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第三百零二章 遇事不決.......(7.4K)

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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走進不科學 第三百零二章 遇事不決.......(7.4K)

實驗室內。

看著一臉興致勃勃的巴貝奇和阿達,徐云無奈的搖了搖頭。

心中暗嘆一聲,帶著二人朝桌邊走去:

“請隨我來吧。”

結果剛一靠近桌沿,巴貝奇的目光便被桌上的真空管給吸引住了。

半個多小時之前。

巴貝奇正和阿達在閣樓里搞研究呢,阿達的丈夫勒芙蕾絲伯爵便帶著基爾霍夫出現在了門外。

隨后基爾霍夫以金主爸爸代言人的身份,向巴貝奇和阿達下了個主人的任務:

肘,跟我去學校!

不過由于時間較為緊張。

基爾霍夫只是簡單的提及了小麥的思路,大致就是有這么一根特殊的真空管可能替代齒輪云云。

說完,他便帶著巴貝奇和阿達趕向了實驗室。

因此巴貝奇只是大致知道實驗室里有這么一根可能幫助到他的試管,但具體模樣、原理他就不太了解了。

不過另一方面。

作為與電子元件日夜接觸了整整快三十年的零件專業戶,巴貝奇對于各類元件的敏感度卻很高。

因此在見到電子管的一瞬間。

巴貝奇的心中便冒出了一股莫名的預感:

這東西對自己一定有大用!

一旁的徐云則朝小麥丟了個眼神,那意思很明顯:

你自己搞出來的事兒自己去解釋。

小麥見說點點頭,來到了巴貝奇身邊,說道:

“巴貝奇先生,我聽說您設計的分析機,使用的是齒輪來存儲數據?”

巴貝奇抬頭看了眼小麥,雖然此前他和小麥未曾謀面,但有個道理他還是懂的:

能和法拉第高斯韋伯三人一起做實驗的絕非常人。

不是關系親近的血緣后輩,就是潛力無限的未來新星。

因此他對于小麥有些突兀的問話并不生氣,而是客氣一笑,耐心的答道:

“沒錯,我和阿達設計了一種密齒類齒輪...哦對了,我現在就帶著它呢。”

說著巴貝奇便從身后解下了一個背包,從中翻找了起來。

在過去的這些年里。

巴貝奇為了能夠找到感興趣的投資人,基本上和后世90年代推銷光盤和墨鏡的小商販似的,隨時隨地都帶著一些零件樣品,目的就是為了能更詳細的解說自己的發明。

過了大概十多秒鐘。

巴貝奇從中取出了一枚齒輪,遞到小麥面前,說道:

“這位同學,就是這個,有點重,你拿穩了。”

小麥順勢接過齒輪,認真打量了起來。

這是一枚標準的鑄鐵齒輪,看上去大約有巴掌大小,上頭密密麻麻的分布著細小的齒孔。

在小麥觀察齒輪的同時,巴貝奇也主動解釋道:

“一枚齒輪有118個齒,可以存儲十個五十位的數字,每七個齒輪組成一個數軸后,便可以進行十位數以內的計算。”

徐云輕輕掃了他一眼,沒有拆穿他的謊言。

巴貝奇口中所謂的“進行十位數以內的計算”,實際上指的是加減法,并且最多只能包含三位小數。

如果討論乘除甚至開方,五位數差不多就到頂了。

當然了。

這里是指目前已經完成的設備,而非預期——畢竟畫餅是沒有上限的,真要吹的話,說五十位數也沒問題。

一旁的基爾霍夫則被這番話勾起了興趣,這位也是個電路愛好者來著:

“巴貝奇先生,從做工上看,一枚齒輪的成本應該不低吧?”

巴貝奇從小麥手里取回齒輪,上下顛了顛,嘆息道:

“沒錯,118這個齒數無法被360度整除,因此精度要求極高,甚至可以說沒有真正的技術上限。”

“目前平均下來,一枚齒輪的成本需要0.2英鎊左右。”

基爾霍夫張了張嘴,咂舌道:

“真貴啊”

早先提及過。

這年頭一枚英鎊的購買力大約等同于后世的900塊錢,0.2英鎊差不多就是一百八小兩百好說了。

而后世一枚160齒外徑162mm的齒輪,售價也就30塊錢上下,成本還要更低。

造成這種巨額支出的原因主要和如今的鍛造工藝有關,所謂平均的制造成本,有相當部分都是模組的支出。

原始模組需要的工藝繁雜不說,缺乏大型壓力設備的情況下,哪怕你鍛造出了合適的模組也用不了多久。

如此反反復復,開支自然就大了。

這也難怪巴貝奇會連創業失敗——克萊門特跳反固然是主因,但這些設備的支出也同樣是個無法忽視的大坑。

例如巴貝奇到死都沒完工的差分機2號,需要的齒輪數量足足有4300多個。

哪怕整個過程沒有任何工損,光齒輪的投入也要接近900英鎊。

隨后小麥又向巴貝奇請教了其他一些問題,心中大致有了底,便對巴貝奇說道:

“所以巴貝奇先生,在你的設計中,數據的存儲...或者說交接,其實才是成本最大的環節?”

巴貝奇點了點頭,又看了眼身邊的阿達,嘆道:

“沒錯,比起阿達的算法編寫,數據存儲無疑要簡單不少——它只要有足夠的齒輪就行了。”

“但另一方面,它卻是投入最大的項目,并且稍一出錯就會前功盡棄。”

小麥靜靜聽完巴貝奇的話,輕快的打了個響指,對巴貝奇說道:

“原來如此,我明白了!”

“巴貝奇先生,我現在可以肯定,蕭炎管一定能幫上您的忙!”

說完。

他便引動巴貝奇來到桌邊,從中拿起了一根真空管。

準確來說。

是一根填充有水銀的真空管。

接著小麥捏著管口末端,將它放到眼前,對巴貝奇說道:

“巴貝奇先生,您應該知道,聲波在水銀中的傳播速度要比電信號在導線中的傳播速度慢,對吧?”

巴貝奇點了點頭。

比起徐云此前測算的光速,1850年的科技水平早就將聲波研究了個透——即使在原本歷史中也是如此。

此時的科學界不但知道聲波在不同介質中的傳播速度各有不同,還掌握了它們的具體數值。

例如空氣中的速度比較慢,大約是一秒340米。

固體和液體中則比較快。

例如在銅棒中的傳播速度是一秒3750米,水銀是每秒1450米左右。

但再快的聲波,比起電信號的傳播速度都依舊要慢上十萬八千倍。

眼見巴貝奇溝通無礙,小麥又繼續解釋道:

“既然如此,有個想法”

“我們是不是可以在這根裝有水銀的蕭炎管外部接上閉合導線,然后將多個蕭炎管串聯在一起,形成一個閉合回路。”

“接著以內外信息傳播的時間差為原理,加上其他一些小手段,從而替代齒輪,達到信息存儲的效果呢?”

巴貝奇越聽眼睛瞪得越大,而一旁徐云的表情則是

擺爛.jpg。

怎么說呢.

從小麥之前說出那番話后。

徐云差不多就對現在的情景有了心理準備。

畢竟小麥的思路,明顯就是奔著水銀延遲線存儲器去的。

沒錯。

水銀延遲線存儲器。

照前頭所說。

如果將計算機史視作一位小說主角,那么存儲器的發展史,則無疑是一位標準的女主——還是第二章就登場的那種。

除了最開始高盧人帕斯卡發明的“加法器”不需要存儲之外(因為直接把答案寫下來就行了),其余所有計算機的發展時期,都離不開存儲器這玩意兒。

歷史上最早的數據存儲介質叫做打孔卡,又稱穿孔卡。

它是一塊能存儲數據的紙板,用是否在預定位置打孔來記錄數字、字母、特殊符號等字符。

打卡孔最早出現于1725年,由高盧人布喬發明。

一開始它被用在了貯存紡織機工作過程控制的信息上,接著就歪樓了:

這玩意兒曾經一度被作為統計奴隸人數的存儲設備,大概要到1900年前后才會回到正軌——這里不建議嘲笑,因為統計對象除了黑奴外還包括了華人勞工。

到了1928年,IBM推出了一款規格為190x84mm的打卡孔,用長方形孔提高存儲密度。

這張打卡孔可以存儲80列x12行數據,相當于120字節。

打卡孔之后則是指令帶,這東西有些類似高中實驗室里的打點計時器,算是機械化存儲技術時代的標志。

而打卡孔和之后,便步入了近代計算機真正的存儲發展階段。

首先出現的存儲設備有個還挺好聽的名字,叫做磁鼓。

最早的磁鼓看上去跟按摩棒差不多,運作的時候會嗡嗡直響,有些時候還會噴水——它的轉動速度很快,往往需要加水充作水冷。

而磁鼓之后。

登場的便是水銀延遲線存儲器了。

水銀延遲線存儲器的原理和小麥說的差不多,核心就是一個:

聲波和電信號的傳播時間差。

當然了。

這里說的是電信號,而非電子。

電子在金屬導線中的運動速度是非常非常慢的,有些情況甚至可能一秒鐘才移動給幾厘米。

電信號的速度其實就是場的速度,具體要看材料的介電常數

一般來說,銅線的電信號差不多就是一秒二十三萬公里左右。

聲波和電信號的傳遞時間差巨大,這就讓水銀延遲存儲技術的出現有了理論基礎:

它的一端是電聲轉換裝置,把電信號轉換為聲波在水銀中傳播。

由于傳播速度比較慢,所以聲波信號傳播到另一端差不多要一到數秒的時間。

另一端則是聲電轉換裝置,將收到的聲波信號再次裝換為電信號,再再將處理過的信號再次輸入到電聲轉換一端。

這樣形成閉環,就可以把信號存儲在水銀管中了。

在原本歷史中。

人類第一臺通用自動計算機UNIVAC1使用的便是這個技術,時間差大約是960ms左右。

這個思路無疑要遠遠領先于這個時代,不過要比徐云想想的極端情況還是要好一些的——小麥畢竟只是個掛壁,還沒拿到gm的版本開發權。

至于水銀延遲存儲技術再往后嘛

便是威廉管、磁芯以及如今的磁盤了。

至于再未來的趨勢,則是徐云此前得到過的DNA存儲技術。

視線再回歸現實。

小麥的這個想法很快引起了眾人注意,包括阿達和黎曼在內,諸多大老們再次聚集到了桌邊。

巴貝奇是現場手工能力最強的一人,因此在激動的同時,也很快想到了實操環節的問題:

“麥克斯韋同學,你的想法雖然很好,不過我們要如何保證時間差盡可能延長呢?”

“如果只是一根幾厘米十幾厘米的試管,那么聲波和電信號可以說幾乎不存在時間差——至少不存在足夠存儲數據的時間差。”

阿達亦是點了點頭。

十幾厘米的試管,聲波基本上嗖一下的就會秒到,固然和電信號之間依舊存在時間差,但顯然無法被利用。

不過小麥顯然對此早有腹稿,只見他很是自信的朝巴貝奇一笑:

“巴貝奇先生,這個問題我其實也曾經想過。”

“首先呢,我們可以擴大蕭炎管的長度,它的材質只是透明玻璃,大量生產的情況下,十厘米和一米的成本差別其實不算很大。”

“另外便是,我們可以加上一些其他的小設備,比如”

“羅峰先生在檢驗電磁波時,發明的那個檢波器。”

巴貝奇眨了眨眼,不明所以的問道:

“檢波器?”

小麥點點頭,從抽屜里取出了一個十厘米左右的小東西——此物赫然便是徐云此前發明的鐵屑檢波器。

聰明的同學應該都記得。

當初在驗證光電效應的時候,徐云曾經用上了兩個關鍵的檢測手段:

他先是用駐波法在屋內形成了駐波,接著用制作好的鐵屑檢波器檢驗波峰波谷,最終計算出了電磁波的波長。

檢波器的原理很簡單:

在光電效應沒有發生的時候,鐵屑是松散分布的。

整個檢波器就相當于斷路,電表就不會顯示電流。

而一旦檢測到電磁波。

鐵屑就會活動起來,聚集成一團,起到導體的作用,激活電壓表。

越靠近波峰或者波谷,鐵屑凝聚的就越多,電表上的數值也會越大。

其他位置的鐵屑凝聚的少,電表示數就會越低甚至為0。

在給巴貝奇介紹完徐云設計的檢波器原理后,小麥又說道:

“巴貝奇先生,我是這樣想的,我們可以在信號的接入口位置,加裝一個或者數個以檢波器為原理制成的小元件。”

“接著控制信號強弱,周期性的限制外部導線中的電信號傳輸,有些類似波浪。”

“如此一來,應該在一定程度上可以延長時間差,甚至對后續的計算也有幫助。”

巴貝奇聞言,頓時陷入了沉思。

小麥所說的原理有些類似后世的脈沖電流,不過脈沖這個概念要在1936年才會正式出現——就像威廉·惠威爾提出了科學家這個稱謂一樣,許多現代看起來稀疏平常的詞或者字,實際上并不是先天便存在的。

因此如今的小麥沒法直接用脈沖概念來向巴貝奇解釋,順利的協助某個作家水了幾個字。

“波浪嗎”

巴貝奇認真考慮了一會兒,摸著下巴說道:

“確實有一定的可行性...既然如此,麥克斯韋同學,我們現在可以試試嗎?”

小麥抬頭看了眼法拉第,法拉第爽利的一點頭:

“設備實驗室里都有,當然可以。”

早先提及過。

法拉第交由劍橋設計的真空管是可以從中拆分接續的,為的就是增加觀測效果。

有必要的話,甚至可以無限人體蜈蚣。

所以小麥所說的超長試管,只需要花點時間拼接即可。

至于檢波器嘛

當初徐云在測量駐波的時候基本上做到了人手一支,因此數量自然也不會太少。

十多分鐘后。

一根長度接近兩米、內部填充有水銀、外部則由金屬屑和導線組成的簡易真空管便組合完畢了。

隨后小麥在其中加入了一組偏振片,真空管末端又連上了一個通電的計時表。

沒錯。

計時表。

眾所周知。

空間與時間,構成了我們的世界。

自人類誕生之始,人類對于空間和時間的探索便從未停止。

后世哪怕是小學生都知道。

1850年的人類已經完成了繞地航行,并且發現了已知的所有陸地,頂多就是一些小島尚未納入版圖而已。

但若是說起時間的精確度,很多人的概念可能就會比較模糊了:

秒是肯定有的,但再精確呢?

還是1/2秒?

1/5秒?

或者1/10秒?

很遺憾,以上這些都太過保守了。

“計時”這個概念,實際上在19世紀初便取得了令后世許多人驚訝的發展。

歷史上第一個計時碼表出現在1815年,發明者是路易·莫華奈——沒錯,就是后世那個LouisMoi的創始人。

他發明的那塊計時碼表每小時可以振頻216000次,精準度達到了1/60秒。

原本歷史尚且如此,就更別說時間線變動的1850年了。

如今的計時器可以精確到1/140秒,也就是厘秒的級別,不過據毫秒還有不少差距。

小麥在這個精度的基礎上加上了一根擺輪游絲,可以保證計時器一接收到電信號,就瞬間跳閘斷電。

一切準備就緒后。

小麥來到桌前,按下了電源開關。

隨著開關的按下。

魯姆科夫線圈內部很快產生了電動勢。

看不見的電信號隨著電場瞬間跨越到了線圈另一端,接著進入真空管內部。

噠——

眨眼不到的功夫。

擺輪游絲所連接的電路便出現了跳閘,計時器上清晰的顯示了一個數字:

0.09秒。

這個數字代表著電信號在水銀內部穿越的時間,至于能否傳輸信息則另當別論。

而按照小麥和巴貝奇的設想。

這個時間差最少最少,都要在0.5秒以上。

也就是說

單靠一個脈沖電壓,完全無法達到預期的效果。

“失敗了呀”

想到這里。

小麥不由撓了撓頭發,然后

看向了徐云:

“羅峰同學.”

遇事不決,羅峰同學。

今天回來了,調一下生物鐘,大概這兩天更新都會凌晨。


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