《文明之光》引言節選(作者:吳軍)

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第一個在科學史上正確解釋太陽系(和所有恒星)起源的學說是德國著名哲學家康德提出的星云說。康德是德國古典哲學的奠基人,早年學習數學,有非常好的科學基礎。1755年,康德認為太陽系是由一團星云物質收縮形成的,先形成的是太陽,然后剩余的星云物質進一步收縮形成行星。康德以匿名形式將星云說發表的,只發行了幾十本,而且用的是哲學家的語言而不是科學的描述,因此當時在科學界并沒有引起什么轟動。而真正讓星云說發揚光大的是法國著名數學家拉普拉斯(Laplace)。一般認為,拉普拉斯雖然在41年后的1796年才發表星云說,但是一般都認為他并沒有看到康德的論文,而是獨立提出的。作為數學家的拉普拉斯用數學和力學定律,尤其是萬有引力定律描述了星云物質自己旋轉、互相吸引最后收縮成星系的過程。由于拉普拉斯有理有據、邏輯嚴密的論述,才是的星云說被科學家廣泛接受,并取得了空前的成功。因此星云說又被稱為“康德-拉普拉斯星云說”。

最早的金字塔位于埃及古都孟菲斯附近的薩卡拉(Saqqara),史稱為薩卡拉的喬賽爾金字塔(Pyramid of Djoser),建于公元前2667年-2648年,距今大約4700年。4700年有多長?對于大部分人來講只是一個數字,并沒有明確的感覺。我們不妨換一種說法,在喬賽爾金字塔建成后,需要再過一千年,中國的商朝才建立,而同期古希臘的邁錫尼文明才剛開始。如果當年秦始皇能夠出國旅游去埃及看看喬賽爾金字塔的話,他對金字塔的崇敬心情就與如同我們今天對始皇兵馬俑的崇敬心情一樣,因為從建造喬賽爾金字塔的時間到秦始皇生活的年代大約是2400多年,比而秦始皇距離今天的2200多年還長兩個世紀。喬賽爾金字塔的基座是長方形的,邊長大約是125米和110米,大約相當于兩個足球場大,高大約62米相當于15-20層。修建這樣的建筑即使在今天也是非常大的工程當。時的古埃及能支持這樣的工程,足以說明它當時國力的強大,文明程度之高。

 

另一個科學家張首晟教授的研究意義更加重大,他是世界上最知名的研究拓撲絕緣體的物理學家。這項研究一旦成功,將引發整個半導體工業的革命。大家可能要問什么是“拓撲絕緣體”呢?簡單地說就是這種物質內部是絕緣體但是表面卻是導體甚至超導體。據張首晟教授介紹,今天的半導體工業很大程度上得益于五六十年前理論物理學,尤其是量子力學的一些重大發現。后來半導體行業遵循摩爾定律芯片集成度越做越高,但是散熱問題卻無法解決,因為大部分電子的移動是隨機的,這些運動最終都變成了熱能,而非用于計算。今天的半導體行業,雖然依然遵循摩爾定律在提高速度和容量,但是在IT行業里就如同汽車工業在工業行業里,成為了傳統行業,很難有質的突破。他認為,拓撲絕緣體有可能將計算機芯片的功耗降低幾個數量級,實現將信息產業帶到一個更高的層次,而最樂觀的估計這種革命在未來的十年左右時間就會發生。今天,各大數據中心一方面為社會提供了云計算,另一方面它們是世界上好點最多的“工廠”。2011年,Google的數據中心耗電量達二十六萬千瓦,(今天可能更多),大約相當于大亞灣核電站裝機容量的七分之一。世界上其它數據中心同等計算能力的耗電量是Google的兩倍。而如果計算機能采用拓撲絕緣體的芯片,耗電量可以降低至少一個數量級。新書出來之前,沒看過拙作浪潮之巔的,不妨看看。——吳軍http://www.amazon.cn/浪潮之巔-吳軍/dp/B00D73BJWK/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1387440509&sr=8-1&keywords=浪潮之巔


網載 2015-05-19 15:51:20

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