晶體管不(隻)等於收音機
我讀電信專業的頭一年,就在六門課程中掛科了兩門—物理學和電子元器件。我沒辦法升入大二, 一度很消沉,甚至想要放棄自己的職業選擇。最讓我頭疼的就是物理學中的半導體和電子學中的晶體管—當然,當時的我並不清楚它們在我的職業領域中會有多麽重要。
你不覺得智能手機、電腦、遊戲機這些電子產品很神奇嗎?科幻小說作家阿瑟·C.克拉克也提到,一項足夠先進的技術同魔法沒有什麽區別。如今,我們的技術已經非常先進,就像魔法一樣,盡管它們並不是真正的魔法。
哲學家、社會家布魯諾·拉圖爾把這些科技進步形容成“黑匣子”,他認為雖然我們從中受益,但其中的奧秘太過複雜,我們難以理解。它們確實就像黑匣子一樣,很多時候,我們並不在乎裏麵裝的是什麽,比如說,不會有很多人想要知道智能手機或電腦是如何運作的。不過,很明顯,作為工程師,我必須要知道這些科技的原理,雖然你可能並不需要它,但我認為讓每個人都知道一些技術發展的基本原理是有好處的。這能讓我們的孩子或學生理解學習物理和數學的重要性,也能讓我們理解黑匣子的內部構造,而不會認為這是神奇的法術或者外星人的傑作。畢竟,它們隻不過是電路、電子和電流罷了。
在人類對技術的追求過程中,晶體管技術是改變世界的關鍵性發明。在生活中,老年人口中的晶體管往往指的是無線電晶體管,通常是那種便攜式的無線電設備,可以用來聽足球比賽或時事新聞。但是,我們也應該看到,晶體管也是電腦中的基本電子元件,並且隨著科技革命的推動,晶體管的體積也在逐漸縮小,就像電影《不可思議的收縮人》或《蟻人》那樣。
讓我們從頭開始探索。電腦是一種能夠高速執行千百萬次數學運算的計算機器。在西班牙語中,computadora和ordenaor兩個單詞都帶有“電腦”的含義,而前者顯然比後者更忠實地表達出它的計算功能。人類曆史上最早出現的計算工具是算盤,早在2500年前的古巴比倫,人們就已經用算盤進行簡單的算術計算了。