散步时突然想到一个主意。与

    其在同一个汽缸里进行加热和冷却，何不分离出一个单独的室来冷凝

    蒸汽呢？这样机器就能进行上行和下行双向推动。这个想法最终能将燃料需求减少75%。在对其新设计的小模型进行

    实验后，瓦特坚信他的设想能够成立。很快，他和工业家马修·博尔

    顿(Mattew Boulton)建立了合作伙伴关系。这个合作伙伴关系将彻

    底改变世界。据说博尔顿有点儿像史蒂夫·乔布斯，有商业头脑且充满激情，而瓦特则像阴郁版的史蒂夫·沃兹尼亚克——大多数技术层面的工作

    都是由他完成的。虽然此言非虚，但瓦特与博尔顿之间职责的交错，比苹果公司这两位创始人要多得多。

    在整个18世纪70年代中期，詹姆斯·瓦特和马修·博尔顿通过他

    们自己的公司(博尔顿—瓦特公司)将新式蒸汽机销往全英国。它对

    采矿业立即产生了影响，也影响到酿酒行业的麦芽研磨业。

    为了解释蒸汽机的益处，瓦特必须想出描述其威力的方式。他估

    计一匹马能够拉动约82千克重物，所以，他在对顾客描述时会说：

    “我的机器有20匹马的力量——20马力。”“马力”这一功率计量单

    位其实就是这么来的。

    后续蒸汽机的改良很快打开了各类工厂的大门，并且在纺织业引

    发了一场革命。大规模生产商品首次成为可能。这些条件为城市地区

    提供了新的工作机会。因此，求职者离开了他们的农场，前往城市寻

    求新生活。

    蒸汽改革交通运输

    蒸汽动力已经改革了生产模式，但瓦特意识到，通过施加更高压

    力使气体膨胀，这一发明还可以用于交通运输。蒸汽机车的应用将人

    们的生活水平推升至另一个层次。第一项此类专利由瓦特在1784年获

    得，不过大家往往会说这是博尔顿—瓦特公司员工威廉·默多克的创

    意。这些专利禁止任何人基于瓦特蒸汽机来制造高压蒸汽机，直到

    1800年专利过期，大门打开，创新才源源不断。最早的改良之一出自康沃尔的工程师理查德·特里维西克

    (Richard Trevithick)，他使高压蒸汽能够得到使用。这项改良能

    够产生更大的威力，使得蒸汽机车成为可能。设计和单位体积功率得

    到了改良，蒸汽机变得小巧，不仅可以用于工厂，还可以用于移动机

    器。

    1804年在历史上具有里程碑式的意义。那一年，世界人口达到了

    10亿，人类分离出吗啡，拿破仑开始掌权，但最重要的是，这是人类

    历史上第一次不经由人或动物的力量在陆地上运输货物。这一壮举是

    以蒸汽机车的形式出现的，它的载重量超过25吨，速度为8千米时。

    这个数字还算不错，毕竟汽车将近一个世纪之后才会出现。

    蒸汽火车和铁路成了英国主要的出口产品，并开始对欧洲其他地

    区产生小的影响。不过，最大的影响可以说出现在美国。19世纪初，许多机车模型是从英国进口的，但到1830年，美国已经在制造自己的

    火车了。美国公司开始组建起来，一个新的行业出现了。

    蒸汽改变美国

    一开始，铁道的长度不超过几千米，所以长途铁路旅行变得尤其

    受到追捧。此前，美国人试过用骆驼商队和驿站马车运送邮件或长途

    旅行，但此类尝试收效甚微。

    从圣路易斯前往旧金山，无论是通过骆驼商队还是驿站马车，都

    需要穿行4500千米的土路，历时约3周。美国作家马克·吐温曾经进行

    过这样一次驿站马车旅行。他对这一经历感到非常不愉快，也非常惊

    讶。餐食由豆子、不新鲜的培根和硬面包组成。他将这种舒适程度描

    述为“骨头要散架了”“牙齿磕磕碰碰”“肌肉精疲力竭”。

    到了1863年，是时候有些变化了。年轻的土木工程师西奥多·朱

    达想建造一条连接美国东西两岸的终极铁路。当时，美国国会的议员

    们也在考虑修建这样一条铁路，但无法确定它的具体路线。朱达想出

    了一条最佳路线，承担起建造这条铁路的工作。他与联合太平洋铁路

    公司签约，从东海岸开始修路，与中央太平洋铁路公司签约，从西海

    岸开始修路。1869年5月10日，在6年的辛苦工作之后，包括在内华达

    沙漠铺设铁轨以及牺牲无数人的生命，两家公司的铁路在犹他州相

    遇，第一条横贯大陆的铁路由此建造完成。

    感谢这份牺牲和勤劳，铁路建成后，加利福尼亚州和美国其他部

    分连通了。

    有了蒸汽火车，人和大量货物首次得以轻松地在陆地上进行长途

    旅行，这打开了无限可能。

    货物和服务可以被运送至港口无法支持到的那些新城镇。人们也

    更少地像之前那样生于斯，死于斯——现在大家可以自由流动了。加

    利福尼亚州连通之后，易腐食品可以装在冷藏火车车厢里，被迅速运

    输至全美各地，这开启了一个繁荣的新时代。

    今天我们基本上还是在使用蒸汽机来进行发电。煤电站、核电站

    和一些天然气发电站都是通过烧水来产生蒸汽，从而驱动涡轮进行发

    电。瓦特在某个星期天散步时想到的主意，竟然影响我们至今，这真

    是令人不可思议。

    当蒸汽机刚开始从工厂走向铁路时，另一项科技尚未出现，然

    而，这项科技的革命性丝毫不亚于蒸汽机。这项创新科技就是电力。第二章 奠定基础

    电之奥秘

    从远古时代开始，电只是一个抽象的概念。假如你生活在5000年

    前，在触摸一条带电的鱼时被电到了。在你的人生经历中，也许除了

    闪电，从未有过类似的事情。这条鱼看起来会很神秘，甚至有魔力。

    这个迷人的谜题存在了成百上千年。

    “电”这一词语源于威廉·吉尔伯特在1600年出版的《磁石论》

    (De Magnete)一书，这本书被认为是英国出版的第一本真正的科学

    著作。“电”这个词来自希腊文“琥珀”。

    亚历山德罗·伏打与电池的发明

    18世纪末，人类创造出自己的电力形式。1799年，意大利发明家

    亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta)发明了伏打电堆，它由锌板

    与铜板堆叠而成，其中夹着浸有盐水的纸板。该装置是第一个提供电

    流的装置，它本质上是一个电池。

    1800年，兴奋的伏打在给伦敦皇家学会的一封信中报告了自己的

    发现。这在当时是一个重磅消息，因为当时的科学界普遍认为电只能

    由生物产生。这激发了众人极大的热情。不久之后，人们就通过电

    解，分离出了钾、钙和镁等新的化学元素。伏打因该项发现而受到众人的极大尊敬，甚至电势单位(伏特)

    也是以他的名字命名的。尽管声名显赫，但是伏打对家庭生活十分投

    入，而且经常因此躲避公众的视线。

    伏打电堆为电力研究奠定了基础。然而，电力普及的时代尚未到

    来。

    电力照明的错误开端

    在非常漫长的时间里，人类在日落之后只能利用油灯和蜡烛来进

    行照明。如果你外出办事，归途中灯油用光了，那就太糟糕了。这种

    情况在1805年左右发生了改变，一位叫作汉弗莱·戴维(Humphry

    Davy)的英国人展示了用电力进行照明的方法。他发明了一种灯，在

    电流流过其中的小碳棒时，灯会发出光亮。这些碳棒之间有一个100毫

    米的缝隙，当电流通过缝隙时，会形成一个白热光的“弧”。这种形

    式的照明被称为“弧光照明”，通常由数千组伏打电池制成的高压电

    池进行供电。伏打电堆

    当时，弧光灯的亮度算是非常高的。有人估计，其亮度相当于

    4000支蜡烛的亮度(大约是现代汽车的聚光灯亮度的110)。

    弧光灯的亮度带来了大量的热，同时也带来了火灾的危险。由于

    其亮度及潜在的火灾危险，人们认为弧光灯不适合家居使用。

    弧光灯曾被用于商业场合，但当时没有稳定的电力供应，所以无

    法长时间使用。要广泛使用电力照明，这条路是走不通的。随着人类

    科技在这个世纪的进步，在本章后面的内容里，电力照明会再度回

    归。与此同时，电力的其他应用即将取得重大进展。

    迈克尔·法拉第

    许多人也许都知道迈克尔·法拉第这个名字。他是历史上最具影

    响力的科学家之一，改变了我们对电、化学和电磁学的理解。他的成

    就包括：发明了本生灯和直流电动机，发现了苯，研发了法拉第笼。

    阿尔伯特·爱因斯坦甚至在他办公室的墙上挂了一张法拉第的照片。

    令人惊讶的是，1791年出生于英国的法拉第几乎没有接受过正规

    教育，他只好自学。15岁左右的法拉第在做图书装订工时，不经意间

    看到了两本改变他的人生轨迹的书。一本是艾萨克·瓦茨(Isaac

    Watts)的《悟性的提升》(The Improvement of the Mind)，这本

    书让法拉第学会了理解和自律；另一本是简·马塞特(Jane Marcet)

    的《化学对话》(Conversations on Chemistry)，这本书激励他走

    向电子实验的方向。在英国皇家学会听了英国化学家汉弗莱·戴维的

    讲座后，法拉第最终以其助手的身份，和他一起踏上了欧洲之行。

    遗憾的是，法拉第当时不被看重，也不被视为“绅士”。他不得

    不坐在公共马车的顶上，而不是马车里面，吃饭时也只能和仆人一

    起。这让他非常沮丧，但令他坚持下去的是与伟大智者见面的机会，以及他对科学世界的热情。

    法拉第的天才在于他表达想法的方式——用语十分清晰和简单。

    不过他确实也无法进行复杂的表达，因为他的数学知识有限。尽管如

    此，他成功地将气体液化，制造了新型玻璃，改良了钢合金，发现了

    纳米粒子和苯。现在，塑料、染料、药物、润滑剂、橡胶等物品的生

    产都要用到苯。不过，这些都不是他最伟大的发现。他最伟大的发现

    当属1821年使用伏打电堆来产生运动——换言之，也就是电动机。戴维和当时两位最杰出的科学家(包括发现了电磁的詹姆斯·麦

    克斯韦)曾尝试过制造一台电动机，但以失败告终。1821年，人们发

    现，电在磁场存在时能够产生力。

    与这些人相比，法拉第的教育程度相对较低，但在与他们简单地

    讨论了这个问题后，法拉第成功制造出了一台持续做环形运动的电动

    机。虽然它产生的力很小，但它运作了起来。

    我们来想想电力驱动与蒸汽驱动之间的平行关系。我们再次看

    到，以前的设想是如何被后来的想法建立起来，从而产生新的技术

    的。

    如今，虽然看起来法拉第发现的原理与他的电动机截然不同，但

    我们的电脑硬盘、电动自行车、手机振动感应器等都应用了这个原

    理。值得注意的是，尼古拉·特斯拉改良了法拉第的想法，发明了交

    流电动机，现在被普遍用于从洗衣机到电动汽车等各个领域。

    但法拉第的成就不止于此。1831年，他发明了发电机，也就是直

    流发电机。该设备的工作原理与电动机恰好相反：将机械能转变为电

    能。

    到了19世纪30年代，人们开始了解电的奥秘，但它尚未引发变

    革。这是因为直流发电机产生的电压很低(只有几伏)，电力不足。

    虽然它证明了电力可由磁力产生，但它能提供的电力非常有限。不

    过，新的思想者们仍在为这一最新发明寻找用途。

    电力通信的开启与我们之前提到的发明家不同，查尔斯·惠斯通(Charles

    Wheatstone，1802年生于英国)拥有音乐背景。他的父亲售卖乐器，是个长笛老师。十几岁时，惠斯通阅读广泛，经常在当地商场的一个

    旧书摊上读书。一天，他偶然看到一本介绍伏打的发明的书，伏打在

    10多年前发明了电池。他当时没有钱，但很快攒钱买了这本书。

    查尔斯·惠斯通和他的兄弟决定自己做一个电池。他们很快意识

    到，他们没有足够的钱来购买铜板。惠斯通非常投入，用自己剩下的

    铜币完成了电池的组建。

    1821年，惠斯通在当地的商场里制造了一个音箱，通过电线播放

    现场乐器的声音，这吸引了人们的注意——这在当时非常有趣。他还

    发明了“麦克风”这个词，用以命名他发明的将声音机械地扩大到每

    只耳朵的装置。

    电报

    1835年，查尔斯在担任伦敦国王学院教授期间，发现了利用电力

    传输信息的潜力，他因此放弃了机械麦克风的方法，转而探索电报的

    概念。他能够看到，这项技术如果成功，会为整个世界带来难以置信

    的便利。他的想法是继续发展已有的各种原始的电报通信方法——其

    中最引人瞩目的是俄国发明家巴伦·许林格(Baron Schilling)的工

    作，他成功地在两个房间之间进行了通信。电报信息可以在非常低的

    电压下工作，在当时的发电状况下，这是理想的技术。

    与此同时，印度陆军军官威廉·库克在休假期间决定去海德堡大

    学上几堂解剖学课。在那里，他看到了原始电报的演示，立即意识到

    了其重要性。库克放弃了解剖学研究，开始研究电报。他联系了迈克

    尔·法拉第和爱丁堡的一位学者彼得·罗杰，以咨询科学知识。罗杰

    建议库克去拜访惠斯通。库克提议与惠斯通合作，但二人对该项目的动机截然不同。惠斯

    通纯粹是对这一技术的科学意义有兴趣，而库克则是想要赚大钱。尽

    管如此，经过一番犹豫之后，惠斯通还是同意与库克建立合作伙伴关

    系。

    1837年，他们在伦敦的尤斯顿火车站和卡姆登镇火车站之间架设

    了一台实验机器，距离为2.4千米。在接收端，菱形刻度盘中有一系列

    字母和五根电磁针，电报的接收者通过磁针的指向来读取电报内容。

    为了发送和接收消息，系统至少需要五根电线来传输信息。

    1837年7月25日，第一封电报发出了。惠斯通回忆当时的感觉时说

    道：“我一个人站在屋子里，听着磁针的咔嗒声，从未感觉如此忐

    忑。在我拼出那些词时，我感到这项发明的重要性掷地有声，其实用

    性无可挑剔、无可争议。”然而，铁路负责人对此不以为然。他们将

    电报视为不实用的古怪装置，只是一个愚蠢的玩意儿。他们马上让人

    从车站里撤走了装置。一切似乎已成败局，但是，两年后，这项发明

    被英国大西部铁路公司重新拾起，传输距离21千米。这标志着电报首

    次被实际使用。

    偶然推动必然

    公众对电报的了解依然很少，直到它迎来了最不寻常的宣传。

    1845年，一起刑事案件的嫌疑人约翰·塔维尔登上了一辆开往伦敦的

    火车。在知道了他的目的地后，一封电报被发送到他计划前往的车

    站。当塔维尔走出车厢时，警察已经在那里等着逮捕他了。当时，这

    一事件令世人备感震惊。这种形式的通信竟然能够迅速在行驶的火车

    上拦截罪犯？这件事被广泛宣传，电报的重要性终于得到了证实。

    在美国，一系列悲剧事件将推动另一位发明家思考对通信进行进

    一步的改良。塞缪尔·莫尔斯

    想象这样一个情景：1825年，你在华盛顿特区，为一位名人创作

    一幅画像。在480千米外的康涅狄格州的纽黑文，你的妻子正卧病在

    床。有一天，当你正在画这幅画时，一个骑马的信使给你带来了消

    息，说你妻子的病情正在好转。于是你继续画画。第二天，骑马的信

    使给你带来了另一条信息，这次则是关于你妻子死亡的详尽报告。你

    悲痛欲绝，抛下一切，前往纽黑文。当你抵达时，你妻子已经入土为

    安了。

    这就是发生在塞缪尔·莫尔斯(Samuel Morse)身上的事。

    这些悲惨的事件让他陷入了深深的绝望，但这将促使他开始探索

    快速远距离通信的方式。他的成果就是单线电报和莫尔斯电码，后者

    成为电报通信的标准，时至今日仍在使用。

    莫尔斯电码非常巧妙和简洁，它使用点和划来代表字母表中的字

    母。熟练的操线员每分钟可以发送80个字符。

    1844年，莫尔斯从华盛顿特区向马里兰州的巴尔的摩发送了他的

    第一封电报。上面写着：“神为他行了何等的大事!”这句话摘自

    《圣经·民数记》23章23节。莫尔斯电码成为电报的标准，因为相比

    惠斯通的机器那样至少用五根线来对应字母，使用点和划要简单多

    了。

    也许，要是没有遭遇悲剧，莫尔斯的名声也就仅限于伟大的艺术

    作品了。

    远距离通信电使城市之间可以进行迅速通信，但对于被大洋隔开的国家而

    言，通信依然只能依靠轮船。这种通信的速度非常慢。例如，美国与

    英国之间发送的消息需要10多天才能到达。

    19世纪50年代，随着电报的普及，越来越多的人认为应当将这种

    技术应用于大西洋对岸(约3200千米)。1854年，大西洋电报公司开

    始建造第一条横跨大西洋的电报电缆。英国和美国的船只被用于在洋

    底铺设绝缘电缆。在四次尝试失败后，该项目在1858年第五次尝试时

    完成了。这是该类项目第一次获得成功。虽然花费了诸多努力，但电

    缆只运作了三个星期。

    1858年8月16日，两块大陆之间发出了第一封官方电报：维多利亚

    女王发给美国总统詹姆斯·布坎南的项目竣工贺信。不久之后，信号

    质量恶化，传输变得缓慢。为加速通信，白宫给电缆施加了额外电

    压，这彻底毁坏了电缆。在电缆运作时，英美之间的通信时间从10天

    缩短至17个小时左右。

    在美国，电报线路已经连接了美国东部地区的各个城市。1851

    年，横跨美国的电报线路的建设工作开始了。1861年10月24日，第一

    封电报从旧金山发往华盛顿特区。也是在这一天，驿马快信就此停

    用。在这之前，驿马快信是将信件(信息)从东岸传至西岸最快的方

    法，毕竟要在8年之后才会出现火车。电报让驿马快信过时了，如同蒸

    汽火车最终让马车运输过时了一样。

    书面交流现在能在短时间内进行长距离传输，具有巨大的经济和

    社会影响，但是语言呢？

    电话苏格兰人亚历山大·格雷厄姆·贝尔出生于1847年，当时电报在

    英国和美国的发展势头正猛。虽然贝尔是因为发明电话而被人铭记，但是，我们在本书的后面会看到，他的遗产将通过晶体管的发明直接

    奠定计算机运算的基础。

    贝尔是个充满好奇心的孩子，有发明创造的天赋。12岁时，他在

    好友家的面粉厂制造了一个给小麦去壳的装置。虽然他有实用发明的

    头脑，但学习成绩很差，15岁就辍学了。不过，他后来确实接受了高

    等教育。

    贝尔性格内向，与母亲特别亲密。小时候，母亲鼓励他发展在音

    乐方面的天赋。当母亲开始失去听觉时，贝尔受到了沉重的打击。这

    些事激励他去学习声学。最后，他在波士顿创办了聋人学校。

    贝尔和他的小把戏

    贝尔经常进行一些创造性的、有意思的演讲实验来取悦他人。有

    一次，他用家里的狗做了其中一个实验。他训练狗进行长时间的咆

    哮。当狗发出声音时，他操纵着狗的嘴唇和声带，让它发出“嗷啊呜

    嘎吗吗”的声音。客人们在他的一点点说服之下，相信了他的狗能够

    说出“How are you,Grandmama”(奶奶，你好吗)。目击者坚称自己

    看到了一只会说话的狗!

    贝尔还为聋哑教师讲授“可视语言”，但他很快就发明了自己的

    读唇术和言语教学方法。到1871年，他已经是听障人士教育领域的领

    军人物了。他认为，聋人应当从手语中解放出来，应当有能力讲话。

    当时，聋人通常会被社会排斥。

    大约在这个时候，贝尔开始研究一种谐波电报。他利用自己的音

    乐背景和声学知识，认识到多个信号(莫尔斯电码的点和划)如果位

    于不同的音高上，就可以经由同一根电线发送。它的工作原理是这样的：一个电报员可以用莫尔斯电码敲出信

    息。然后，电码的信号以特定频率的短声频进行传输。在同一线路

    上，另一个电报员可以用不同的频率打出莫尔斯电码。在接收端，一

    个设备只能对一个频率做出回应(振动)，而不会对同一线路上的其

    他频率做出回应。如果多个接收端使用多个不同频率，那么同一条线

    路上就可以发出多条信息，而不会混淆。贝尔称之为多重信号电报。

    在得到两个密友的资金支持后，贝尔和年轻的助手托马斯·沃森

    一起，进一步发展了这个想法。一天，贝尔和沃森做这个项目时，沃

    森不小心拔下了其中一台传输设备。贝尔没有听到莫尔斯电码信息的

    那种哔哔声，而是听到了另一个房间里的接收器传来的一声清晰的拨

    弦声。贝尔立马想到，如果拨弦声能通过这台设备进行传输，那么任

    何声音——甚至嗓音——都有可能通过电子设备进行传输。这是转折

    性的一刻。它标志着电话的诞生和多重信号电报的消亡。那天是1876

    年3月10日，在那一天，电话发出了第一句话的声音：“沃森先生，到

    这里来，我想见你。”1876年8月4日，贝尔只做了一个可以工作的电

    话模型，并向亲朋好友进行了展示。在听到6千米之外的人的读书声和

    唱歌声时，他们都惊呆了。

    当年晚些时候，贝尔在费城的百年博览会上展示了原型机器，这

    款电话机因此在国际上名声大噪。当天观看展示的都是德高望重之

    人，维多利亚女王就是其中之一。她称这项发明是“最不寻常的”。

    不过，不是每个人都啧啧称奇。展示结束后不久，西联公司总裁

    威廉·奥顿就有机会购买贝尔的这项发明。他最为臭名昭著的一句话

    是：“这个电子玩具能给我们公司(西联公司)带来什么用处？”当

    然，奥顿大错特错了。

    一切顺风顺水的贝尔在一年后，也就是1877年，成立了贝尔电话

    公司。贝尔电话公司后来被称为美国电话电报公司，或ATT，至今仍

    是世界上最大的电信服务商之一。在贝尔进行公开展示后不到10年，美国便涌现出超过15万个电话

    用户。

    电话满足了人类最大的需求之一，使天各一方的人可以听到彼此

    说的话。的确，电话是史上最成功的发明之一。实际上，现在的智能

    手机算得上是贝尔这项发明的曾孙。

    大多数人不知道的是，亚历山大·格雷厄姆·贝尔经常回忆说，他对世界最大的贡献并不是发明了电话，而是对聋人的口语教育。

    到19世纪70年代末，电使得人类能够通过声音(而不是莫尔斯电

    码信号)进行远距离交流。但是有没有办法保存这些声音？当时，还

    无法录制声音并进行回放。托马斯·爱迪生即将打破这一局面。

    托马斯·爱迪生：录音

    1877年7月，爱迪生偶然发现了这个解决方案，当时他正在研究对

    电报信息进行录音和回放的方法。他最开始是在一卷纸上通过振动产

    生的压痕来捕获莫尔斯电码。经过一番思考，他推断，任何声音都可

    以做到这一点。他所需要的只是一个振动的物体，可以在一个易受影

    响的表面标记出它的运动。最开始的方法是用锡纸包裹圆筒。

    爱迪生向媒体公布其发明的方式也确实非常聪明。《科学美国

    人》的一位撰稿人回忆道：“1877年12月，一位年轻人走进《科学美

    国人》的办公室，在编辑面前放了一台简单的小机器，几乎没有提供

    任何预先说明。这位来客没有进行任何仪式就转动了曲轴，让现场所

    有人大吃一惊的是，机器说话了：‘早上好，你好吗？你觉得这台留

    声机怎么样？’机器就这样为自己代言，让大家知道，它是一台留声

    机……”留声机在1878年2月19日被授予了专利：美国专利第2000521号。

    亚历山大·格雷厄姆·贝尔将改进这项技术。贝尔在用心聆听之后，觉得应该用蜡制圆筒来代替锡纸圆筒。结果，声音质量好了很多，这

    使得19世纪90年代第一张唱片走向商业化。

    电灯闪耀

    19世纪70年代，人们还在研究法拉第的发电机(就是我们之前看

    到的将机械能转化为电能的发电机)。到了70年代末，其他国家对这

    些技术有了兴趣，开始进行将其与弧光照明的概念相联系的试验。

    第一批实用的大型发电机是在法国生产的，因此1875年地球上首

    次出现了路灯。到1878年，巴黎整座城市都装了弧光照明系统。伦敦

    技术期刊《电工》的一位撰稿人来到法国，对这一成就印象深刻，但

    很遗憾这项技术没能来到英国。期刊中写道：“电灯在巴黎的应用与

    日俱增，但在伦敦却看不到这样的光。”

    作为回应，英国在发电方面开始大跨步前进，到19世纪90年代

    初，英国使用了700台弧光灯。市场、铁路和大型建筑前的路边是安装

    弧光照明的理想场所。虽然在公共场合使用，但在私人住宅中还是没

    有这样的电灯。

    电灯泡之争

    白炽灯的想法几乎和弧光灯一样久远。许多人曾经尝试通过加热

    一根细线来产生光亮(产生白热光)，但截至此时，这似乎是不可能

    的事。有这么几个原因：一是必须找到一种能够反复加热和冷却的材

    料，二是这种材料必须封装在金属发热时不会破裂的玻璃容器内，三

    是必须排出空气，以免灯丝氧化(生锈)。直到今天，仍有许多人认为是托马斯·爱迪生发明了白炽灯，但

    如同爱迪生的众多“发明”一样，他其实更多的是改进了已有的想

    法，而不是进行新的思考。事实上，一直追溯到18世纪初，已经有数

    十个使用白热光进行照明的事例，但直到19世纪70年代末，灯泡竞赛

    才真正进入白热化阶段。当时，主要竞争对手来自大西洋两岸：纽约

    有托马斯·爱迪生和威廉·索耶(William Sawyer)在竞争，伦敦有

    约瑟夫·斯旺(Joseph Swan)在竞争。

    斯旺占据领先位置。他用许多材料进行过实验，包括碳、铂和棉

    线。他的成果成功获得了一项英国专利，还有诸多个“第一次”，包

    括：第一次为房屋照明，第一次为剧院照明，第一次为公共建筑照

    明。

    在此期间，爱迪生在纽约申请了自己的“电灯改进”专利。爱迪

    生也开始用碳丝和铂丝，但他的团队发现，碳化的竹子可以持续使用

    1200多个小时。爱迪生团队创造的灯泡无疑是具有开创性的。但可疑

    的是，这些成果似乎很大程度是基于其美国同伴(竞争对手)威廉·

    索耶的设计。

    可用的灯泡已经被发明出来了，但发明者是谁？现在有许多互相

    冲突的专利。爱迪生在英国输了官司，不得不把所有权让给斯旺。同

    时，在美国，威廉·索耶的合作伙伴阿尔邦·曼(Albon Man)也在本

    土挑战爱迪生的专利。爱迪生一开始输掉了官司，但经过6年的法庭斗

    争后，他最终胜诉了。几年后，他还收购了斯旺的英国公司。自此，爱迪生的电灯泡传奇在历史上巩固了下来。

    到1900年，一些伟大的人物给我们带来了电话、录音、电灯和火

    车。这真的是一个全新的世界。第三章 新世界(1900—1909)

    1900年已经过去很久很久了，当时的世界完全是另一副模样。当

    年，美国的人口为7500万，莱曼·弗兰克·鲍姆的《绿野仙踪》刚刚

    出版，纽约地铁系统的建设刚开始启动。

    在20世纪的最初10年里，出现了许多第一次。1900年，巴黎奥运

    会第一次有女运动员参加；1901年，首届诺贝尔奖颁奖典礼举行；

    1902年，第一个专门用于放映电影的剧院——洛杉矶电气剧院开放。4

    年后，第一部长篇电影《凯利帮的故事》(The Story of Kelly

    Gang)在澳大利亚墨尔本上映。在这10年中，还出现了其他发明，包

    括洗衣机、吸尘器和第一次娱乐广播。

    1901年，鲁道夫·狄塞尔(Rudolph Diesel)在巴黎世界博览会

    上展示了他的柴油发动机(燃料为花生油)。这届世博会吸引了5000

    万名参观者，会上还展示了其他新兴技术，如：有声电影、自动扶梯

    和第一台磁性录音机。在那个年代，巴黎是技术创新的中心。

    随着多国开始耀武扬威，各国的边界也在发生变化。新帝国主义

    势焰熏天：欧洲、美国和日本的当权者都试图通过侵占亚洲、非洲和

    南美洲不断扩大的领土来统治世界。

    与此同时，伟大的思想家们也很忙：1905年，爱因斯坦向全世界

    宣布了狭义相对论。它假定，静止的观察者在各处看到的物理定律表

    现形式是一致的，并且光速是恒定的。这个理论假设了各种奇怪的东

    西，比如重力引起的时空弯曲和黑洞。也许最奇怪的一大相对论效应

    就是物体接近光速时导致的结果：物体的运动速度越接近光速就越重，以光速运动的物体将是无限重的。爱因斯坦的理论也带来了一些

    奇怪的副作用，如时间会因位置和速度发生变化。例如，接近光速

    时，时间会减慢，这种效应称为时间膨胀。

    这听起来可能离日常生活很远，但其实我们每天都在应用狭义相

    对论。比如，GPS(全球定位系统)卫星以1万千米时的速度绕地球运

    行，如果不根据时间膨胀调整卫星上的时钟，一天之后，它们的测量

    结果就会减少8千米!想象一下，用这种精度的谷歌地图进行导航会是

    什么体验。

    在1905年就能预见这种效应，的确很了不起。但除了爱因斯坦，20世纪初还有其他思想巨人，他们的想法深深影响了今天的世界。

    个人汽车运输的黎明

    20世纪第一个10年是成功的，更确切地说是一连串快速的成功。

    在技术方面，内燃机在20世纪的前几十年得到广泛应用。从某种程度

    上来说，这项技术接过了19世纪蒸汽机的接力棒。你可能会惊讶地发

    现，19世纪居然会有蒸汽汽车。这些汽车需要足足45分钟才能在寒冷

    的天气里启动，并且需要加满大量的水。这两个因素限制了汽车的续

    航里程。世界亟待更好的解决方案。

    于是，1808年出现了第一辆氢动力汽车，1838年出现了第一辆原

    始的电动汽车，1870年出现了第一辆汽油动力汽车。1885年，卡尔·

    本茨(Karl Benz)生产了第一辆汽油动力汽车，这项发明产生了深远

    的影响(本茨的公司后来发展成为梅赛德斯—奔驰公司)。

    最早的车很多都是……电动车？其实，早期的汽油动力汽车并不完美。启动时，需要铆足劲儿和

    手摇柄对抗，连换挡都很费劲。此外，油门居然在方向盘上。由于这

    些原因，电动汽车被认为是当时最好的个人交通工具，它们噪音极

    低，易于驾驶，相对不费力就能操作。

    费迪南德·保时捷(保时捷汽车公司的创始人)和托马斯·爱迪

    生等大人物也开始全力研究电动汽车。1898年，保时捷制造了第一辆

    汽车，是电动的。一年后，爱迪生开始研发更耐用的汽车电池。他认

    为电动汽车才是未来。然而，经过一次又一次尝试，他还是不得不在

    10年后放弃了这个想法。

    电动汽车非常适合在城市里短途出行，因为当时的乡村道路还不

    适合开车。到1900年，只有22%的汽车靠汽油驱动，40%是电动车，剩

    下的38%是蒸汽车。

    在世纪之交，汽车(电动或其他)是一种昂贵的新奇事物，只有

    皇室和富人才能体验到私人汽车的好处。要让每个人都能自由出行，就要改变汽车的生产方式，让汽车的价格变得可负担。一个叫亨利·

    福特的人让这一切变成了现实。

    平价汽车之父

    1891年，爱迪生照明公司雇用了一位聪明的工程师，当时他28

    岁。他是个天才，很快就得到了晋升。短短两年后，他就成为总工程

    师。他的名字叫亨利·福特。

    亨利·福特1863年7月30日出生于密歇根州。13岁的时候，他的母

    亲去世了，他父亲命令他接管家族农场。虽然他非常爱他的母亲，但

    他对于待在家里做一辈子农活非常反感。很小的时候，福特就对机械

    工作感兴趣。15岁左右，他就能给朋友和邻居修理手表。16岁时，福特离开农场，在底特律当机器操作员学徒，1891年去

    了爱迪生公司。当时，爱迪生会在空闲时间试验无马马车的构想。

    1896年，福特制造了他的第一辆车，并精心命名为福特“四轮车”。

    他在与爱迪生公司高管的会议上展示了他的新车计划。有趣的是，爱

    迪生本人非常想看到福特的另一款改进车型。三年后，福特离开爱迪

    生公司，全身心投入汽车研发。

    经过两次失败的尝试后，福特汽车公司于1903年成立。第一辆福

    特汽车是A型车，配备了一台8马力的电动机(马力——记得第一章中

    詹姆斯·瓦特提出的术语吗？)，售价为800~900美元，具体取决于双

    座或四座。福特公司在1903年和1904年制造了1750辆汽车，全是一种

    颜色——红色(可能是因为这让车看起来快一点儿)。福特公司几乎

    把2.8万美元的初始资金都花光了，在1903年卖出第一台A型车时，公

    司银行账户只剩下223.65美元。当时福特面临的是不成则败，所幸美

    国人民非常喜欢这辆车，公司也因此旗开得胜，越做越好。

    第一辆福特是谁买下的？

    1903年7月23日，来自芝加哥的牙医欧内斯特·芬尼成为第一辆A

    型车的主人。A型车没有风挡玻璃，所以多年来欧内斯特可能从其他A

    型车司机那儿得到了一些额外的牙科生意。

    创新思维让福特与众不同

    在A型车之后，福特公司又生产了一系列车型，但相比当时的竞争

    对手，它们都比较贵。例如，六缸福特售价2800美元(相当于今天的7

    万美元)，而奥兹摩比(Oldsmobile)的竞争对手(Runabout)售价

    仅为650美元(相当于今天的1.65万美元)。

    随着福特汽车越来越成功，它需要想办法在降低生产成本的同时

    提高产量。低成本的秘诀在于生产方法。当时，福特公司的工人分为两三人

    一组，每天只能生产不到10辆车。各小组会先做好汽车的各个部件，再进行组装。

    1908年，随着T型车的诞生，公司尝试了一种新的生产方法。福特

    曾研究过其他行业，如面粉厂、面包店、啤酒厂和肉类加工厂，并从

    它们连续流动的生产方式中汲取灵感。于是T型车采用的模式是先批量

    生产零件，再集中送入生产车间。装配过程分为84个步骤。每个工人

    只会接受其中一个步骤的培训。福特甚至聘请了一位动作分析专家弗

    雷德里克·泰勒来确保工作尽可能高效完成。此外，福特还制造了一

    些机器人，用于更快地冲压零件。

    在汽车工业，没有什么比引入装配线更具革命性。1910年，福特

    在密歇根州开设了高地公园装配厂。1914年，引入了每分钟移动1.8米

    的机械输送带，进一步加快了生产节奏。

    早在1908年就问世的电启动器让T型车不再需要手动启动。这项进

    步，加上更便宜的燃料和大规模生产，挑战了电动汽车的可行性，而

    当时电动汽车的生产能力完全比不上汽油汽车。

    效率的果实

    生产一辆汽车的时间从12小时缩到了93分钟。这究竟具有怎样的

    革命性呢？要知道，1914年，福特生产了30.8162万辆汽车，比其他所

    有制造商的产量加起来还要多。到1924年，福特已经生产了超过1000

    万辆T型车。每辆车的价格也从850美元降到260美元(相当于从今天的

    1.21万美元降到3700美元)。

    装配工作虽然单调，但对工人而言不像人们想象的那么糟糕。由

    于效率提高，典型的工作日时间可以从9小时减少到8小时。工人每天

    的工资是5美元(相当于今天的124美元)，是当时行业标准的两倍。理论上，工厂工人买得起属于自己的T型车。当工人以72千米时的速

    度在街道上驰骋时，他们一定会觉得自己就像摇滚明星。

    至此，福特已经成功地让汽车成为普通人家的消费品。

    T型车和它的大规模生产技术改变了美国的文化和经济。汽车餐厅

    和汽车电影院开始出现，汽车旅馆成为一个新概念。事实上，人们现

    在可以在任何地方开车(汽车的设计考虑到了崎岖的地形、雪地，甚

    至是河流)。因此，农村地区开始出现企业。

    早期的汽车和卡车还影响了钢铁、橡胶、玻璃、食品和娱乐行

    业。

    到20世纪50年代，汽车行业已经在美国创造了900万个就业机会，甚至还有一个岗位叫作“喇叭员”。他们唯一的任务就是检查工厂里

    的汽车的喇叭声，看看是否调到了制造商规定的频率。比如，汽车喇

    叭声一般有两个调：降E和G调。

    家庭娱乐的黎明

    T型车颠覆性地改变了人们在家之外的生活，而在家里，这项重任

    则交给了音频娱乐。

    100年前的家庭娱乐状态似乎令人难以置信。现在如果我们想听音

    乐，只需要按一下按键，点击一下屏幕，甚至只要说一声，就可以实

    现。但当时可没有这么简单。足不出户就能欣赏音乐只属于会弹奏乐

    器的那些家庭。一起跟唱也是当时人们最喜欢做的事。实际上，留声

    机最开始的竞争对手并不是另一种音频回放机器，而是普通的钢琴。按照今天的标准，爱迪生的留声机和唱机略显粗糙，但它们为当

    时的娱乐方式带来了全新的可能。留声机第一次引出了“私人音乐”

    的概念。随时都能听音乐，还不用到现场，这的确是一场革命。这在

    当时显然是一个非常好的想法。

    随着唱片的质量提升，其销量也开始提高。随之而来的是大规模

    生产和有效的营销。不久，唱片的价格从2美元降至35美分左右。1907

    年，维克多唱片公司发行的恩里科·卡鲁索(Enrico Caruso)翻录版

    《穿上戏装》(Vesti la Giubba)成为第一张销量达100万的唱片。

    乔治·伊士曼(柯达)：摄影的普及

    只需按一下按钮或用手指轻按玻璃屏幕，我们就能冻结时间，永

    远留住瞬间。冻结的图像就像时间传送门，能带领我们重温一个又一

    个历史时刻。在摄影技术诞生之前，这只能交由技艺娴熟的艺术家来

    实现。

    1900年左右，照相机与今天的截然不同。它体积庞大，操作复

    杂，拍摄的对象必须完全静止6到8秒才能拍出一张照片。如果过程中

    移动了，图像就会模糊。想象一下，在这种条件下和你的朋友拍照，会是什么感受。弄不好会一塌糊涂。

    拍照的时候，摄影师要在大玻璃板上倒上多层化学物质并进行混

    合，使玻璃板感光，然后将其插入相机镜头的后部，最后在玻璃板干

    燥之前拍摄照片，因此这也叫“湿版摄影”。但问题在于，玻璃板很

    重、易碎且使用起来很麻烦。只有专业的摄影师才受得了一直使用这

    样的设备。一个叫乔治·伊士曼的纽约青年对摄影颇感兴趣，但一直觉得相

    机用起来很费劲。即使他上过专业课程，每次摆弄这些又难用又邋遢

    的化学试剂，也还是很挣扎。他知道一定会有更好的解决方法。

    于是，伊士曼做了合乎逻辑的事情，研究是否有更好的摄影技

    术。每天晚上，他都要阅读国际摄影期刊。事实证明，这一步非常明

    智，因为这让伊士曼发现了一种更简单的摄影新方法。在英国，摄影

    师正在尝试所谓的“干版”摄影。他们预先在板上涂好化学物质，避

    免了拍摄时液体滴落。这个发明可真是颗遗珠。但当时还没有互联

    网，不能将这种新的摄影趋势传到美国，因此很少有美国人知道英国

    人发明了一种更好的摄影方法。湿版摄影

    伊士曼接着想到了下一步——创造自己的干版。为什么不呢？能

    阻止他尝试的可能只有两个理由，一是他高中就辍学了，二是他从来

    没有学过化学，但他觉得这些都没关系。他很快就开工了。虽然伊士

    曼高中都没读完，他还是找到了一份银行簿记员的日常工作。下班

    后，他整夜都在他母亲的厨房里鼓捣，将各种化学物质倒在玻璃上，然后放进烤箱里烘烤，尝试制作干版。伊士曼非常投入，以至于他母

    亲经常发现他在地板上就睡着了。伊士曼决定用他的新技术拍摄邻居家的房子，进行测试。一天，当地的一个摄影师看到了他拍的照片，感到非常好奇。于是，这个摄

    影师买了一些干版，并把它们推荐给纽约的摄影器材巨头安东尼公

    司。安东尼公司刚好在寻找新型创新产品，伊士曼的发明正好符合。

    安东尼公司向26岁的伊士曼开出了一份合同。1881年1月，伊士曼

    在纽约有了自己的干版工厂，同时继续兼顾银行的工作。他亲自调制

    所有的化学试剂，每天工作到深夜。第二天去银行上班的时候，他的

    手指常常被化学物质染成黑色。他下定决心一定要成功。很快，他就

    能够聘请几个员工帮忙了。

    后来，因为一次升职被拒，伊士曼从银行辞职了，他的同事都觉

    得他犯了个大错，但很快伊士曼证明，他才是笑到最后的人。摄影师

    们很快发现了伊士曼的发明。有了他研发的简单好用的干版，他们终

    于能开心地摆脱湿版摄影这份苦差事了。

    但事情并非一帆风顺，其他公司很快赶上并开始售卖他们自制的

    干版。最终，竞争对手的产品质量超越了伊士曼的，他意识到自己可

    能要失败了。

    伊士曼必须迅速思考。很快，他想到了带有化学涂层的可卷曲纸

    膜。这样一来，摄影师在拍摄新照片时不用更换新的干玻璃，只需将

    卷筒卷到下一帧胶片即可。这个想法十分前卫，伊士曼对此兴奋不

    已。“再过几周，我们就能征服世界!”他对他的员工大声喊道。

    1885年，他展示了他的发明。虽然赢得了一些奖项，但是胶卷材料的

    局限性意味着图像质量达不到专业摄影师的标准。由于画质问题，纸

    卷胶片在市场上失败了。伊士曼受到了极大的打击。然而，他灵光一

    现，决定将注意力转到他做这一切的初衷——让摄影变得简单，让摄

    影属于每一个人。也许专业人士不认可纸卷胶片的作用，但普通人可

    能会喜欢随意地拍快照，即使画质不够完美也没关系。这个想法值得

    一试。将摄影带给大众

    1886年，伊士曼将他的计划从制作胶片转向制造易于使用的照相

    机。这次设计要做的是世界上最简单的相机。创意诞生一个月后，他

    开发出一款相机。它的名字叫什么呢？柯达。

    柯达的体积很小，上面没有多少可移动部件，没有对焦，也没有

    取景器，它的口号是：“只需按下快门，其他的交给我们。”这引发

    了一场革命。这台相机不再需要复杂的化学品或玻璃板，它只是一个

    小盒子。袖珍相机引起了人们的兴趣，甚至同年写成的小说《德古

    拉》(Dracula)中也提到了它。柯达相机在某种程度上是成功的，但

    是25美元(相当于1887年普通人3个月的工资)的售价对大多数人来说

    太贵了。要实现快速成功，柯达只需找到生产平价相机的方法。

    1888年，乔治·伊士曼结束了和安东尼公司的合同，成立了伊士

    曼—柯达公司(现在的柯达)。

    真正获得消费者认可的是布朗尼相机。伊士曼让公司的相机设计

    师弗兰克·布朗奈尔(Frank Brownell)设计出一台尽可能便宜的相

    机，同时要保证机器实用可靠。他的策略是将爱拍照的小孩作为目标

    受众。1901年推出的布朗尼相机个头小巧、价格便宜(相机2美元，胶

    卷1美元一卷)、使用方便，一卷胶卷能拍8张照片。这个产品一推出

    就引起了轰动，第一年就卖出了25万台。

    布朗尼相机改变了人类的生活。有史以来第一次，所有人都能够

    任意捕捉生活的瞬间，这在人类历史上前所未有。布朗尼相机

    乔治·伊士曼很多次都想放弃，但正是他的毅力永远地改写了世

    界。今天，世界上有几十亿台能放进口袋的相机。尽管它们的工作模式不尽相同，它们带来的结果是一样的——能让我们留下生命中的特

    殊时刻。

    有趣的是，接下来我们会看到，伊士曼还间接促成了塑料的发

    现。

    塑料是怎么来的？

    看看你的周围，有多少东西是用塑料做的？我们要感谢谁发明了

    这种今天必不可缺的东西呢？

    利奥·贝克兰(Leo Baekeland)是生于1863年的比利时裔美国化

    学家。他是个聪明的学生，年仅21岁就获得了博士学位。1889年，他

    被任命为比利时根特大学化学系副教授。同年，他获得了一笔访问英

    国和美国大学的奖学金。随后，纽约哥伦比亚大学的一名教授说服了

    这位比利时青年留在美国。

    贝克兰是一名摄影爱好者，经过两年的努力，他发明了一种可以

    在人造光下显影的维洛克斯相纸。这是第一种取得商业成功的相纸

    (远远超过伊士曼的原始纸质胶卷)。1899年，贝克兰以100万美元

    (相当于今天的3000万美元)的价格将维洛克斯相纸和他成立的公司

    出售给柯达的乔治·伊士曼。

    拿到柯达给的钱后，贝克兰成了有钱人，可以想做什么做什么。

    对他来说，他最想做的是化学实验。他建立了自己的私人实验室，希

    望在化学科学界找到下一个他能发挥自己解决问题才能的领域。

    他在日记中写道：“我是一个经济自由又精神自由的男人，准备

    再次投入我最爱的学习中去……几年来，我一直享受着这种巨大的幸

    福，享受做自己最喜欢的事而不被打扰的奢侈。”19世纪末的很多化

    学家都在尝试发明一种又坚固又耐热的新型合成材料。虽然已经有了橡胶等有机树脂，但它们还不够坚固，无法广泛应用。化学家尝试使

    用两种化学物质来研制新的合成材料：苯酚(来自煤和焦油)和甲醛

    (来自甲烷的燃烧)。

    值得注意的是：现在甲醛被证实致癌，汽车废气和烟草烟雾中都

    有。然而，这些早期化学家做的实验有多危险，他们自己却一点都不

    知道。

    其中一个化学家阿道夫·冯·贝耶尔(Adolf von Baeyer)成功

    创造出一种他觉得“没用”的“黑色糊状物体”。贝耶尔的一个学生

    创造了一坨“黏稠物”，据他说是“做出来后一点用都没有”。

    尽管如此，贝克兰还是继续研究苯酚和甲醛，希望在别人倒下的

    地方站起来。他煞费苦心地研究贝耶尔和其他人的实验，一点点调整

    变量，直到出现有用的东西。通过单独调整温度、压力和每种化学试

    剂的用量，他终于发现了“黄金”——或者说是塑料。他发现了一种

    强韧、轻便、廉价、不会粉碎或碎裂、耐热的材料，而且最厉害的地

    方在于，它可以被塑造成任何形状。他把这种新型材料叫作胶木，这

    就是最早的塑料。1909年，他为自己的发明申请了专利，并向美国化

    学学会宣布了这项发明。

    这项发明马上获得了成功。新材料还能够很好地和彩色染料融

    合，用于生产鲜艳好看的产品。它最早的用途包括生产纽扣、收音

    机、电话外壳、台灯、国际象棋、台球和塑料玩具。贝克兰因此获得

    了很多奖项。今天，贝克兰的塑料制品已经成为历史收藏家的稀有珍

    品。

    打败重力的莱特兄弟到1900年，空中飞行已经不是一项新成就了。自1783年起，法国

    人就能乘坐热气球上天。1900年，第一艘齐柏林飞艇在德国升空。然

    而，这些机器能做的还只是飘浮，和达·芬奇等大师设想的像鸟一样

    翱翔还有一定差距。

    第一批专门用来飞行的机器灵感来自鸟类。它们通常直接复制鸟

    类的样子，有着能上下扑动的大型机械翅膀(这些机器被称为扑翼飞

    机)。

    早期的飞行面临着巨大风险。比如，如果你错误地估计了机翼的

    运作模式，很可能会英年早逝。

    弗兰兹·瑞切特(Franz Reichelt)是一个裁缝，他认为可穿戴

    降落伞是迈向人类飞行的下一步。瑞切特成功进行了几次初步实验，包括从他的公寓五楼释放绑着降落伞的假人，于是他继续拿自己做实

    验。1912年，瑞切特不顾亲友的反对，戴着可穿戴降落伞从埃菲尔铁

    塔上跳了下来。然而，降落伞未能打开，他在撞向地面的时候当场死

    亡。

    奥托·李林塔尔(Otto Lilienthal)使用悬挂式滑翔机在柏林进

    行了超过2000次滑翔。他唯一的控制方法是改变自己的体重。不幸的

    是，在一次飞行测试中，他的滑翔机在失速后垂直坠落地面。他虽然

    挺过了最初的撞击，但36小时后，还是重伤不治。李林塔尔的遗言

    是：“必须要有牺牲。”这句话也成为他的墓志铭，忧伤地提醒着那

    些勇于尝试的人，掌握飞行意味着什么。

    有一些人则比较成功。

    法国发明家克雷芒·阿德尔(Clément Ader)是第一个实现自力

    推进飞行的人。他发明的机器模仿的是飞行的蝙蝠。他在1890年10月9日进行了第一次飞行，距离为50米。后来的报道说他在1892年飞了180

    米。

    德裔美国移民古斯塔夫·怀特海(Gustave Whitehead)在1899年

    试飞了一台蒸汽动力飞机。

    到这里，已经有人进行过多次不可控的滑翔和短距离动力飞行，但是还没有人能造出靠自身动力载人的比空气更重的可控飞机。世界

    各地的许多工程师和科学家都试图解决这个飞行难题，当时这被称为

    “空中航行问题”。1900年，一阵交通创新的旋风兴起，并引起了公

    众的浓厚兴趣。美国人和欧洲人都在想：毕竟，汽车有了，电动汽车

    也有了……接下来当然要造出飞行器!

    在美国，不起眼的自行车掀起了一阵热潮。1892年，奥维尔·莱

    特和威尔伯·莱特兄弟俩(分别为25岁和21岁)决定进入自行车行

    业。他们在俄亥俄州代顿市开了一家小自行车店，售卖自己制作的手

    工自行车。然而，五年之后，奥维尔变得焦躁不安，觉得这样并不能

    充分发挥自己的才能。与此同时，威尔伯一直关注着航空业的发展。

    他觉得他们两兄弟应该尝试一下可控飞行。

    控制是飞行中最难的部分。要怎么操纵一个已经在空中飞的东西

    呢？威尔伯站在室外，一边思考这个问题，一边观察飞翔的鸟。通过

    仔细观察，他认为鸟类可能是通过轻微转动翅膀来转向的。兄弟俩做

    了一个小小的箱形风筝来测试他们的想法。他们巧妙地把绳子系在风

    筝的两个翅膀上，使得拉动一侧翅膀时，缆绳会将翅膀结构扭向一

    边。这被称为翘曲机翼，是飞行控制中简单又重要的突破。

    风筝的测试效果非常完美，当翅膀翘曲或扭转的时候，风筝会转

    向设想的方向。1900年，莱特兄弟做了一个全尺寸版本，并增加了控

    制机制。他们在北卡罗来纳州的小鹰镇测试了这架全尺寸飞机。他们在一座小山上进行了几次成功的小型滑翔，但1902年，悲剧

    还是发生了。一天，威尔伯在滑翔中进行转向时，突然从机翼上滑了

    下去，飞机很快失去了控制。飞机撞向地面，他被猛烈地抛了出去，头撞到了飞机的一根支柱。虽然他活了下来，但受惊不小，而且备受

    打击，表示人类在接下来的50年内都不可能实现飞行。

    但两兄弟还是没有放弃。几个月后，他们在自己的自行车店里重

    拾飞行实验。奥维尔灵光一现，决定在店里面建一个小型风洞，来验

    证他们的想法并测试不同的机翼形状。这个风洞是一个小木箱，一头

    装有30马力的风扇，另一头是一块可以观察内部机翼的玻璃。

    奥维尔详尽测算了每种机翼的性能，最后找到了最好的设计。让

    人难以置信的是，他的测试过程和现代的工程方法非常相近。这的确

    非常惊人，特别是1902年的奥维尔只是一个读了三年高中的自行车修

    理工。

    设置好风洞后，奥维尔首先意识到了机翼的行为和质量并没有关

    系——关键在于机翼的形状。因此，莱特兄弟不用再豁出性命制造全

    尺寸模型，也不需要跳下高地来测试设计是否可行了。

    到了1902年，他们完美地改良了设计，实现了对滑翔机的稳定控

    制。

    第二年，他们做好准备做大事业——动力飞行。依靠他们店里一

    个机械工的技术，他们制造了一个引擎和一副螺旋桨。

    然而，天有不测风云。关于他们的滑翔机的一些细节被泄露，并

    被发表在一本法国期刊上，这再次激起了全世界对飞行的兴趣。虽然

    莱特兄弟抢占了先机，但并没有维持多久。法国人也把目光转向了天

    空。一场天空征服大赛一触即发!向天空进发

    1903年12月17日一大早，在小鹰镇的沙滩上，莱特兄弟将引擎和

    螺旋桨装到了飞机上，秘密试飞一切就绪。兄弟俩庄重地握了握手，就像这是他们的最后一次见面，然后就分头行动了——奥维尔上天试

    飞，威尔伯在地面观察。奥维尔启动了引擎，加速的引擎传出了巨大

    的响声。历史即将改变。

    莱特兄弟的飞机

    几秒之后，飞机稳健地向前移动，并开始起飞。它总共飞行了12

    秒。世界上第一趟全控制动力飞行成功了。他们那天飞了4次，最长的

    一次飞了57秒。人类终于能飞上天了。兄弟俩用电报把细节告诉了他

    们在俄亥俄州的父亲。

    到了1905年，随着“飞行器”的改良，他们的飞行时间延长到了

    30分钟。然而，他们遇到了一个问题。他们想要售卖这个发明，但要怎么实现呢？他们担心如果公开展示这项技术，可能会被窃取，因为

    他们还没有申请专利。于是，他们不走寻常路，在还没有向大众展示

    产品是什么之前就在市场上推广起他们的“飞行器”。话虽如此，他

    们最初的想法是将美国政府作为潜在顾客。他们的交易大概是这样：

    签订合同，告诉我们你想用这个飞行器做什么。我们会进行研发，让

    飞行器具备相应的功能；如果成功，客户就付款。

    美国政府拒绝了这个提议。

    于是，莱特兄弟转向欧洲市场。这时，德国和法国处在战争边

    缘，所以兄弟俩觉得肯定会有一方对这种飞行器很感兴趣。他们的报

    价是多少呢？20万美元(相当于今天的520万美元)。结果是两个国家

    都不愿意为一种他们见都没见过的东西花这么多钱。

    这时，在巴黎，阿尔贝托·桑托斯·杜蒙(Alberto Santos

    Dumont)刚刚实现动力飞行，法国人在不断追赶。尽管这架飞机只能

    飞直线，法国人还是感到非常惊奇，并把杜蒙称为航空之父。

    回到美国后，莱特兄弟收到了他们的专利(空气动力控制技

    术)，但他们还是不愿意向任何人展示他们的飞机。他们担心自己的

    秘密设计会被暗中观察的路人窃取。口说无凭，很多人开始质疑莱特

    兄弟说法的合理性。尤其轻蔑多疑的法国人很快就变成了大家公认的

    航空领军人，而莱特兄弟还在捂着他们的发明。

    到了1908年1月，法国人亨利·法尔芒(Henri Farman)成功以圆

    形的航线飞行了1千米。飞行过程的控制非常生硬，但还是成功了。莱

    特兄弟开始变得像世界舞台上的小丑。

    幸运的是，莱特兄弟说的话传到了罗斯福总统的耳朵里。他派了

    一个军队去调查这个所谓的“飞行器”。军队和莱特兄弟达成了价值

    2.5万美元的交易，并从他们那儿买了一架飞机。这单交易是这样的：生产一架能载两个人以64千米时的速度飞行

    200千米，每次飞行时间一小时的飞机。

    莱特兄弟同意了。现在，他们终于可以向世界证明他们的机器能

    飞了。

    莱特兄弟最早的目标客户是多疑的欧洲人，特别是法国人。1908

    年8月8日，很多人来到法国勒芒，希望目睹莱特兄弟的飞行器。场地

    中间是莱特兄弟的飞机，威尔伯坐在驾驶座上。在所有人的注视下，他启动了引擎，很快就开始了飞行。现场的人马上震惊得从座位上弹

    了起来。

    这架飞机的确能够流畅受控地转弯，这说明莱特兄弟没有撒谎。

    他们终于得到了证明!法国媒体承认这架飞机比所有法国工程师制造

    出来的都要好太多。“我们被打败了。”当天的一些法国报纸这样写

    道。

    今天，每天都有超过10万趟飞行，全年有超过3700万趟飞行。当

    然，在莱特兄弟之后，还有很多人对此做出了贡献，但空中旅行的真

    正起源的确是非常不起眼的：两个高中学历却直觉敏锐的自行车匠。

    俄亥俄州和远方

    尼尔·阿姆斯特朗(同样来自俄亥俄州)在1969年登月时带了莱

    特兄弟飞机的一个零件，是左翼上的一块织物。

    接下来发生的事是：到1910年，人类开始大量生产汽车、个人音

    乐、飞机、小型个人相机和塑料。20世纪的头10年预示着这个世纪会

    和上一个世纪十分不一样。第四章 发明与大冲突(1910—1919)

    接着上个10年，20世纪第二个10年，人们继续创新和发展新思

    想。1912年，德国地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred

    Wegener)提出了“大陆漂移”的完整概念。同年，“泰坦尼克号”沉

    没了，瑞典斯德哥尔摩举办了第一届应用电子计时(和终点摄影)的

    奥运会。唐纳德·利平科特(Donald Lippincott)以10.6秒刷新了男

    子100米短跑纪录。

    不锈钢的诞生

    1912年，来自英国谢菲尔德的哈里·布瑞利发明了不锈钢。在

    “一战”备战期间，英国不断加强自己的军事力量。位于伦敦的皇家

    武器弹药厂遇到了来复枪枪管腐蚀的问题，这会导致枪支准度较低。

    他们邀请了布朗弗斯研究室(Brown Firth Labs，一家钢铁厂)的负

    责人布瑞利来提出对策。布瑞利尝试向制造标准钢的金属混合物中添

    加过量的铬，然后偶然发现了一些特殊的东西——一种不会腐蚀或生

    锈的钢，也就是不锈钢。

    当时，钢一段时间后会生锈已经成为一条生活定理——就像木头

    会腐烂一样。令人惊讶的是，除了哈里之外，没有人相信不锈钢能被

    广泛运用。他的上级认为开发其他用途只是浪费时间，他要把这些摆

    弄发明的心思放到一边。直到“一战”结束，人们才终于意识到不锈

    钢的潜力。今天，不锈钢的应用无处不在，从汽车、餐具、建筑到电

    子产品。至今，全球钢铁产量约为4600万吨。第一部动画长片

    1917年，阿根廷人基里诺·克里斯蒂亚尼(Quirino Cristiani)

    制作的70分钟电影《传教士》(El Apostol)是世界上第一部动画电

    影。这部电影非常受欢迎，讲述的是对阿根廷政治的戏谑评论。在电

    影中，总统飞上了云端，尝试用闪电来清除布宜诺斯艾利斯的腐败，结果导致整个城市起火。结果在1926年，这部影片真的因为其所在的

    电影工作室起火而被烧毁了。这个影片只有一个副本，这意味着我们

    永远地失去了它。

    有人要吃吐司吗？

    早在千禧一代爱上牛油果吐司之前，最初的烤面包机是在明火上

    烤制面包的。最早的一台投入量产的烤面包机是1909年由弗兰克·肖

    尔勒(Frank Shailor)发明的通用电气D—12。它使用起来有点儿痛

    苦，因为人要站在面包机旁盯着，等吐司看起来烤好之后再翻面，并

    且每次只能烤一面。

    1914年，西屋公司生产了另一个版本的烤面包机，但也没有好太

    多。

    真正的突破出现在1919年，查尔斯·斯特里特(Charles

    Strite)发明了第一台弹出式烤面包机，运用了发热电磁线圈进行烤

    制。当时面临的问题是，所有吐司都是手切的，每片厚薄不一，但10

    年后，切吐司机也渐渐变得流行。有了这项进步，每片吐司的厚薄变

    得标准，电动弹出式烤面包机也开始被越来越多人使用。今天，烤面

    包机是美国最常见的家用电器。

    世界大战及发明随着各项发明以稳定的速度齐头并进，政治局势也愈演愈烈，很

    快就要爆发一场前所未见的可怕战争。接下来我们将看到，战争的恐

    怖促成了科技的快速进步。想要完全了解当时的科技发展情况，要先

    了解和第一次世界大战相关的各个事件。

    大战的源头：战争的火药桶

    世界权力格局风起云涌。1910年，葡萄牙长达800年的封建王朝被

    推翻了。1911年，意大利和土耳其开战。1912年，一场革命推翻了中

    国的最后一个朝代，建立了“中华民国”。在这段时间里，欧洲各国

    也渐渐结盟。大英帝国、法兰西第三共和国和俄罗斯帝国为一派(协

    约国)，意大利王国、德意志帝国和奥匈帝国为另一派(同盟国)。

    火药桶即将被引爆。

    随着西欧大部分地区实现工业化以及联盟的组建，一场军备竞赛

    已经鸣锣开战。刚刚兴起并完成统一的德国凭借自身的繁荣和技术实

    力让整个欧洲惶恐不安。英国和法国尤其担心新德国。与此同时，在

    欧洲的第二大国家、成立50年的奥匈帝国，占全国人口一半的塞尔维

    亚斯拉夫群体对国家的不满情绪日渐积聚。斯拉夫人(东欧人)认为

    他们并没有像当地奥地利人及匈牙利人一样被公平对待。

    奥匈帝国是一个工业强国。它拥有全球第四大机器制造业，仅次

    于美国、德国和英国。奥匈帝国也是世界第三大家用电器、电力工业

    设备和发电厂发电设备制造商和出口商，仅次于美国和新德意志帝

    国。它在当时是一个技术先进的国家，是一个不可忽视的强国。

    奥匈帝国当时的领导人是81岁的弗朗茨·约瑟夫一世，他对自己

    的执政方式非常坚持，包括边缘化斯拉夫人。王位的继承人是弗朗茨

    ·斐迪南大公，他与约瑟夫一世的态度完全不同，希望通过公平对待

    斯拉夫人为国家带来和平。1914年6月28日，斐迪南访问波斯尼亚的萨拉热窝，受到了人们的

    热烈欢迎。突然，一枚炸弹从他的车上弹下来，在他身后爆炸。他没

    有听取他人的建议取消行程，继续沿路前进，直到被一名19岁的波斯

    尼亚激进分子加夫里洛·普林西普(Gavrilo Princip)开枪打死。普

    林西普与五名塞尔维亚人密谋了这次暗杀，但他们没有搞清楚斐迪南

    不仅不是坏人，还支持斯拉夫人追求平等。这次暗杀的目的是让斯拉

    夫南部各州脱离奥匈帝国并组建自己的国家：南斯拉夫。

    不久之后，81岁的奥匈帝国领导人为了报仇，向塞尔维亚宣战

    (他们被视为斯拉夫人的兄弟)。

    正因这次宣战，世界各大联盟都卷入了战争：英国、法国、俄国

    支持塞尔维亚人，德国和奥斯曼土耳其支持奥匈帝国。杀死弗朗茨·

    斐迪南的这颗子弹成为引爆火药桶的火柴。

    第一次世界大战：大冲突

    “一战”开始时，军队还靠骑马行军作战。到“一战”结束时，军队的装备已经变成了地上的坦克和天上的飞机。当国家命运攸关的

    时候，只有拼命创新才能打胜仗。这些因素让“一战”成了史上第一

    次工业与科学的战争。

    虽然奥匈帝国技术先进，但由于经济形势艰难，他们在军备竞赛

    中渐渐落后。比如说，在进行侦察任务的时候，他们用的不是飞机，而是气球。

    德国和奥匈帝国认为四到五周就能结束和塞尔维亚的战斗，但塞

    尔维亚军队(规模只有德奥两军的110)的反击令人难以置信。三场战役后，塞尔维亚击败了奥匈帝国，但损失惨重。很快，这场小冲突

    变得比最初想象的要复杂得多。

    与此同时，作为世界经济和军事超级大国、无可争议的海上霸

    主，英国已经有了击溃德国的计划。英国动用航运力量，切断了德国

    的粮食供应，迫使德国投降。德国以牙还牙，也动用自己的船只来封

    锁英国的粮食和军用物资。英国对此多少有所预料，但他们没料到的

    是，德国还藏了一手新技术：一种名为Unterseebot(意为“海底

    船”)或U型潜艇的全新武器。顾名思义，U型潜艇基本上就是潜水

    艇。虽然这在今天十分普遍，但当时要想让它在战争中稳定发挥，需

    要大量的工程专业知识和20世纪第二个10年已有的先进技术。德国U型

    潜艇能向敌方舰艇发射鱼雷，而敌方还全然不知他们即将被毁灭。

    相比于海上创新，空中创新更是厉害。

    航空领域的进步

    1915年，德国构思了世界上第一次战略性空袭，他们用小型飞艇

    轰炸了英国。

    不久后，德国设计了第一架能通过螺旋桨进行机枪扫射的飞机，以此获得了西线的制空权。其实现的秘诀就是射击断续器。

    1917年，由于航运依然被封锁，大多数欧洲大国的人民开始面临

    粮食短缺的危机；为此，必须要赢得决定性的胜利。因此，不久前由

    莱特兄弟开创的航空工程开始突飞猛进。很快，天上开始了激烈的空

    战。

    英国对德国空中力量的回应是战略轰炸。英国很快制造出大型双

    翼轰炸机，它也是当时世界上最大的飞机之一。

    宾利和宝马的首秀其实是在天上“一战”前，沃尔特·欧文·宾利(Walter Owen Bentley)和他

    的兄弟霍勒斯·米尔纳·宾利(Horace Millner Bentley)是伦敦的

    汽车销售。然而，在内心深处，沃尔特一直想设计并制造自己的汽

    车，而不是卖别人的汽车。1913年的一天，他看到了一张铝镇纸，突

    然间有了一个想法。如果用更轻的铝制活塞替换重型铸铁活塞，会如

    何呢？不久后，这些轻型宾利铝制活塞就派上了用场。“一战”时，它们被用在了著名的英国索普维斯骆驼(Sopwith Camel)战斗机的引

    擎里。“一战”后，沃尔特利用自己的经验创办了宾利汽车有限公

    司。今天，宾利可以说是全球最负盛名的汽车品牌。

    1917年4月，巴伐利亚机械制造厂(Bayerische Motoren Werke，宝马)成立。宝马的第一款产品是用于德国战备的宝马IIIa飞机引

    擎。IIIa引擎表现优异，燃油效率也很高。成为战备意味着宝马可以

    迅速扩展业务，只要是在航空领域。这台引擎终结了战争。配备它的

    飞机在空中无可匹敌。这款引擎创下了不少速度纪录，它还让一架双

    翼飞机在1919年就达到了9750千米，也就是今天乘喷气式客机才能大

    概到达的高度。想想，那可是1919年!

    直到今天，宝马仍在为新加坡航空公司设计喷气式飞机头等舱的

    内饰。

    纪录片的诞生

    随着战争爆发，人们对重大事件产生了浓厚的兴趣。报纸可以讲

    述故事，但新兴的电影业能做得更好。一张图片可能会胜过千言万

    语，但每秒15到30张图片的价值可能还要更高。这一时期的部分电影

    采用了不同的结构，但它们唯一的目的便是记录重大事件。这类电影

    在后来被称为纪录片，战争让这种电影形式崭露头角。

    战争结束最早是在俄国军队中出现了下级违抗上级命令的情况。俄军伤亡

    人数当时已达180万人，俄军将士们早已苦不堪言。俄国国内的老百姓

    正在忍饥挨饿，革命也随之而来。1917年11月，俄国宣布退出“一

    战”。

    筋疲力尽的法国军队也拒绝战斗，不久后，法国也退出了战争。

    这样看来，德国和奥匈帝国占了上风。

    后来，一艘德国U型潜艇击沉了一艘载有美国人进入英国水域的客

    轮，德国又怂恿墨西哥袭击美国。直到此时，美国才被迫参战。

    新加入的美军帮助同盟国抵制住了德国，扭转了战局。1918年11

    月11日，德国的最后一搏没能扭转乾坤，战败的德国人签署了停战协

    议。至此，“一战”尘埃落定，共计3700万名军人和平民在战争中丧

    生。

    “一战”的结束导致了最后四个近代帝国的灭亡：奥匈帝国、奥

    斯曼帝国、德意志帝国和俄罗斯帝国。一个旧时代已经结束，一个新

    时代刚刚开始。

    艰苦时期的坚持奋斗

    虽然“一战”摧残了全世界，但在这一时期，几个有创造力又专

    注的人创立了新公司，这些公司后来都家喻户晓。对其中部分公司而

    言，战争所创造的需求和其深远的影响实际上成了他们成功的跳板。

    现在，我们来挑几个故事看看。

    夏普公司：一切从铅笔开始1915年，日本商人早川德次签下了一份生产用于自动铅笔的金属

    配件的合同。研究了整支铅笔的设计后，他留意到它非常脆弱，认为

    自己可以做得更好。早川德次在实用的自动铅笔中看到了商机，他立

    马开始工作，经常废寝忘食。最终，他设法改进了铅笔的内部设计，使其更为耐用。

    经过多次调整，铅笔变得越来越好用，也越来越可靠。最终的产

    品是一种现代的旋转型自动铅笔(名为“Ever—Sharp”，意即“不用

    削，可永保笔芯尖锐”)。之后，早川德次与他的兄弟早川雅治一起

    销售铅笔，每月产量达1400支。

    为了把生意做起来，他们去一些商店销售产品，但这些商店很挑

    剔，对铅笔毫无兴趣。但两兄弟没有放弃。他们最终遇到了一家有意

    向的高级文具店，尽管这家商店在要求早川兄弟进行36次设计改进

    后，才最终接受他们的产品。

    奇怪的是，“一战”才是他们的救世主。1914年战争爆发后，美

    国和欧洲难以得到德国制造的自动铅笔。早川兄弟的铅笔是唯一达到

    德国产品质量要求的产品，因此，他们的铅笔在美国和欧洲开始流行

    起来。这款Ever—Sharp自动铅笔便是夏普公司名字的由来。之后，夏

    普又生产了收音机和首批日本本土制造的电视机。20世纪60年代，他

    们又创造了日本首批批量生产的微波炉和太阳能电池，以及世界上首

    个全晶体管桌面计算器。

    夏普的创新持续了几十年。今天，夏普已被富士康收购，共有员

    工4.2万名，资产151亿美元。

    松下：发掘市场缺口

    松下公司(最初是“松下电器家居用品制造厂”)由松下幸之助

    于1918年创立。他的父亲曾是个富有的商人，但因为大米投机生意失败而失去了所有财产。

    1918年，松下幸之助在他位于日本大阪的两层住宅中建立了松

    下。当时，员工只有3个年轻人：23岁的松下、他22岁的妻子井植梅野

    和梅野15岁的弟弟井植岁男。有趣的是，井植岁男后来又创立了三

    洋。

    虽然松下的第一款产品是风扇绝缘板，但松下对商业世界洞见深

    刻，他坚信设计精良且高品质的家用电器仍有很大的市场未被开发。

    松下发现了市场的缺口，并开始为此努力。

    松下夜以继日地改良他的设计，最终选择制造两款新产品：一款

    灯泡的连接插头和一款用于灯泡的双向插座。事实证明，它们大受欢

    迎，因为它们的质量比市面上任何其他产品都要好。由于员工人数不

    多，松下可以保持低成本。结果，他的产品价格比竞争对手的便宜30%

    到50%。

    到1918年年底，松下已有20名员工。在之后的100年里，松下又制

    造了自行车灯，生产了真空管之类的电子元件、电熨斗、收音机、唱

    机、VHS录像机。80年代初，松下甚至还在日本制造了一款IBM(美国

    国际商用机器公司)电脑。

    如今，松下拥有员工257 533名，收入为650亿美元，资产为533亿

    美元。

    IBM

    1911 年 ， 四 家 公 司 —— 英 国 制 表 机 公 司 ( The British

    Tabulating Machine Company)、国际时间记录公司(International

    Time Recording Company)、计算规模公司(Computing ScaleCompany)和邦迪制造公司(Bundy Manufacturing Company)，合并

    成了纽约的CTR(计算制表记录公司)。

    CTR的产品种类繁多，包括咖啡研磨机、自动切肉机、员工计时系

    统、体重秤和穿孔卡片设备。尽管CTR的架构没有变化，但它于1924年

    更名为IBM。

    最终，IBM的王牌业务还是自它成立起就主打的穿孔卡片业务。

    那时，“computer”(计算机)这个词指的还是负责计算算术和

    的人，是一个真正的职业——不难看出，现代计算机的名字从何而来

    了。在讲到20世纪80年代(第十一章)关于计算机的故事时，我们还

    会进一步探索IBM。

    如今，IBM拥有38万名员工，是机器学习领域新兴的竞争者。

    波音：撞坏我的飞机？那我造架更好的

    尽管距离莱特兄弟进行首次可控动力飞行只过了13年，航空业已

    经初具雏形。威廉·爱德华·波音成了业界响当当的大人物。他的背

    景和你想的可能不尽相同。波音曾是密歇根州一家木材公司的高管。

    通过新建的巴拿马运河，威廉·波音将木材运往美国东海岸，并

    大获成功。

    1909年，波音在西雅图的一个博览会上看到了他的第一架飞机，并被深深吸引。他上了飞行课，不久后，又买下了自己的飞机。尽管

    如此，波音这家全球数一数二的飞机制造公司的诞生其实纯属巧合。

    在一次飞行中，波音的试飞员赫伯特·蒙特损坏了他的飞机。当

    听说替换零件数月之后才能到货后，波音同海军朋友康拉德·韦斯特

    维尔特说道：“我们可以自己造一架更好的飞机，并且造得还要比别人快。”波音让韦斯特维尔特设计一架飞机，然后他将建造这架飞

    机。最后诞生的是一架海空两栖的水上飞机，并且性能拔群。两人对

    自己的能力很有信心，于是在1916年创立了自己的公司——太平洋航

    空产品公司。

    1917年，美国加入“一战”，军队需要飞机。美国海军与太平洋

    航空产品公司(当时，它刚刚更名为波音飞机公司)签订了一份合

    同，要求其供应50架飞机。

    1918年“一战”结束时，过剩的廉价二手军用飞机淹没了商用飞

    机市场。这样一来，飞机制造商再也卖不出新飞机，许多飞机公司因

    此倒闭。波音开始被迫生产其他商品。它剑走偏锋，造起了梳妆台、柜台和其他家具，只为熬过这段艰难的日子。

    随着市场改善，波音公司渐渐回归飞机制造业，开始专注于商用

    飞机市场。波音公司开始做航空邮件运营商，后来又开通了客运服

    务。波音的一笔业务还直接导致了美国联合航空公司的诞生。

    如今，波音拥有14.768万名员工，每年生产748架商用飞机、180

    架军用飞机和5颗卫星。

    波音工厂

    现在位于华盛顿的波音埃弗里特工厂规模非常大，在修建工厂

    时，天花板附近甚至会形成云层。工厂有100多万个灯泡，下面有3.7

    千米的人行隧道。

    疯狂岁月

    20世纪第一个10年末期，“一战”加快了航空技术的发展，这可

    以作为现代的开端。世界已经全然不同：人民已经厌倦了艰难困苦，准备大步向前。

    接下来是一个和平时期，技术有了很大发展，世界上大多数国家也因

    此迎来前所未有的经济增长。美国人把这个时期亲切地称为“咆哮的

    20年代”。法国人的说法则颇为别致，把它称作“疯狂岁月”。第五章 转动的齿轮(1920—1929)

    在整理这一章资料的时候，我才惊讶地发现20世纪20年代诞生了

    多少重要发明。在这10年里，汽车影响着文化，电话、收音机和厨房

    电器等电子产品开始被广泛应用，即时媒体报道也开始改变文化。从

    此，不只有科学家和哲学家能成为名人，体育明星和电影明星也能出

    名。这一时期的新发明还包括给小孩子玩的攀爬架、口香糖、吹风

    机、汽车头枕、测谎仪、推土机、芝士汉堡以及得来速(奇怪的是，得来速最早是城市中心银行于1926年发明的)。

    在这一章，你将看到20世纪科技发展的基石。电视机、有声彩色

    电影和消费者商品的量产等都是上一个10年不存在的新事物。

    地球上最繁荣的国家

    “一战”后，美国经济迎来大繁荣，而机械化的批量生产是成功

    的关键。新的机器和制造方法带来了更高的利润，生活水平也相应得

    到提高。与此同时，自动化不再局限于汽车工业，而是成为多个行业

    的主流技术。无论是饼干还是冰箱，都可以进行量产。生活似乎比以

    前轻松了许多，不仅是相对于战争的恐怖，更是因为技术已经成了人

    们生活的一部分。自动化技术促进了就业，创造了锅炉工、铆钉工、铸造工等岗位。蒸汽动力终于让位，石油和电力成了主要能源。

    到20世纪20年代末，美国很多中产阶级享受到了前所未有的生活

    方式。在“现代”家庭中，这尤为明显。科技成为日常生活的一部分，中产阶级有足够的资金为它们买单。吸尘器取代了地毯除尘拍，批量生产的电冰箱、缝纫机和烤箱也开始进入市场。从弹出式烤面包

    机到食物搅拌机，这些新发明帮助美国家庭节约了大量家务时间。

    批量生产也开启了大众广告时代，美国每年花在广告上的钱达到

    了10亿美元(相当于今天的140亿美元)。得益于新艺术和音乐形式的

    渗透，美国度过了美好的20世纪20年代。然而，欧洲的情况却迥然不

    同。

    “一战”后的德国

    《凡尔赛和约》(和约强迫德国认罪，并包含一系列针对德国的

    经济和政治惩罚措施)摧毁了德国的经济。在和约的440个条款中，有

    414个旨在惩罚德国。1922年，德国通货膨胀失控，商品价格迅速上

    涨。

    在德国，雇主会用装满钱的手提箱给员工发工资。毫不夸张地

    说，员工拿到工资后，立马就得跑到商店去。等他们到商店时，物价

    已经上涨了。在通胀最严重的时候，价格每两天就会翻一番。举个例

    子，1923年1月，买片面包要250马克。到同年11月，得要2亿马克。

    汽车的兴起

    汽车行业是美国制造业的最大推动力之一。亨利·福特在批量生

    产方面的贡献创造了就业岗位，并生产出工人阶级也负担得起的商

    品。借此，美国熬过了1920年年初的艰难时光。

    1924年，福特T型车的销量达到了1000万辆。汽车行业一跃成为美

    国最大的产业之一，甚至连汽车废料场都在蓬勃发展。随着就业人数

    创历史新高，工厂工人甚至开始买股票。到20世纪20年代中期，15的

    美国人拥有汽车。英国花了40年才达到这种汽车拥有率。至此，美国成了制造业的霸主，亨利·福特的生产方式扩散到了

    全国，甚至扩散到了欧洲。意大利的菲亚特是欧洲最早复制福特的公

    司之一。有趣的是，菲亚特工厂的屋顶上还有条测试跑道!

    广播改变了文化

    在今天看来，广播似乎只是个过时的老古董，但它对流行音乐、广告乃至整个文化都产生了巨大影响。相比于其他任何媒体，这项技

    术能让所有人以最快的速度听到世界各地的消息，这可是件不得了的

    事情。1920年，广播迎来大爆炸式的发展。1920年年初，美国的家庭

    听众仅有5000名；18个月后，300万个家庭都拥有了收音机。4年后，这个数字变成了5000万。

    在20世纪20年代，每个人都在听收音机，它成了“即时大众传

    媒”的第一种形态。全国各地的人都可以获得即时、共享的体验。在

    夜里，一家人常常围在收音机旁，在街上收听最新时事的行人也屡见

    不鲜。当时，听广播剧、体育和音乐是人们每天的一大乐事。

    有趣的是，“广播”一词最初是个农业术语，指的是广播种。这

    样想来，这个词的逻辑就说得通了。

    广告商很快开始利用这种新媒体。1926年圣诞节前夕，麦片公司

    Wheaties在收音机上播出了第一支广告短歌。转眼间，它便成了全美

    最畅销的麦片品牌。无线电的潜力是巨大的，到1941年，23的广播节

    目都植入了广告。

    广播的持久影响电视在很大程度上要归功于广播的黄金时代。NBC(美国全国广播

    公司)、ABC(美国广播公司)和CBS(哥伦比亚广播公司)等主要广

    播公司至今仍是媒体行业的领头羊。整个音乐流派，如爵士乐和摇滚

    乐，都是通过广播得以传播的。20世纪广播行业里最受尊敬的公司之

    一也许是BBC(英国广播公司)。

    1920年，英国第一档电台节目播出。公众听得欲罢不能，但由于

    军方认为广播干扰了军事通信，它很快就被禁播。民众对此公开表示

    反对。1922年，有不少民众进行请愿，请求允许播放广播。英国授权

    机构决定只向无线电接收器制造商旗下的一家公司颁发许可证，这家

    公司便是后来的BBC。有意思的是，它的资金最初来自制造商成员的无

    线电设备销售。

    广播剧：《世界大战》

    最能说明广播力量的案例莫过于纽约CBS臭名远扬的广播剧《世界

    大战》。1938年的万圣夜，广播制作人奥森·韦尔斯(Orson

    Welles)告诉听众，当晚的节目是根据科幻小说《世界大战》改编的

    广播剧，讲述的是外星人入侵。这只是一期普通的夜间放送，但其中

    有个问题：有些听众在收听的时候，节目已经开始，错过了广播开头

    的免责声明，他们误以为这是真实的新闻，相信城市正遭到外星人袭

    击。虽然这在今天听起来很搞笑，但当时却非常可怕。接近200万人认

    为这是真的。一些听众给亲人打电话诀别，一些听众带着武器跑上大

    街，去抵抗入侵的火星人。普林斯顿大学的两位教授整晚都在寻找据

    称在入侵前坠落的陨石。打给各地警察局的咨询电话接连不断，警官

    解释说他们也在关注这一事件。最后大家终于发现这档节目纯属虚

    构，我猜警官们虽然松了一口气，但肯定也非常恼火。

    谁发明了电视？电视的前身可追溯到19世纪80年代由阿瑟·科恩(Arthur Korn)

    发明的尼普科夫圆盘，但凭当时的技术，还造不出任何机器用来观看

    有意义的图像。

    这时，苏格兰工程师约翰·洛吉·贝尔德(John Logie Baird)

    闪亮登场。1923年，35岁的贝尔德在英国的黑斯廷斯租了一间工作

    室，着手解决电视的问题。由于没有企业提供支持，他需要发挥自己

    的创意。通过普普通通的家居用品，如帽子的盒子包装、一把剪刀、一些织补针、一些自行车灯镜片再加上一个用过的茶叶箱和胶水，他

    创造了第一台老式电视。

    两年后的1925年3月，贝尔德在伦敦一家百货商店门口首次展示了

    他的这套系统。当时，它还只能显示物体的黑色轮廓。1925年10月2

    日，贝尔德成功地进行了第一次电视传输，展示了假人“Stooky

    Bill”的黑白虚拟形象。这次传输发生在他伦敦实验室的两个房间之

    间，图像分辨率为30线，帧率为每秒5帧。

    当显示屏出现图像时，贝尔德欣喜若狂。他说：“假人头部影像

    出现在了屏幕上，清晰度高得让人难以置信。我成功了!我不敢相信

    自己的眼睛，全身都兴奋到颤抖。”假人固然不错，但贝尔德很快意

    识到如果是人脸会更令人兴奋。他难以克制自己的激动，找来了办公

    室职员威廉·泰顿。不明所以的泰顿很快成了第一个上电视的人。然

    而，尽管泰顿上电视实现了这次突破，他却似乎对此并不感冒。

    贝尔德问起泰顿他对这项发明的看法时，泰顿回答道：“贝尔德

    先生，我觉得不怎么样，这太粗糙了。”但贝尔德并没有气馁，为了

    寻求关注，他拜访了《每日快报》，向他们宣传这项新发明。

    无线转播系统在当时听起来有多荒诞呢？《每日快报》的新闻编

    辑听了都非常恐慌，他对一位同事说：“老天爷啊，前台那边有个疯

    子，千万别管他!他说他有台机器能实现无线传输!小心点——他手上说不定有把剃刀。”1926年1月，贝尔德电视的帧率已经改进到了每

    秒12.5帧(约为今天电视节目一半的水平)。1928年，彩色电视问

    世。1929年，在贝尔德的新公司——贝尔德电视发展有限公司的帮助

    下，新成立的BBC制作了第一档电视节目。

    贝尔德在法国成立了分公司，成了法国第一家电视公司。之后，他还取得了更多成就。通过BBC，他在1930年制作了第一部电视剧，1931年拍摄了第一部户外电视节目。尽管如此，贝尔德的机械系统却

    时日无多了。1923年，弗拉基米尔·科斯玛·兹沃金(Vladimir

    Kosma Zworkin)发明了阴极射线管，这种设备能以全电动的方式达到

    贝尔德机械系统的效果。

    20世纪30年代后期，电子电视系统成为主流，贝尔德的机械系统

    最终于1937年被淘汰。但贝尔德并没有到此为止，他继续钻研新的电

    子技术，并在1944年8月16日，向世界展示了他制作的首台可行的全电

    子彩色电视。值得注意的是，贝尔德还发明了一种1000线的显像系统

    (线越多意味着分辨率越高)。从理论上说，它的图像质量甚至能和

    今天的高清电视相媲美。早在1943年，那可是个不可思议的成就!可

    惜实施这个系统的计划失败了，继承它的精神的电视直到2003年才出

    现，等了足足60年。

    多姿多彩的贝尔德

    贝尔德是一个相当古怪的人，他的一些发明也反映了这一点。例

    如，他发明了玻璃剃须刀(毫不意外地碎了)、气动活塞鞋(惊为天

    人地炸了)，还试图通过加热石墨来制造钻石(不巧让整个格拉斯哥

    短路了)。

    有一天，在又一次不寻常的实验中，他接上一万伏的电源来灼烧

    并电击自己。幸运的是，只有一只手被烧伤。不幸的是，他也被人从自己的房子里赶了出来。虽然他性格奇怪，但在世界各地都享有荣

    誉：澳大利亚的洛吉奖就是为纪念约翰·洛吉·贝尔德而命名的。

    2002年，英国进行了一次全国投票，贝尔德在英国广播公司选出

    的100位最伟大的英国人中名列第44位。

    2014年，贝尔德成了电影电视工程师协会的一员。

    电影的有声进化

    “一战”后，欧洲精疲力竭，加上战后满目疮痍，电影制作极

    少。这对美国电影走向舞台中心来说是天赐良机。其中就有一部电影

    将永远地改变电影世界。

    1927年发布的电影《爵士歌手》(The Jazz Singer)是电影对电

    台广播的回应。这是第一部达到正片长度的有声电影。《爵士歌手》

    在拍摄技术方面的突破得益于华纳兄弟和第一国家电影公司发明的

    “维他风”(Vitaphone)。电影的音轨记录在留声机唱片上独立播

    放，与投影仪电机保持同步，直到此时，才第一次实现了这个成就。

    “维他风”在拉丁语和希腊语中都代表“有生命的声音”。

    与视觉相匹配的音效对观众来说简直令人惊叹。《爵士歌手》打

    破了之前所有的票房纪录，并让华纳兄弟一举成为好莱坞大厂。

    飞机成为长途运输的未来

    20世纪20年代初，航空邮件开始试用，但依然很危险。在最初的

    邮件路线上飞行的40名飞行员中，有31人死于飞机事故。虽然莱特兄

    弟已经证明受控飞行是完全可能的，要进行稳定的空中旅行还是太危险了，可能永远无法实现……或者至少公众是这么认为的。一切在

    1927年发生了变化。

    24岁的查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)刚从军队飞行训

    练学校出来一年，就成了航空邮件飞行员。他领着每周81美元(相当

    于今天的1414美元)的薪水，从圣路易斯到芝加哥派送邮件。

    当时，有一场飞行比赛，参赛者需要独自从纽约直飞到巴黎，奖

    金为2.5万美元(相当于今天的35.2万美元)。在那个时候，大家还普

    遍觉得飞机太危险，不可能完成这一壮举，何况已经有6名飞行员在穿

    越大西洋时丧生。

    林德伯格相信他有能力完成这项不可能的任务，他梦想着能改变

    历史。此次飞行最大的挑战其实就是保持清醒。为了备战，林德伯格

    在飞行前曾坚持55个小时不睡，以测试他的极限。

    关键的飞行

    1927年5月20日，林德伯格坐上自己花1万美元定制的单翼飞机

    “圣路易斯精神号”，从纽约长岛起飞，开始了挑战。在33.5个小时

    的旅程中，林德伯格只准备了5个火腿三明治。可惜，他的睡眠耐力训

    练还不够。在飞行24个小时后，他说他出现了幻觉，说飞机下方移动

    的“雾岛”在向他“传授”着智慧真言。尽管如此，查尔斯还是战胜

    了困意，熬了过去。

    随着降落时间的接近，15万名激动不已的群众早已在巴黎的预定

    降落地点等待着他。当林德伯格终于降落时，他一下子成了大明星，成了全世界最出名的美国人。在他乘船回到美国时，同样有400万人等

    着他。林德伯格站在莱特兄弟的肩膀上，实现了不可能的成就。这次突

    破性的单人飞行让飞机成为出行方式的未来。次年，林德伯格成了

    《时代》杂志有史以来第一个“年度人物”。在这趟飞行一年后，商

    业航空旅行增加了400%，泛美航空公司就是诸多早期航空公司中的一

    家。

    林德伯格的心脏灌注泵

    战争结束后，退伍的军队飞行员几乎无事可做。军队以300美元的

    价格出售多余的飞机，于是空中表演成了年轻飞行员的谋生方式。林

    德伯格在从事邮件空运之前，可能是最大胆的飞行员之一。他对肾上

    腺素上瘾，因此他的特技表演非常刺激，比如在低空关掉发动机，仅

    靠滑行飞完最后一段航程，有时甚至还尝试“机翼漫步”(即飞机在

    空中时，站在机翼上)。在4次飞机失事中，林德伯格都及时跳伞，得

    以幸存。

    1930年，林德伯格的嫂子因心脏病去世。这件事对他触动不小，他决心发明一种让器官在体外存活的方法。林德伯格与法国诺贝尔奖

    得主、外科医生亚历克西·卡雷尔(Alexis Carrel)合作，在20世纪

    30年代早期的大部分时间里，他们都投身于这个项目。到1935年，林

    德伯格研发了一种特殊的泵，能为体外器官提供空气和液体，让它们

    在不被感染的情况下保持工作状态。这个泵被广泛誉为医学界的一大

    突破，为后来的首个人造器官打下了基础。从器官实验到航空旅行，林德伯格改变了医疗领域和航空领域。在征服天空的同时，太空这个

    前沿领域的创新也就在眼前。

    太空时代之父

    罗伯特·哈钦斯·戈达德(Robert Hutchings Goddard)可能是

    20世纪初最被低估的梦想家之一。戈达德出生于19世纪80年代，从小沉迷于天空，经常用望远镜研究天空。他开始在家里尝试做实验。

    好笑的是，这其中包括一次拿着静电锌电池试图跳得更高。他的

    母亲可能受够了这一片乱糟糟，告诉他如果他成功了，可能会飞出地

    球再也回不来了，这才让戈达德立马停了下来。

    后来，在试验化学品时，戈达德在家里引发了一场爆炸，他父亲

    觉得要是能把他的这种热情用在科学事业上，不失为一个好的想法。

    16岁时，戈达德读了赫伯特·乔治·威尔斯的《世界大战》(前

    文中提到的引发大规模恐慌的电台节目的原作)，开始对太空感兴

    趣。

    1914年，他已经获得了两项多级火箭的专利。1919年，戈达德的

    作品汇编出版，名为“达到极限高度的方法”(A Method of

    Reaching Extreme Altitudes)，其中描述了火箭飞行的数学理论，甚至还提出了探索地球大气层和空间的概念。该出版物还包括一项关

    于如何将火箭送上月球的理想实验，并辅以大量坚实的数学计算。戈

    达德的早期出版物被誉为火箭科学的先驱之作。可惜，这种赞美只能

    算是事后诸葛亮。当时，大多数媒体都认为他的想法很可笑。公众因

    此把戈达德当作一个疯子，即便他的计算完全合理。

    囿于公众的反对，戈达德退隐山林，继续秘密进行研究。屋漏偏

    逢连夜雨，他没有第三方的资金支持，毕竟没人会想赞助一个疯子。

    但戈达德不屈不挠，1926年，他开发了第一艘液体火箭，并在同年3月

    16日进行了试飞。

    这个火箭仅仅上升12.5米并飞行了2.5秒，但这个实验第一次证明

    液体火箭是完全可行的。经过一些调整，例如增加可控推力喷嘴，火

    箭就可以定向飞行。看了1929年关于戈达德的一次火箭发射报道之后，查尔斯·林德

    伯格决定伸出援手。林德伯格成了戈达德的发明的忠实粉丝，为他成

    功集资10万美元(相当于今天的180万美元)。后来的历史证明，戈达

    德在火箭制造技术方面取得的进步以及他的远见卓识为早期的导弹和

    太空旅行做出了宝贵的贡献。当“阿波罗8号”1968年执行第一个绕月

    载人航天任务时，林德伯格给宇航员发了一条信息：“你把罗伯特·

    戈达德的梦想变成了现实。”

    一个时代的结束

    “股市只涨不跌!”

    20世纪20年代初，美国国内笼罩着一片前所未见的乐观主义。在

    谈到美国经济时，卡尔文·柯立芝(美国1923—1929年的总统)表

    示：“美国的头等大事就是商业。”随着生活质量的改善，公众对此

    充满信心。当时有句流行的说法是“与柯立芝一起酷”。 消费信贷

    是20世纪20年代的新发明。这便是所谓的“先买后付，活在当下，勿

    忧未来”。这种心态后来衍生了迄今为止最严重的金融灾难。

    为了赚更多的钱，大量平民百姓第一次投身股市。在美容院、远

    洋客轮、夜总会和火车站，自动收报机纸条无处不在，所有人都可以

    据此了解最新股价。

    “先买后付”的文化最终蔓延到股市，人们借钱来买更多的股

    票。到1929年，大约90%的股票都是靠借来的资金购买的，而银行借出

    的资金中有40%都投在了股市。但这在当时并没有关系，因为每个人都

    在赚钱，虽然这些钱并不是真金白银。

    派对的结束1929年10月23日，华尔街的股价近10年来首次下跌。汽车公司首

    当其冲，没有人知道原因。正如金融分析师吉姆·里卡兹(Jim

    Rickards)所说，搞清楚金融崩溃就像找出导致雪崩的雪花一样。我

    们也许知道大概的原因，比方说大量的雪、重力等等，但导致之后的

    连锁反应、导致雪崩的究竟是哪一片雪花呢？我们不可能知道。

    汽车公司股价下跌本身并不是什么大事，因为市场调整是很正常

    的事情，但胡佛总统仍然认为，他应该向国家发表讲话，预防大众产

    生焦虑的情绪。1929年10月25日，胡佛告诉美国公众：“美国的支柱

    产业仍然健全、繁荣。”4天之后，事实证明情况并非如此。

    在接下来的日子里，人们陷入恐慌，开始大量抛售股票……但没

    人接盘。股价下跌2美元、4美元、10美元，没有一点儿放缓的迹象。

    交易大厅里有人尖叫，有人喘息。交易员们害怕了，人群聚集在证券

    交易大楼外的街道上。1929年10月29日，股市崩盘，经济迎来大萧

    条。

    这是史上最严重的金融灾难。股市行情向好时，投资者借钱购买

    了股票，现在却不得不把这笔钱还给银行。问题是，现在他们身无分

    文。

    一切开始倒转。银行开始索要还款，投资者却还不起。银行不得

    不亲自买单，紧接着，银行开始破产，大部分美国民众也因此破产。

    即便是征信良好的公司也不能获得贷款来给他们的员工付工资，于是

    裁员像雪崩一样席卷全国。眨眼间，繁荣烟消云散。

    美国的贸易伙伴欧洲也没能幸免于难，全世界的工人阶级都遭受

    了重创。作为战后全球经济的发动机、世界消费之都的美国，经济开

    始停滞不前，发出了痛苦的呻吟。美国经济的放缓激荡着全球贸易，很快，随着海外的美国公司纷纷关门，其他国家也感受到了经济衰败。各国政府无能为力，像多米诺骨牌一样，所有行业都开始摇摇欲

    坠。

    本已处境艰难的德国再遭重创，德国人民开始寻找一个能带给他

    们希望的人，无论是谁都可以。

    20世纪20年代伴随着希望和创新翩翩而来，结束时却成了另一个

    模样。

    1. 原文为“Keep cool with Coolidge”，为柯立芝竞选美国总统时的口号，句中

    的cool(酷)和Coolidge(柯立芝)押头韵。——译者注第六章 声音、远见和天才(1930—

    1939)

    到了20世纪30年代，世界上很多经济体面临严重崩溃。华尔街崩

    盘的后续影响导致贸易瘫痪，许多国家的经济几乎在一夜之间遭到破

    坏。

    世界各地港口的船只大量闲置，因为几乎没有人需要运输货物。

    英国是世界上最大的船舶制造国，它受到的影响尤为严重。仿佛染上

    了一种疾病一样，英国的其他周边产业也受到了商业衰退的影响，失

    业的连锁效应影响了整个经济体系。

    英国政府决定削减开支，等待经济发展自然地回归正轨。美国也

    是这么做的，但结果非常可怕：人们排着跨越几个街区的长队，等着

    发面包。美国陷入了严重的困境，贫民窟的数量越来越多。这些贫民

    窟被称为“胡佛村”，是以当时总统的名字命名的。全世界最繁荣的

    国家发生了什么？为何衰落得这么快？!

    只要听说哪里有职位空缺，成千上万的人就会搭火车到几千米外

    寻找工作机会。他们之中，有曾经的科学家、医生和工程师。所有人

    都陷入了同样绝望的境地。

    人们说，需求是发明之母，而这最困难的时代给我们带来了史上

    最具创造性的发明之一——可编程计算机。本章后面会详细介绍，但

    首先，我想讲这个年代的其他一些创新事例。克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)1930年发现了冥王星，拉开了

    这10年的序幕。1936年，柯达胶卷(由乔治·伊士曼的柯达公司发

    明)为大众带来了彩色摄影。同年，出生于俄罗斯的伊戈尔·西科斯

    基(Igor Sikorsky)发明了第一架实用直升机，于1939年首次飞行，而如今的传统直升机仍然保留了它的设计特点。

    匈牙利兄弟拉斯洛·比罗(László Bíró)和捷尔吉·比罗

    (Gy?rgy Bíró)发明了圆珠笔，解决了钢笔容易晕染、漏水的问题。

    第一款电吉他和低音吉他也在这10年间问世，提高了音乐的表现力。

    由于电子声音放大技术得到了改善，这两个乐器的发明，都是为了在

    现场环境中使乐器的声音更清晰。而20世纪30年代比所有这些发明都

    更重要的，是可编程计算机。

    最早的计算机

    仔细想一想，计算机算得上是一种独一无二的科技发明。我们所

    说的这项发明，是一种可以思考的机器，它的运算速度比任何人都要

    快数百万倍。这可能是20世纪最为重要的科技发明，因此我们会花点

    儿时间来详细讲一讲。

    想要知道计算机是如何诞生的，我们要从一个更宏观的角度，来

    看一下它是如何从概念的种子发展成第一台可运作的模型。

    查尔斯·巴贝奇和自动计算机器

    我们在第四章中讲过，“计算机(computer)”其实指的是人。

    “计算机”这个词起源于17世纪40年代，它的意思是“做计算的

    人”。17世纪，它指的是以使用表格进行计算作为职业的人。虽然这

    项工作很无聊，但它确实很重要，因为当时的数学表格并不像今天一样，被视为无关紧要的琐事。那时候，数学表格是科学、工程学、金

    融学甚至经济学发展的动力，也只能由一群才华横溢的数学家制作

    ——虽然他们偶尔也会犯错误。19世纪20年代早期，一位热情的数学

    家和哲学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)，正因别人犯下的错

    误而饱受折磨。

    他多次在天文学的日志表中发现错误，感到很生气。这些错误虽

    然恼人，但也没什么了不得的，但也有一些错误会产生实实在在的影

    响。

    比如，由于导航表中的错误，船舶有时会偏离航线，导致搁浅。

    巴贝奇知道，必须找到解决办法解决这种混乱的情况。而现代计算机

    技术的关键思想，最早就诞生于巴贝奇构想出的解决方法。

    在考虑计算问题的过程中，巴贝奇即将孕育出伟大思想的种子。

    他想：既然物理机器能做体力劳动，那为什么不能做脑力劳动

    呢？

    带着这个问题，他便有了一个想法：创造一台可以算出表格的所

    有计算结果，并将它们正确打印出来的机器。他将这项发明称为差分

    机。

    差分机的功能，是仅通过加法和减法来进行多项式运算(对数、正弦、余弦和正切)。

    这个机器本质上是完全机械化的，有几个垂直的轴，还有可以显

    示任何数字的圆盘。这些圆盘和齿轮连接在一起，齿轮以机械化的方

    式在旁边的轴上进行加法或减法运算。

    到1822年，巴贝奇已经完成了机器模型的一部分，它可以进行多

    项式方程的运算，不会犯错误，由蒸汽驱动。这在当时是令人难以置信的事情：可以进行复杂的脑力劳动的物理机器——梦想成真了!

    查尔斯·巴贝奇发明的差分机

    巴贝奇会在聚会上把他的机器演示给那些精英人士看，比如贵

    族、诗人、政客和工业家。在一次这样的聚会上，一位名叫埃达·拜

    伦(Ada Byron)的年轻女士(后来改名为埃达·洛夫莱斯，Ada

    Lovelace)看到了这台机器，对它爱不释手。她和巴贝奇合作，为历

    史做出了自己的贡献，很快我们还会讲到她。

    不幸的是，对于巴贝奇而言，他那个时代的工具不足以完成一台

    更大规模的机器。他怀着坚定的意志，在1834年开始设计一台更加通用的版本，以实现任何类型的计算，而不只是多项式方程。他打算把

    这个机器称为分析机。

    这个概念就是通用计算机，它领先了当时的时代100年。

    分析机：计算机的早期构想

    分析机在本质上是完全机械化的，巴贝奇对它的构想包括一个

    “磨盘”，用来控制、旋转、定位所有轮盘上的机械数字。

    实际上，这个“磨盘”相当于现代计算机的CPU(中央处理器，在

    第九章会再讲到CPU)。

    分析机的设计还包括一个存储区，所有正确的数字都会存储在那

    里(我们现在把类似的东西叫作计算机内存)。

    把打了孔的卡片插进分析机，便可对它下达指示；它还有一个打

    印机和一个曲线绘图仪。分析机带有可编程的CPU和内存，代表了最初

    对计算机的完整设想。然而，由于太过复杂，分析机从未被建造出

    来。

    埃达·洛夫莱斯：真正的新思想

    尽管困难重重，埃达·洛夫莱斯还是实现了历史上的重要里程

    碑。她是第一个意识到计算机除了平淡无奇的计算还能有其他应用方

    式的人。她还发布了最初的算法(虽然只是假设)，被视作最早的计

    算机编程师。

    她所采用的工作方式，无疑是新的思维方式。

    洛夫莱斯的一生仿佛是一部悲伤电影的剧本。她1815年生于伦

    敦，还算是个不错的起点，但自那时起，她的人生就开始走下坡路。她的父亲对她说的第一句话就是：“哎!你生下来就是为了来折磨我

    吧!”毫无意外，她一个月大的时候，父母就离异了，洛夫莱斯再也

    没见过她的父亲。她8岁时，父亲就去世了。

    从4岁开始，这个小姑娘就由数学和科学领域中最好的一些老师单

    独教学。洛夫莱斯的母亲认为，从小教她数学，可以让她不像父亲那

    样精神错乱。最起码可以看出来，她父母的离婚一定很不愉快。

    17岁时，洛夫莱斯展现出了惊人的数学天赋，人们都夸她是一个

    有独立思考能力的人。对她来说，研究数学的时候，想象力和直觉是

    不可或缺的素质。1833年时，洛夫莱斯只有18岁，巴贝奇向她展示了

    “差分机”的原型。洛夫莱斯被深深地吸引了。他们开始并肩工作，洛夫莱斯聪明的头脑常常使巴贝奇赞叹不已，巴贝奇给她起了个外号

    叫“数字女巫”。

    洛夫莱斯的人缘很好，经常与查尔斯·惠斯通(电报的发明者)

    和迈克尔·法拉第(直流电动机的发明者)之流待在一起，这两位也

    都是天赋异禀之人，我们在第二章中已经介绍过。想象一下所有极具

    聪慧之人齐聚一堂的情景!洛夫莱斯还是个特别有趣的人，不仅因为

    她在数学方面有独到的见解，也因为她对计算机技术有不同的看法。

    像巴贝奇一样的其他人，把计算机视作一个冰冷的算术机器，而在她

    眼中，计算机的潜力不仅于此。

    极富远见的埃达·洛夫莱斯认为，只要能有一种方式把文字、图

    像和声音转化成数字格式，并且由一台机械化的计算机来处理，它就

    会成为一种协同工作的工具。

    1843年，洛夫莱斯接到了一个任务，要把关于巴贝奇分析机的一

    篇文章从意大利语翻译成英语。有趣的是，这篇文章的作者是路易吉

    ·蒙博(Luigi Menabrea)。此人是意大利的一位军事工程师，也是

    未来的总理。在翻译这篇论文时，洛夫莱斯决定写一些批注。她写批注的时候

    文思如泉涌，最后批注比论文正文还长了三倍。她写出的东西意义非

    凡，最终成为科技史的重要一刻。在洛夫莱斯的批注中，包括一种通

    过指令来“编程”分析机，进行数学运算的方式。如果真的有一台完

    全体的分析机被制造出来，那么这种“程序”其实是可行的。就这

    样，洛夫莱斯写下了第一个计算机编程算法。

    洛夫莱斯的想法远远领先于时代，又过了将近100年，人们才意识

    到这些想法的价值。洛夫莱斯关于巴贝奇分析机的批注在1953年发

    表，全世界直到此时才意识到，第一个计算机程序早在大家都想象不

    到的时候就被写出来了。

    尽管如此，直到今日，洛夫莱斯的名字还是没有为公众所知。悲

    伤的是，洛夫莱斯在36岁时死于癌症。她和自己从未了解过的父亲一

    样，在同样的年龄英年早逝。她要求把自己的遗体埋在父亲的旁边。

    别告诉我丈夫我喜欢赌博

    洛夫莱斯对数字的喜爱，还延伸到了赌博上。她想建立一个数学

    模型，来预测哪匹马会赢，从而大赚一笔。然而这个模型没有用，反

    而让她输了不少钱。

    19世纪40年代晚期，她赌马输了3000多英镑(相当于今天的31.1

    万英镑43.1万美元)。欠了这么一大笔债，她走投无路，只能向丈夫

    承认自己犯了大错，想必她丈夫应该很不满。

    艾伦·图灵：设想现代计算机

    艾伦·图灵(Alan Turing)1912年6月23日生于伦敦，是一个聪

    颖过人、勤学好问的人，但性格有些忧郁。后来，他成为计算机科学

    和人工智能领域的先驱。在中学时期，图灵就可以在自己的脑子里解微积分，那时候老师还没有教过他微积分。上大学时，他对量子物理

    有着浓厚的兴趣，特别是其背后的数学原理。

    对图灵来说，微积分是小菜一碟。1935年夏天，23岁的图灵在跑

    步的时候，脑海中浮现了一个概念：一台通用型计算机(他并没有借

    鉴巴贝奇的点子)。

    他脑海中的这个概念是一台机器，仅使用有限的控制和指令便可

    以解决问题。他把这台机器称为逻辑计算机器(后更名为图灵机)。

    但是，要解决的是什么问题呢？这正是他的设想的有趣之处。要

    解决的，其实是个哲学问题：“能不能用一系列规则，来证明数学命

    题的真假？”

    这种使用一系列特定规则来解决所有数学问题的概念，学名叫作

    “可判定性”问题。这最早是由德国数学家戴维·希尔伯特(David

    Hilbert)于1928年提出的，主要内容是：

    有没有可能，至少从原则上来说，存在一种确定的方法或流程，能够判定所有的数学问题？

    也就是说，是否所有数学问题都能通过有限的步骤求解？这也是

    巴贝奇想要通过机械化的分析机所解决的问题，只不过图灵是在理论

    层面审视这个问题。

    通过思想实验的方式，图灵想出了比巴贝奇更完整的解决方案

    ——图灵机。从理论上来讲，这台机器可以仅通过一组规则，进行任

    何数学问题的运算。换句话说，还是通用计算机的概念，只是这次的

    想法更完善。

    图灵机为现代电子计算机的工作方式提供了蓝图。直至今日，我

    们还使用这种思想实验来测量计算机程序的能力。如果一个程序可以实现图灵机所具有的功能，则称其为图灵完备，达到了编程语言能力

    的最高水平。但还没有任何一种方法，能比图灵机实现更多的功能。

    后来在“二战”期间，图灵帮助获胜的同盟国设计了一个破解代

    码的机器，名为Bombe。有了这台机器，英国便能知道德国打算攻击哪

    里，这让他们在这次战争中占据了关键优势。

    图灵接下来还发展了一些别的构想，比如针对人工智能的图灵测

    试。1950年，图灵在论文《计算机和智能》(Computing Machinery

    and Intelligence)中描述了一种测试，暗示计算机也能拥有智能。

    一位参与测试的人员会通过键盘与另一个人聊天，中途在他不知情的

    情况下，另一边的人会被换成计算机。

    如果测试参与者无法察觉这种变化(也就是说无法区分计算机和

    人类的回应)，那么这台计算机就通过了图灵测试。只有谷歌在2018

    年明确通过了图灵测试，但也仅限于电话交谈和预订的情况下。

    在这场与其他伟大计算机先驱的赛跑中，艾伦·图灵最终迎来了

    一个悲伤的结局。1952年，他的家被破门而入。警察在调查这起盗窃

    案时，发现了图灵有同性恋关系的证据，当时这是一种会遭到监禁的

    罪行。

    这件事被曝光后，图灵也被逮捕，他的名声大不如从前。他深受

    这件事的打击，服毒自杀，年仅42岁。

    第一台可编程计算机

    之前的故事中讲到的所有构想，都引领我们走向了第一台可自由

    编程的实体计算机。它的发明者，是一个懒得自己做数学计算的人。1935年，德国工程师康拉德·楚泽(Konrad Zuse)在亨舍尔飞机

    公司(Henschel Aircraft Company)工作。其中的一项工作，就是分

    析飞机的应力。要手动计算一个有6个变量的应力方程，需要一天多的

    时间；要是有25个变量，那就要一年多。这还没算上犯错耽误的时

    间。

    楚泽想制造一台机器帮他算，让自己的工作轻松一点。“我懒得

    做这个工作，”楚泽在1992年的一场采访中说，“所以才发明了计算

    机。”楚泽小时候很喜欢玩麦卡诺的拼装玩具，也痴迷于各种结构的

    美感和技术特征。他选择土木工程专业，也是因为它结合了美学和技

    术。

    他毕业的时候，发现自己处在一个很不愉快的境地。为了计算建

    筑、桥梁上的力和应力，他必须经受十分枯燥的工作。重复性的计算

    工作充斥着他的生活，看上去好像没完没了。

    楚泽又重新拾起小时候对麦卡诺模型的兴趣，因为他有了一个绝

    妙的想法，就是用一个巨大的麦卡诺模型来使他的工作自动化。楚泽

    对这个想法很有自信。1936年，他辞掉了工作，搬回家和父母一起

    住，就为了研究这台机器。我想他父母一定很失望吧。

    过了一段时间，楚泽邀请了大学的一些朋友来帮忙。他们都觉得

    这个项目非常酷，但就连楚泽也不知道，当时的机械计算机是怎么运

    作的。但正因为他什么也不懂，才能够从一个全新的视角来看待这个

    问题，从零开始建造一台自动计算器。

    他重新发明了轮盘，和之前的完全不一样。当时的机械计算机是

    使用十进制计算的。楚泽避开了这一点，选择使用二进制系统(机器

    的开关只会跳到1或者0的位置，而不是使用复杂的齿轮系统从0切换到

    9)。最终证明，这种方式简单多了，也能让机器进行更加复杂的运

    算。对楚泽来说，最难的部分并不是理清制作机器所需的逻辑和数学

    原理，而是组建这台机器本身。Z1(他给最终成品起的名字)有1000

    个薄薄的、插在槽里的金属片，用来做内存。程序是通过纸带阅读器

    输入机器的，这台阅读器可以读取老式的35毫米的胶片，胶片上面打

    了很多洞。它还有一个键盘，通过一排灯显示运算结果。这台计算机

    可以存储64个数字，可以进行加减乘除运算及平方根运算。

    1938年，在朋友的帮助下，楚泽的Z1终于大功告成。他试着计算

    一个3×3的矩阵，成功了。历史上第一台可以自由编程的计算机刚刚

    开机了!不幸的是，它马上就坏了。这其实是一个长期的问题：Z1太

    不稳定了，很容易坏。楚泽不断深化他的想法，直到设计出更好的Z3

    版本，使用电话的继电器开关来代表0和1的位置。Z1计算机

    一台可以进行数学运算的机器，在战争中一定是无价之宝。而战

    争也即将来临。

    愈发紧张的战争氛围1934年，阿道夫·希特勒当选为德国元首。选他当元首，部分是

    为了应对当时德国糟糕的经济形势。他一上台就抨击《凡尔赛和约》

    (及其迫使德国接受的惩罚)，赢得了民心。

    人们想要改变，而德国社会主义工人党(希特勒的党派，即纳粹

    党)看起来能干实事。仅仅在两年的时间内，700万名德国人就回归了

    工作岗位。制造业蓬勃发展，高速公路等土建工程也在实施，而对很

    多人来说最重要的是，德国又一次有了民族尊严。甚至对当时的小孩

    子来说，能站在所谓的“希特勒青年团”之中，在万字旗之下向前踏

    步，也是值得骄傲、令人欣喜若狂的事情。当时旗子上的符号并不具

    备太多的意义。它代表的，仅仅是一个在不断发展中的、不会再忍气

    吞声的国家。不幸的是，宣传口径促使大多数德国人民相信他们高人

    一等，人民的骄傲最终演变成了邪恶的行径。很快，人们的关注点就

    转向了居住在德国的那些“有问题的”犹太人、波兰人、斯拉夫人，还有残疾人。

    大众汽车：从希特勒到嬉皮士

    希特勒为德国人民做了很多计划。为了把自己的想法传播给大

    众，每家每户都有价格亲民的收音机，名为Volksempf?nger(德语的

    意思是“人民接收器”)。希特勒懂得要利用收音机这种新兴科技来

    进行宣传，虽然这个收音机的名字不太好记。

    除了收音机，他还给人们带来了另一个东西：汽车。

    20世纪30年代，相比于美国，德国的汽车非常落后。在德国，只

    有有钱人才有汽车，50个人中只有1个人有汽车。而在美国，大约每4

    个人中就有1个人有汽车。

    希特勒对德国的发展愿景的一部分，就是想要创造每个德国人都

    买得起的汽车。它的名字叫作“人民的汽车”，或者叫大众汽车(Volkswagen)。当然，这并不只是纳粹独有的点子。上一章中介绍

    的美国福特T型车，也是差不多的概念。

    1938年，第一家大众汽车工厂建立了。希特勒参加了奠基仪式，在一次演讲中，亲自为这款大众汽车模型命名。这款车就是后来人见

    人爱的甲壳虫，但在最开始的时候，它的名字听起来更霸气一些，叫

    Kraft—durch—Freude—Wagen(StrengthThrough Joy Car，从快乐

    中获得力量)。

    “从快乐中获得力量”(你喜欢上这个名字了吗？)于1939年开

    始生产。然而，在“二战”爆发前，生产被中断，这款汽车只生产了

    210辆。最后，这些汽车只给了军队的高官，而工厂继续生产四驱军用

    车。德国人民最开始错过了机会。

    战争结束后，作为停战条件的一部分，大众工厂被交给了美国

    人。这座在战争中受到重创的工厂(还有一颗没爆炸的炸弹卡在了屋

    顶上)被免费送给了亨利·福特，但他一点兴趣也没有。然后，这座

    工厂又被交给了英国人。英国的汽车制造商看了看小小的甲壳虫，觉

    得这称得上是他们见过的最糟糕的设计之一了。

    他们说：“它不符合汽车最基本的技术要求……对普通买家来说

    没有吸引力……把它作为商业车推广，一点儿钱也赚不到。”一位名

    叫伊万·赫斯特的英国军官接到了一个任务：清理大众汽车的工厂，让它重回生产的正轨。他做得很成功，于1949年被任命为工厂主管；

    1955年，工厂生产了100万辆甲壳虫汽车。虽然它“对普通买家来说没

    有吸引力”，但卖得还不错，而且它的性能和稳定性都超过了欧洲其

    他的竞争对手。

    越来越多的甲壳虫出口到欧洲其他国家。但在美国，比起那些功

    能强、车型大、外观华丽的小轿车，甲壳虫仿佛是一个笑话。大众汽车要是能把甲壳虫卖给美国人，那他们相当于打进了全球最大的汽车

    消费市场。但是，他们怎么才能做到这一点呢？

    大众汽车公司知道，美国人永远不会相信这种丑陋的小车比他们

    的汽车更强大。那为什么不在“丑”这一点上做文章呢？这个很棒的

    创意在1959年被付诸实践。当时的一些广告语包括“丑，仅是表象”

    (Ugly is only skin deep)，还有“其貌不扬”(A face only a

    mother could love)。这些广告效果不错，很快这些车就在美国有了

    一大批狂热追随者。大众甲壳虫，还有后来的康比(Kombi)厢型车，都成为20世纪60年代反主流文化的标志。这家缘起于希特勒的公司，摇身变成了“嬉皮士”。

    后来，甲壳虫成为历史上最持久的汽车型号之一。1938—2003

    年，它最初的型号总共生产了2100多万辆，其间的改动非常少。1998

    年，“新甲壳虫”取代了原来的型号。大众汽车集团现在是销量最高

    的汽车生产商，拥有奥迪、兰博基尼、宾利、布加迪、杜卡迪、保时

    捷、斯柯达、西雅特等众多汽车品牌。

    甲壳虫原本是为德国人民造福的无公害小汽车，也能为希特勒带

    来一个不错的结局。然而不幸的是，希特勒并没有止步于此。第七章 战争绝望催生发明(1940—

    1949)

    20世纪40年代，世界进入了水深火热的年代。尽管如此，人们还

    是正常地生活了一段时间。摇摆爵士(Swing)成了最流行的音乐类

    型，沃尔特·迪士尼推出一系列电影《小飞象》、《小鹿斑比》和

    《幻想曲》，到达了事业的巅峰。这些在技术上极具开拓性的电影，都是在几年内制作完成的。

    这10年的确充斥着改变历史的时刻，但也是两极分化的年代：20

    世纪40年代下半叶，美国曾有一段繁荣时期，充斥着乐观主义的情

    绪；而欧洲和日本则被一种痛定思痛、百废待兴的忧郁情绪笼罩。这

    个年代给我们带来了一些轻松愉快的发明，如飞盘、弹簧玩具和巧克

    力豆，但也见证了原子弹和迷幻药的问世。

    1945年，战争结束，人口增长达到了前所未有的程度，因为年轻

    人看到了更美好的未来。这些带着乐观主义出生的婴儿，造就了人们

    熟知的“婴儿潮”。1946年出生的名人，包括汤米·李·琼斯、乔治

    ·W.布什、弗雷迪·墨丘里、史蒂文·斯皮尔伯格、西尔维斯特·史

    泰龙和唐纳德·特朗普。

    第二次世界大战

    人们曾以为第一次世界大战是“终结一切战争的战争”，然而不

    幸的是现实并非如此。1939年，世界又一次陷入战争——只不过这一次，战士们配备了更好的武器、更快的飞机、可怕的坦克，以及可以

    摧毁一切的原子弹。

    这次战争长达5年之久，参战人员来自30个国家的1亿多人。战争

    结束时，牺牲人数高达5000万到8500万。

    这场战争也是“一战”的后遗症。德国的动乱使阿道夫·希特勒

    掌握大权，紧接着他试图把自己的意志强加于欧洲其他人民之上。之

    前我们提过，希特勒的纳粹党建立在雅利安人种优越论之上，他们把

    好几个其他少数民族当成了替罪羊。他们主要针对的人群是德国的犹

    太人，犹太人在战争的过程中被屠杀。

    德国的影响力与日俱增。在同意大利和日本共同结成轴心国集团

    之后，德国吞并了奥地利，占领了捷克斯洛伐克。1939年9月1日，尽

    管英国和法国发出了警告，德国还是入侵了波兰，这标志“二战”正

    式开始。

    德国入侵波兰时采取了速战速决的方式：他们把这种战略叫作

    “闪电战”，借助德国的高科技坦克和飞机，像闪电一样迅速攻击对

    方。一排排德国坦克开进波兰的乡村地区，与之相伴的还有德军的俯

    冲轰炸机。波兰军队还骑着马，拿着骑枪，根本无力抵抗。很明显，这是一种新型的战争。

    入侵波兰之后，德国又迅速地扩展疆土，先后入侵丹麦、挪威、比利时、荷兰，最后占领了法国。

    随后，德国又盯上了英国。由于英国是岛国，在海军和空军方面

    也很有优势，因此德国的攻击没能成功，但德国的空袭还是使英国遭

    受了严重的破坏。同时在东线战场，希特勒和约瑟夫·斯大林不牢靠的休战协议也

    开始土崩瓦解，双方开始较劲儿。初期，德军入侵俄国，并很快占领

    了大片领土。俄国损失惨重，有2000万人在战争中丧生。但最后事实

    证明，德军士兵无法承受俄罗斯的寒冬，所有攻势都在莫斯科城外停

    止了。

    1941年12月7日，一队日本轰炸机飞向夏威夷珍珠港的美国海军基

    地。不等当地的美国海军乐队停止演奏，珍珠港便在一道炫目的闪光

    中遭到了日本人的袭击——日本人加入了德国和意大利的阵营。这次

    轰炸是为了让美国海军失去战斗力，因为美国海军会成为日本侵略菲

    律宾和越南等邻近地区的障碍。珍珠港事件将美国正式卷入战争。

    与此同时，在新墨西哥州，世界上最优秀的科学家和工程师中的

    一些人正在沙漠中开展一项被严格保密的项目，名为“曼哈顿计

    划”。这个计划建立在分裂原子时可以释放大量能量的理论基础之

    上：一种由原子提供能量的炸弹。阿尔伯特·爱因斯坦在1939年写给

    罗斯福总统的一封信中，就描述了这一原理。执行曼哈顿计划的团队

    由罗伯特·奥本海默领导，他们正在和德国赛跑，致力于创造出史无

    前例的最强大的武器。

    在这些科学家研究如何制造第一颗原子弹的同时，盟军(英国、法国、美国、澳大利亚、加拿大等)成功夺取了意大利在北非占领的

    地区，也在意大利国内站稳了脚跟。1944年6月6日，盟军发起诺曼底

    登陆战役(法国)，很快解放了巴黎。盟军从西部、东部和南部进入

    德国，一路解放德国，解救了纳粹集中营的幸存者。1945年5月8日，德国投降。

    1945年8月6日，美国在日本广岛投下原子弹，几天后，又对长崎

    进行了第二次袭击。原子弹让一切灰飞烟灭，只留下可怕的阴影和尘

    埃。爆炸和接连而来的辐射使20多万人失去了生命，日本也终于投

    降。“二战”结束了，但其代价十分惨重。德国被一分为二：民主德

    国依附于苏联，联邦德国由盟军控制，这样的局面持续到了1990年。

    这场冲突是人类历经的最具破坏性的时期。血淋淋的战争到处充斥着

    毁灭，人们很难看到任何一线希望，不知道这样的噩梦何时才会终

    结。但战争确实让科技发展到了新的高度。随着计算机技术、火箭、雷达、飞机、密码学和晶体管技术的进步，人类文明又一次从灰烬中

    崛起。让我们一探究竟。

    我的零食怎么化了？——微波炉的发明

    下次用微波炉热剩饭的时候，不妨想想这个故事：

    战争期间，雷达(无线电探测和测距)得到了运用。像探照灯一

    样，短脉冲微波(亚光电磁频率)会被发送至一个物体，再返回接收

    器，这样我们就能“看到”物体，并且探测其距离和位置。

    雷达最初由英国人发明，在美国得到完善，用来对付纳粹分子。

    雷达使盟军能够先发制人，在德军飞机看到他们之前，先“看到”德

    军的飞机。据说，在战争期间快速发展的雷达技术使胜利的天平偏向

    了盟军。美国一家名为雷神(Raytheon)的军工制造公司，是制造战

    争所用的关键雷达设备(称为磁控管)的主要生产商。

    1945年年初，雷神公司工程师珀西·斯宾塞(Percy Spencer)正

    努力改进公司的雷达设备。这是一个漫长的工作日，斯宾塞的肚子开

    始咕咕作响。该吃点儿零食了。当斯宾塞伸手从口袋里拿出美味的巧

    克力棒时，他惊讶地发现这个巧克力棒已经化得不成样子了。斯宾塞

    很快意识到，肯定是雷达磁控管的微波把它加热了。他知道他无意中

    发现了一件大事。斯宾塞很兴奋，请一位研究助理拿了一袋玉米粒给

    他。他把玉米粒放在靠近磁控管的桌子上，玉米粒开始跳动。事实证

    明：雷达设备中使用的微波可以烹饪食物!原来，微波可以为食物中的分子提供能量，使它们迅速振动。振

    动的分子本质上就是热量：当物体的温度上升时，其实只是组成其材

    料的分子振动的速度变快了。因此，微波可以以一种全新的方式加热

    食物。如果这项发明可以大幅缩短平常加热食物的时间，一定会使美

    国人民爱不释手。

    战争结束后，雷神公司首席执行官劳伦斯·马歇尔认为微波炉是

    个很不错的想法。他坚持让斯宾塞集中精力，创造一个可以为公众所

    用的产品。公司为斯宾塞安排了一支工程师团队，让他们开始工作。

    过了一段时间，这个团队开发出一款产品，但它一点儿也不轻

    巧。它和一台冰箱一样大：1.8米高，270千克重。这个庞然大物发出

    了3000瓦的能量，被称为“雷达炉”(后来被称为“微波炉”)。在

    产品手册上，有一些现在看起来很奇怪的烹饪建议：“50秒内煎好牛

    排？没问题。煎蛋？还没数到12就做好了。”1947年，雷神公司发布

    了一款商业版的微波炉，其尺寸更小，售价为3000美元(相当于今天

    的3.3万美元)。可以想象，这个价格对于普通人来说太贵了。因此，这台设备被卖给了餐厅和其他公司的餐饮场所。过了几年，人们意识

    到，拿昂贵的军用级别磁控管来加热剩下的鸡肉，实在有点儿小题大

    做。于是，微波炉变得越来越轻，到20世纪60年代末，终于缩小到我

    们今天所熟悉的尺寸。

    不过，战争的影响远远不只加热剩饭剩菜，它还促成了飞机技术

    的巨大飞跃。

    喷气机时代

    德国在“一战”中战败后，《凡尔赛和约》规定德国停止研发飞

    机技术。然而，和约中没有提及喷气式飞机和火箭技术，因为在签订和约时，它们还不存在。

    在德国的哥廷根大学，有一名年轻的工科学生，名叫汉斯·冯·

    奥海恩(Hans von Ohain)，他正在研究喷气式发动机的想法。当时

    他年仅21岁，但已经是一位出色的物理学家。在他的教授的鼓励之

    下，冯·奥海恩开始研究如何建造一种新型的推进系统的原型。

    与此同时，英国有一位26岁的空军飞行员弗兰克·惠特尔(Frank

    Whittle)也在研究喷气式推进的问题，他对德国在进行同样的研究这

    件事毫不知情。1932年，惠特尔为世界上第一台喷气式发动机申请了

    专利。虽然惠特尔的创新具有革命性的意义，但英国军方并不相信他

    的想法能成功，结果惠特尔没能筹集到足够的资金。

    如果英国人接受了惠特尔的喷气式发动机，他们就有机会借此威

    慑希特勒，阻止他1939年冒着和英法开战的风险进军波兰。令其雪上

    加霜的是，惠特尔的专利发表在世界各地的技术文件中，包括德国。

    一些历史学家认为，年轻的大学生冯·奥海恩可能读过这些专利文

    章，并将从中获得的灵感融入了自己的设计之中。

    无论事实如何，1935年，冯·奥海恩制造出了一台能用的喷气式

    发动机原型。他和他的教授找到一家德国航空航天公司海因克尔

    (Heinkel)，这家公司立刻看到了其中的潜力，要他们制造一台实物

    大小的发动机。

    而在英国，惠特尔成立了自己的一家小公司，于1937年对喷气机

    进行了测试。他在早期测试中遭遇了很多挫折和失败。有一次，惠特

    尔没能控制试验发动机的推力功能，导致其不断往上升。当时大多数

    员工都从房间中逃了出去，但惠特尔还是没走，想看看接下来会发生

    什么。结果发动机爆炸了，所幸惠特尔没有受伤。发生这种事情，英国政府可不太满意，对制造这种危险的新型喷

    气式发动机的想法更没有信心了。

    由于希特勒要求制造单座的喷气式飞机，使纳粹空军成为一种强

    大的威胁，海因克尔公司加紧推进这个项目。1939年，距离战争爆发

    还有不到一个月的时间，一台喷气机原型升空了，那就是He 178。

    在这场秘密竞赛中，德国人胜过了英国人，率先使喷气机飞上了

    天空。然而，在战争爆发时，纳粹军仅使用传统的螺旋桨驱动式飞

    机，便占领了陆空两方。令人意外的是，这其实是因祸得福，因为德

    国很快就失去了对新型喷气机的兴趣——毕竟他们的螺旋桨飞机用着

    还挺不错的。

    不过，军方失去了对喷气机的兴趣，不代表德国所有人都对它没

    兴趣。一位41岁的飞机设计师威廉·梅塞施密特(Wilhelm

    Messerschmitt)立志开发喷气式战斗机。他的成果就是梅塞施密特

    262。它能以965千米时的速度飞行，并投入了批量生产。到1944年，这台飞机已经开始执行任务。它是这次战争中最强大的飞机，比起盟

    军用来给轰炸机护航的飞机而言，它每个小时的飞行速度要快160千

    米。然而，由于这项技术太过新颖，发动机只有25个小时的使用寿

    命。

    德国人也试验了一些奇奇怪怪的点子。其中一个就是梅塞施密特

    163火箭动力飞机。它有后掠翼，没有尾翼，起飞之后也没有地方收纳

    机轮，所以轮子会在飞机飞行时脱落，掉到地上。163里的燃料非常不

    稳定，能把没有穿防护装备的飞行员活活溶解。更糟糕的是，它还没

    有两座的训练机型，所以飞行员不得不只身一人踏上可怕的首飞之

    旅。

    与任何一种传统飞机相比，163的上升速度要快大约4.5倍。战争

    快结束时，163被用来出其不意地攻击盟军的轰炸机。它们比任何其他飞机都要更灵活、飞得更快，但在空中只能停留3分钟。

    驾驶163飞机可不是儿戏。一旦起飞，轮子就被丢掉了，因此80%

    的伤亡都是在起飞和降落时发生的。

    拖拖拉拉的英国人终于在1944年推出了自己的喷气机——格罗斯

    特流星。它比德国的喷气机慢，但惠特尔的发动机(用在了流星上)

    比德国的更强大、更可靠。但到头来，这件事对双方的影响都不是很

    大，因为过了不到一年，战争就结束了。不过，弗兰克·惠特尔后来

    获得了英国女王颁发的爵士勋位，以对他的贡献做出嘉奖。

    现代计算机的诞生

    1940—1945年，美国和英国都在独立研发计算机，以便在战争中

    夺得先机。1951年，市面上就有了商业计算机，可以自动处理、操作

    信息。以下是其背后的故事。

    第一台全电子数字计算机

    约翰·文森特·阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff)是艾奥

    瓦州立大学的一名教授。他注意到，自己的学生会花好几周的时间来

    手动计算物理课上要用的线性方程。和上一章中谈到的康拉德·楚泽

    一样(他在做应力计算的时候用的也是线性方程)，阿塔纳索夫对这

    个烦琐的流程感到不耐烦。1934年，艾奥瓦州立大学的这名教授开始

    探索自动计算的概念。1939年，阿塔纳索夫招募了一位名叫克利福德

    ·贝里(Clifford Berry)的研究生来帮忙。

    1942年，两人研发出了阿塔纳索夫—贝里计算机(Atanasoff

    Berry Computer，简称ABC)。这是个突破性的发明，因为它使用真空电子管进行运算，而不是使用齿轮或者机械开关(类似康拉德·楚泽

    的计算机)。然而，阿塔纳索夫—贝里计算机从本质上来说并不能编

    程，也并不是通用型计算机。

    计算机是如何通过“灯泡”运作的

    真空管是一种新兴的技术，它在战争中得到了改良，看起来它能

    找到新的归宿。

    真空管是一个封闭在玻璃中的真空空间，有点儿类似电灯泡，只

    不过在顶端和底部各有一个电子连接点。当加热真空管的时候，电子

    就可以单向流动，从真空管的一端流向另一端。这个功能如果加以利

    用，可以作为一个“开关”的控制器，代表0和1(我们称之为

    “位”)。这些二进制位可以用来运行代码，或者聚在一起构成“字

    节”(8位为一个字节)来储存数据。真空管比机械开关要快得多，因

    此成为当时计算机的优选材料。

    真空管在广播、电视、早期的雷达设备中也有使用，后来才被晶

    体管取代，我们将在下一章详细介绍。

    在战争时，阿塔纳索夫服役于美国海军，他和贝里的研究被中

    断。战后，阿塔纳索夫—贝里计算机的一部分被抢救了过来，但从未

    获得专利。起初，阿塔纳索夫—贝里计算机鲜为人知，直到1973年在

    一个与ENIAC(后来发明的美国军用计算机)的专利争端案件庭审时，法庭才认可了阿塔纳索夫和贝里的功绩。判决中说，现代计算机的基

    本原理来源于约翰·文森特·阿塔纳索夫博士。不过，仍然有很多人

    怀疑他最早的那台机器能不能运作，所以在2010年，艾奥瓦州立大学

    的一组教员和学生开始重建阿塔纳索夫—贝里计算机。

    他们只采用了最原始的图纸，还有20世纪40年代留下的原部件

    (包括老旧的真空管)。重建的机器确实是可以用的，这证明数字计算机的起源就是阿塔纳索夫—贝里计算机。虽然它是一个革命性的发

    明，但阿塔纳索夫—贝里计算机不是通用型计算机(可自由编程)。

    它被设计出来只是为了解线性方程。要说到严格意义上能进行任何运

    算的计算机，我们就得来看一下ENIAC。

    ENIAC(第一台电子通用计算机)

    虽然图灵和巴贝奇是第一批在理论上设想了通用(可以做任何计

    算)计算机的人，但这样的机器从来没被建造出来——至少没被建造

    成电子通用计算机。能把这些愿景付诸实践的新的思想先锋，马上就

    要出场了。

    射击表

    从查尔斯·巴贝奇的故事中，我们已经知道了数学表格有多麻

    烦。不过，美国军队在“二战”的时候还在使用表格，来根据风和温

    度的情况，准确地瞄准、开火。要制作这种射击表，需要费很大的功

    夫，还要用到很浪费时间的机械计算器。

    战争进行到一半的时候，表格的数量不足以满足美军的需求。没

    有射击表，陆军炮手只能胡乱地射击炮弹，非常浪费钱和炮弹。ENIAC计算机

    这时，来自宾夕法尼亚大学的约翰·莫奇利出场了。这位物理学

    家有一个大胆的想法——创造一台巨大的电子计算机，在100秒之内算

    出炮弹的运动轨迹，而不是花上好几周的时间。它在本质上是最原始

    的超级计算机。花100秒的时间完成一个星期的工作量，这听起来异想

    天开。但美国军队也实在是走投无路，于是在1943年，很勉强地拿出

    50万美元(相当于今天的880万美元)，来资助这个头号机密项目。

    这鬼东西为什么用不了？

    莫奇利和研究生J.布雷斯帕·埃克特开始着手研究这台电子数字

    积分计算机(即ENIAC)。同胞在战争中的牺牲，驱使他们不知疲倦地

    钻研，以把这个项目做成。这是个十分艰巨的任务。他们必须尽快从头开始设计、建造、测

    试和学习如何编程。当他们的工作结束时，两位勤勤恳恳的研究人员

    拿出来的，是一个长15米、重30吨的庞然大物。最糟糕的是什么呢？

    这台机器中负责切换(通过在“1”和“0”之间转换来进行运算)的

    是1.75万个脆弱不堪的真空管，偏偏容易在你最不希望它们坏的时候

    坏掉。我们之前提到过真空管：虽然比起先前的机械开关已经先进了

    不少，但只要有一个出现故障(像灯泡一样，如果过热就会被烧

    坏)，整台机器就不能工作了。

    即使采取了一些预防措施，这种情况还是常常发生，机器在坏掉

    之前只能运行10~30分钟。不过，它还是能每秒进行5000个加法、357

    个乘法和38个除法运算。虽然它缺陷重重，却是当时最先进的计算

    机。

    除了容易烧坏，ENIAC实际上也没有内存，对于每一个要解决的新

    问题，还得重新人工布线(把几百条线拔掉，重新整理，再插上)

    ——还好我们今天有了电脑内存，只需简单地双击鼠标就可以解决这

    些问题。

    尽管如此，ENIAC是第一台可以计算任何给定内容的实体计算机

    (而不是想象出来的计算机)。唯一的问题是什么呢？ENIAC是在日本

    投降之后两个月才建成的，那时候战争已经结束了。

    UNIVAC(第一台商业通用计算机)

    战争和ENIAC项目结束之后，莫奇利和埃克特决定使用这种新型计

    算机技术，以造福人们的生活。他们想为商业领域制造一台计算机。

    1951年3月，经过6年的努力，这对大学夫妇向美国人口普查局售

    卖了第一台通用计算机：UNIVAC。和之前ENIAC烦琐的手动接线不一

    样，UNIVAC可以更容易地为多种不同的任务编写程序。磁带驱动器可以储存数据，并且计算结果可以迅速地打印出来。这对于1951年来说

    是很惊人的事情，不过没什么人注意到。

    计算机进入公众视野之时，人们无动于衷的态度几乎在一夜之间

    改变了。1952年，CBS和雷明顿兰德公司想策划一次前所未有的公关大

    戏：用计算机预测德怀特·艾森豪威尔和阿德莱·史蒂文森的总统竞

    选结果。这将是一个史无前例的大新闻。

    投票的数据慢慢积累，UNIVAC预测艾森豪威尔会获得压倒性的胜

    利，然而民调数据显示双方的票数非常接近，难以判断。CBS得知计算

    机打印出的结果后，坚持让UNIVAC团队检查一下机器有没有出问题

    ——肯定是出故障了。当然，最后，艾森豪威尔真的以压倒性的优势

    获胜了。UNIVAC预测了这次获选，和真实选票结果相比误差只有1%。

    计算机的时代来临了。虽然这是个激动人心的消息，但这些机器仍然

    是由极不稳定的真空管做成的。直到有了一项名为晶体管的发明，才

    彻底改变了这一切。

    晶体管：承诺和背叛

    虽然计算机登上了时代的舞台，但由于真空管的诸多问题，由它

    们所制造的计算机需要极大的电力，非常不稳定，且造价昂贵。随

    后，晶体管出场了。

    晶体管也许是20世纪最重要的发明。这个设备的初衷仅仅是为了

    放大(增强)电子信号，但它很快有了更大的用处。没有人预料到，这么小的一个东西，能为商业、文化和社会带来如此巨大的变革。

    晶体管对于现存的任何电子设备而言，都是不可或缺的一部分。

    在我们的计算机中，有十几亿个晶体管藏在芯片里。除了放大信号，晶体管也可以当作一个开关，像真空管一样控制电子的流动方向。它

    可以是“开”(“1”)或者“关”(“0”)状态。

    这些开关状态可以转化成二进制的编码，我们现在所有的数据都

    是以这种形式存在的。这些小小的晶体管每秒可以转换几十亿次状

    态，使我们得以处理、操作数据，带我们进入了如今的数字世界。只

    要有芯片的设备，就有晶体管：从电视、收音机、VR头盔，到计算

    机、汽车、手机。如今的晶体管小至几纳米，但是最初它们差不多和

    人们的手掌一样大。

    晶体管的起源是一个意想不到的故事：一个关于三个人之间的承

    诺、嫉妒和冲突的故事。

    晶体管的起源

    实际上，晶体管的故事比这三个人之间的爱恨情仇开始得更早一

    些，可以一直追溯到1907年。当时，亚历山大·格雷厄姆·贝尔的公

    司ATT有一个亟待解决的问题。贝尔发明电话的专利快要过期了，公

    司面临重重竞争，甚至把已经退休的前任总裁西奥多·韦尔找回来帮

    忙。专利怎么说也是保不住了，韦尔觉得，公司必须做出点儿新的名

    堂。必须拿出其他规模相当的公司想都不敢想的东西——覆盖全美国

    的电话服务!这听起来像在吹牛皮，因为从来没有人证实过这个想法

    的可行性。

    然而，一年之前，美国发明家李·德福雷斯特改良了真空管，可

    以用它来放大电子信号。由于音频电子信号可以通过电话线传递，这

    种真空管便可以把声音放大。这就是ATT在寻找的东西，他们的梦想

    终于没那么遥远了……

    如果放大器可以沿着电话线安装，那么清晰、响亮的音频信号就

    可以穿越整个国家。ATT抓住这个机会，买下了德福雷斯特的专利，自己又大胆地进行了改良。改良后，信号可以有规律地沿着电话线被

    放大，这意味着不管相隔多远，都能打电话了。

    但随着时间的推移，一个大麻烦出现了。又是真空管的问题。我

    们知道，这些(起到放大作用的)真空管电力消耗高，产生的热量

    高，因此极不稳定。

    20世纪30年代，贝尔实验室(ATT旗下的研究部门)的研究主任

    梅文·凯利意识到，要想继续发展电话业务，必须找到一种更好的设

    备。他感觉，一种名为半导体的奇怪材料可能会派上用场。

    半导体的导电性介于导体(如铜和银)和绝缘体(如玻璃或塑

    料)之间。在战争期间，雷达技术快速发展，很多人都在研究如何以

    新的方式实现更快的响应时间。真空管没法实现这一点，因此人们对

    硅材料进行了检测。事实证明，硅(硅谷得名的原因)是一种很好的

    半导体，在雷达系统中效果极好。但人们还不确定，半导体是否可以

    用于其他系统中。

    1945年战争结束后，梅文·凯利决定组建一支专家“梦之队”，通过半导体解决真空管问题。这种特殊材料造就了后来独一无二的晶

    体管。

    凯利为这项任务选择的，都是特别到不能再特别的人。

    半导体晶体管“梦之队”

    首先是沃尔特·布拉顿(Walter Bratton)，他是三个成员中年

    龄最大的，也是一位实验型物理学家，动手能力很强，几乎没有他造

    不出来的东西。其次是约翰·巴丁(John Bardeen)，20世纪最伟大

    的理论物理学家之一，他跳了三级，15岁便开始读大学。他虽然聪明

    过人，但性格温文尔雅，十分谦逊。最后是比尔·肖克利(BillShockley)，他是三个成员中最年轻的，也是团队的领导。他是一位

    杰出的科学理论专家，野心勃勃、争强好胜，正是这样的性格导致他

    最后的失败。

    就在研究团队组建起来之前，肖克利制作了一个粗略的模型，他

    觉得这东西的运作原理很像(后来所谓的)晶体管，并且开始做实

    验。多年来，他一直想 ......