1.晶體管的發明。
早在20世紀40年代,貝爾實驗室就確定了半導體,諸如硅、鍺在電氣方面應用的研究方向,我大概記不清他們在什么時候發明出的晶體管,只知道在1956年諾貝爾物理學獎頒發給了他們,足見這個發明的舉足輕重。晶體管的實現的作用很簡單,單向導電和電流放大,而且這個單向導電可以通過一個引腳(基極)來加以控制,基極施加電壓,電流才允許從發射極流到集電極,這便形成了基本的計算機邏輯,為后來的大規模集成電路的發展奠定了堅實的基礎,要不然計算機絕對不可能民用化,還像 Eniac(第一臺計算機,有好幾間房大)一樣只能軍用。看似簡單的發明,實則沒有豐富的量子物理學基礎,則很難解理解里面的道理。這也是諾貝爾物理學獎高深的原因。對于一個讀物理學專業的學生來說,1900年至今的任何一個諾貝爾物理學獎要想透徹的理解都是有難度的,至少我是這么認為的。
2.集成電路的發明。享譽全球的德州儀器,在他的實驗室里,曾經產生過一個舉足輕重的發明,那就是集成電路。1958年德州儀器,一個叫基爾比的人,為他的奇思妙想申請了專利,就是在硅板上覆銅,用銅線代替一般的線路實現電路的小巧化。時至今日每個計算機的芯,都在他的方向上茁壯成長。這個遲來的諾貝爾物理學獎在2000年那個網絡泡沫的年代才頒發,時隔42年,瑞典皇家科學院和媒體,就認準他一個字:值。沒有他的發明,哪里會有今天的計算機,今天的手機,甚至是滲透到生活方方面面的缺入式計算機。我突然想到一個場面,有一次(2002年),丁肇中到中國來做有關物理學的演講,有個學生一臉茫然的問,研究這個(量子力學)問題會有什么用,丁教授回答他了,但是她還是一臉茫然。單就說上面提到的晶體管,這一項發明,就足以為量子力學正名,還別說很多和他相關的發明。
3.光纖的發明光纖的發明要歸功于高琨博士持之以恒了研究,從1960年代開始,三四十年的研究,為光纖的大規模使用鋪平了道路。回想高琨確定研究方向初期,各種項目展開的困難和政府、基金的支持,便想到國內的落后。不要看光纖現在看起來那么"容易",當初的光衰測量計的精度,符合純度的玻璃的制造,指定長度波長的檢出都是莫大的困難！現在的光纖以達到每秒幾十Tb,可以幾百公里不用加中繼放大器,可以不怕小偷打主意。想想他為世界省了多少錢。就在LT大力宣傳光纖沒有偷盜價值的時刻,也應該想到高銀博士的貢獻。2009年瑞典皇家科學院為高琨博士頒發諾貝爾物理學獎,這年他已經76歲。
4.大容量存儲硬盤的發明(巨磁電阻)。說白了計算機硬盤為什么要叫磁盤,因為他的硬盤和讀寫頭都是帶磁性的。磁盤早已有之,但是存儲密度不大,一個硬盤幾十G,已經是當時的極限了(至少到1990年前都是這樣的)。磁盤的原理是通過磁性改變導體的電阻,改變的電阻會改變通過導體的電流,進而來區分01。在1956年,英國科學家已經發現,對導體施加磁性,磁性的方向和電流方向不一致時,電流的大小會發生微弱的變化,可以認為是磁性改變了導體的電阻。但是這種微弱的變化尚不足以用到磁盤,準確的說是高密度的磁盤。可以說高密度的磁盤需要一種材料,這種材料可以靈敏的感應磁場帶來電阻變化,進而轉換成數字信號。1988年,法國一個教授(肯特),發現了鐵銘60層夾層餅干式的巨磁電阻效應。我想想就奇怪,為什么是鐵絡,為什么還是60層的。巨磁電阻簡稱GMR,后來一個在美國的英國人改進生產工藝,才奠定了今天高密度磁盤的基礎,能用到500G、1000G的磁盤,該感謝下這位教授和法國。瑞典皇家科學院為他頒發諾貝爾物理學獎在2007年。

總結

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