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普里斯特利:呼吸一口新鮮空氣(3)

他們創(chuàng)造了科學:改變人類命運的科學先驅 作者:(美)羅伯特·阿德勒


在美國,普里斯特利雖然身體日益衰弱,但仍然持續(xù)研究與寫作。伊拉斯莫?達爾文(Erasmus Darwin)與英恩浩斯認為,普里斯特利所研究的綠藻等組織似乎能夠自發(fā)產生。為了反駁此等說法,他進行了一系列的實驗。他以實驗說明,藻類若要出現(xiàn),勢必要在某種程度上暴露于大氣。一如70年前的列文虎克,普里斯特利也強烈質疑生物有機體是否能由相似的有機體產生。他同時完成了最后四冊的《 基督教會歷史通論 》(General History of the Christian Church)的寫作,后來還有《 圣經索引 》(Index to the Bible)。在他死前一小時,他甚至還在口述進行修改。普里斯特利早期曾這樣寫道:“人類的快樂幸福主要仰賴于有所追求,以及將全部官能投入追求之熱忱?!惫嫒绱说脑?,那么普里斯特利便死得很快樂了。

電腦夢想者

這是個奇怪的故事,不過卻是真實的。19世紀中葉,當時最優(yōu)秀的英國數(shù)學家把數(shù)學放在一旁,然后耗費終生的時間與大筆金錢,試圖以輪軸與齒輪打造一臺計算機。由于忙于改良而無法充分地描述這臺機器,他發(fā)現(xiàn)最佳的詮釋人是聲名狼藉的詩人拜倫(Lord Byron)的美麗睿智但命運多舛的女兒。巴貝奇(1792—1871)終究未能打造出他的計算機,而艾達?拜倫(Ada Byron Lovelace,1815—1852)很早就在悲慘的情況下過世。不過,他們一起創(chuàng)造出非凡的成就:在蒸汽引擎還是尖端科技的時代,他設計了分析器,一臺功能類似于現(xiàn)代電腦的機器,并且由艾達?拜倫寫下第一條程序。

巴貝奇的雙親非常富裕,因此他從來不必為生活而工作。他是位聰明而充滿好奇心的小孩,似乎總是知道得比老師多。巴貝奇于1810年進入劍橋大學就讀,儼然是位聰明但也獨立自信和愛好交際的學生。他會曠課跑去航海、整晚玩牌,但成績仍然名列前茅。他與幾位同學創(chuàng)立分析社(Analytic Society),目標是把停滯不前的英國數(shù)學水準提升至歐洲標準。他們最終成功了,因為巴貝奇在數(shù)年后獲得盧卡斯數(shù)學教授(Lucasian Chair of Mathematics)的頭銜,牛頓也曾獲此頭銜(現(xiàn)在的史蒂芬?霍金也獲此殊榮)。

自劍橋大學畢業(yè)后,巴貝奇就結婚并搬到了倫敦。他從事關于函數(shù)理論的原創(chuàng)研究,并且繼續(xù)努力改革英國的數(shù)學還有科學。他成為皇家學會坦率直言且有效的批評家,并且協(xié)助創(chuàng)立新科學團體,包括天文學會與英國科學促進協(xié)會。不過他很快就產生(也可以說是著迷于)一種革命性的想法,將機械力量用來分擔數(shù)學家的負荷——計算。

當巴貝奇還在劍橋大學學習時,就已經有了這個想法。他跟后來成為天文學家的朋友赫瑟爾(John Herschel)比較一張數(shù)學用表的計算,結果發(fā)現(xiàn)許多錯誤。巴貝奇不禁想到,是不是有可能利用某種計算機器來進行這類令人麻痹的計算?當時他只是相信這種概念能成功。不過到了1821年,他將大部分其他的興趣都轉移到了設計計算器上,并建造了一臺能運作的計算機器,他稱之為“差分機”(Difference Engine)。他設想差分機是一臺能精準地計算任何數(shù)學函數(shù)至許多小數(shù)位數(shù)的機器。

計算表格不足或不正確,是許多科學與應用領域的嚴重問題,其中包括攸關英國繁榮與否的航海。巴貝奇利用他的身份與關系獲得政府贊助他的計劃,這在當時可說是前所未見的事。英國政府從開始時的1500英鎊,最終投資了17 000英鎊在差分機上。

很不幸地,巴貝奇是完美主義者。在開始建造差分機前,他堅持必須設計制造精準的工具與機器來制造差分機的零件。他不停地變更改良他的計劃,而且還經常坦言批評具有影響力的科學家,讓事情變得更加復雜。英國政府開始視巴貝奇為問題人物,而他的差分機則是個無底錢坑。結果他必須花上十幾年時間,向政府游說、查問與申訴,只為了要知道這計劃是否已被終止。1842年,皇家天文學家愛里(George Airy)正式宣判巴貝奇的機器“一無是處”。

巴貝奇唯一具體的成果是一臺能運作的差分機。他保留這臺機器數(shù)年,以娛樂造訪工作室的賓客,包括艾達在內。這臺機器目前存放于倫敦科學博物館,據說還能正常運作。盡管憎恨政府,巴貝奇還是愿意放棄制作差分機。他早就超越它,轉而設想一種更靈活、更強大的機器,亦即分析器(Analytical Engine)。


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