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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(xué):改變?nèi)祟惷\(yùn)的科學(xué)先驅(qū) 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(dá)爾文(Erasmus Darwin)與英恩浩斯認(rèn)為,普里斯特利所研究的綠藻等組織似乎能夠自發(fā)產(chǎn)生。為了反駁此等說法,他進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)。他以實(shí)驗(yàn)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(qiáng)烈質(zhì)疑生物有機(jī)體是否能由相似的有機(jī)體產(chǎn)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(jīng)索引 》(Index to the Bible)。在他死前一小時,他甚至還在口述進(jìn)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嫒绱说脑挘敲雌绽锼固乩闼赖煤芸鞓妨?。

電腦夢想者

這是個奇怪的故事,不過卻是真實(shí)的。19世紀(jì)中葉,當(dāng)時最優(yōu)秀的英國數(shù)學(xué)家把數(shù)學(xué)放在一旁,然后耗費(fèi)終生的時間與大筆金錢,試圖以輪軸與齒輪打造一臺計(jì)算機(jī)。由于忙于改良而無法充分地描述這臺機(jī)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(yùn)多舛的女兒。巴貝奇(1792—1871)終究未能打造出他的計(jì)算機(jī),而艾達(dá)?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(shè)計(jì)了分析器,一臺功能類似于現(xiàn)代電腦的機(jī)器,并且由艾達(dá)?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(jìn)入劍橋大學(xué)就讀,儼然是位聰明但也獨(dú)立自信和愛好交際的學(xué)生。他會曠課跑去航海、整晚玩牌,但成績?nèi)匀幻星懊?。他與幾位同學(xué)創(chuàng)立分析社(Analytic Society),目標(biāo)是把停滯不前的英國數(shù)學(xué)水準(zhǔn)提升至歐洲標(biāo)準(zhǔn)。他們最終成功了,因?yàn)榘拓惼嬖跀?shù)年后獲得盧卡斯數(shù)學(xué)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(xué)畢業(yè)后,巴貝奇就結(jié)婚并搬到了倫敦。他從事關(guān)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(xué)還有科學(xué)。他成為皇家學(xué)會坦率直言且有效的批評家,并且協(xié)助創(chuàng)立新科學(xué)團(tuán)體,包括天文學(xué)會與英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會。不過他很快就產(chǎn)生(也可以說是著迷于)一種革命性的想法,將機(jī)械力量用來分擔(dān)數(shù)學(xué)家的負(fù)荷——計(jì)算。

當(dāng)巴貝奇還在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)時,就已經(jīng)有了這個想法。他跟后來成為天文學(xué)家的朋友赫瑟爾(John Herschel)比較一張數(shù)學(xué)用表的計(jì)算,結(jié)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(jì)算機(jī)器來進(jìn)行這類令人麻痹的計(jì)算?當(dāng)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(zhuǎn)移到了設(shè)計(jì)計(jì)算器上,并建造了一臺能運(yùn)作的計(jì)算機(jī)器,他稱之為“差分機(jī)”(Difference Engine)。他設(shè)想差分機(jī)是一臺能精準(zhǔn)地計(jì)算任何數(shù)學(xué)函數(shù)至許多小數(shù)位數(shù)的機(jī)器。

計(jì)算表格不足或不正確,是許多科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域的嚴(yán)重問題,其中包括攸關(guān)英國繁榮與否的航海。巴貝奇利用他的身份與關(guān)系獲得政府贊助他的計(jì)劃,這在當(dāng)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(jī)上。

很不幸地,巴貝奇是完美主義者。在開始建造差分機(jī)前,他堅(jiān)持必須設(shè)計(jì)制造精準(zhǔn)的工具與機(jī)器來制造差分機(jī)的零件。他不停地變更改良他的計(jì)劃,而且還經(jīng)常坦言批評具有影響力的科學(xué)家,讓事情變得更加復(fù)雜。英國政府開始視巴貝奇為問題人物,而他的差分機(jī)則是個無底錢坑。結(jié)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(jì)劃是否已被終止。1842年,皇家天文學(xué)家愛里(George Airy)正式宣判巴貝奇的機(jī)器“一無是處”。

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


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