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作者:(美)加来道雄(Michio Kaku)

出版社:重庆出版社

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物理学的未来

物理学的未来试读:

对加来道雄的赞语|Praise for Michio Kaku

“如醉如痴……读者读完后感到眼花缭乱、兴奋不已,以一种前所未有的方式看待世界。”——《华盛顿邮报图书世界》(Washington post book world)“加来道雄以其清晰而诙谐的风格、通俗地解释最高深理论的技巧,以及对未来学见多识广的知识和倾注的热情,撰写了最流行的高等物理学的巨著之一。”——《华尔街日报》(Wall Street Journal)“敢于想不可思议的事情,这是多么了不起的激动人心之作。”——《纽约时报书评》(New York Times book review)“(这是)一位博学的、引人注目的权威人士科学研究的令人刮目相看的潜力的洞察。”——《芝加哥论坛报》(Chicago Tribune)“(这是)容易接受的、令人愉快的、振奋人心的。”——《新科学家杂志》(New Scientist)“以令人激动的方式呈现出的迷人信息……动人心弦……非常出色!”——《费城询问者报》(Philadelphia Inquirer)“(这是)一次令人鼓舞的体验。”——《基督教科学箴言报》(Christian Science Monitor)“加来道雄清楚而生动地谈到了大量的材料。”——《洛杉矶时报书评》(Los Angeles times book review)Tomy loving wife,Shizue,and my daughters,Michelle and AlysonTomy loving wife,Shizue,and my daughters,Michelle and Alyson献给我心爱的妻子静枝和我的女儿米歇尔、艾丽丝引言预测下一个100年

未来的帝国将是智力的帝国。——温斯顿·丘吉尔(Winston Churchill)

当我还是一个孩子的时候,曾经经历过两件事,正是这两件事把我塑造成了今天的我,并使我获得了两种感情,而这两种情感又帮助我确立了我的整个生活。

第一件事发生在我8岁的时候,我记得那天所有的老师都在低声议论一条新发布的新闻——某个伟大的科学家刚刚去世了。那天晚上,报纸刊登了一张这个科学家办公室的照片,在他的书桌上放着没有完成的手稿,大字标题写着:我们时代最伟大的科学家没有完成他最伟大的杰作。我问自己,是什么样的困难让如此伟大的科学家不能完成这部杰作呢?这个著作又有多么复杂和多么重要呢?对于我来说,这一点最终成为了比任何神秘谋杀案都更加让我痴迷、比任何探险故事都更加让我感兴趣的问题。我必须知道那部未完成的手稿里到底写了些什么。

后来,我知道了这位科学家的名字就是阿尔伯特·爱因斯坦,那部未完成的手稿本应成为他的另一个巅峰成就,他准备在这部书中创造出一个“万物的理论”(theory of everything),并将其归纳为一个方程式,虽然这个方程式的长度恐怕超不过1英寸(2.54厘米)宽,但是它却能够解开宇宙的秘密,或许能让他“读懂上帝的心”。

孩提时代的第二件大事,就是观看每周六上午播出的电视连续剧《飞侠哥顿》(Flash Gordon),扮演“飞侠”的是巴斯特·克拉比(Buster Crabbe)。在每周节目播出的时候,我都看得很投入,我的鼻子都快贴到电视屏幕上了。我像着了魔一样进入到一个到处是外星人、星际飞船、射线枪战、水下城市和怪兽的神秘世界里。我已经深陷其中而不能自拔。这就是我最初了解的未来世界。从那时起,每当我幻想未来世界的时候,就会像儿时那样感到无比的神奇。

但是,在看了这个系列的每个故事之后,我开始认识到尽管“飞侠”(Flash)得到大家的赞美,实际上这个节目之所以能够获得巨大的成功却要归功于科学家扎尔科夫博士(Dr.Zarkov)。是他发明了火箭船、看不见的盾、城市天空的能源等,没有科学家就没有未来的世界。缤纷灿烂的场景虽然能够赢得社会的青睐,但是电视剧里那些未来世界中的神奇创造和发明却都是许多不知名的科学家研究成果的副产品。

后来,在我高中的时候,我决定跟随这些伟大科学家的足迹,将我学到的知识付诸实践。我想成为这个我知道将会改变世界的大革命的一部分。我决定建一个原子击破器。我要我的母亲允许我在她的车库里建一个230万电子伏特的粒子加速器。她有些吃惊,但还是同意我去做。然后,我去威斯丁豪斯(Westinghouse)和瓦里安(Varian)协会,得到了400磅(181.44千克)的变压器钢和22英里(35.41公里)长的铜线,在我母亲的车库里装配了一个电子感应加速器。

以前,我曾建过一个具有强大磁场的云室,用来拍摄反物质的踪迹。但是仅仅拍摄反物质是不够的,我现在的目标是要产生一束反物质。原子击破器的磁场线圈成功地产生了巨大的10000高斯的磁场(大约为地球磁场的20000倍,在原理上用手就足以劈开一个铁锤)。这个机器吸收了6千瓦的能量,消耗了我家房子可能提供的全部电力。当我开动这个机器时,我常常把房屋中所有的保险丝都烧掉。(我可怜的母亲一定会想,我怎么就不能有个爱踢足球的儿子呢。)

所以说,在我一生的生活中有两种激情在激励着我:渴望通过一个单一而一致的理论去理解宇宙,渴望看到将来。最终,我认识到这两种激情是相互补充的,理解未来的关键是要掌握自然的基本规律,然后将这些规律应用到新的发明、设计和治疗方法上,而这些新的发明、设计和治疗方法将重新确定遥远将来我们的文明。

我发现,有很多人试图预测未来,很多是有用的,有深刻的见解。然而,这些预言主要来自历史学家、社会学家和科幻作家,所谓的“未来学家”都是一些根本不具备第一手科学知识的门外汉,但是他们却在预言科学世界的未来。而科学家,即实际在实验室中创造未来的内行人,因为他们过于忙于找到科学上的突破口,因此没有时间为公众撰写有关未来的书籍。

这就是这本书的与众不同之处。我希望这本书能以一个内行人的视角讲述那些等待着我们的不可思议的发现,为人们提供一幅2100年世界最真实和最权威的景象。

当然,完全准确地预测将来是不可能的。我认为,最好的方式就是钻进处于科学研究前沿、正为创造未来而辛勤工作的科学家们的大脑里。他们是创造设备、潜心发明和研究治疗方法,使人类文明发生变革的人。这本书就是他们的故事。我曾有机会与这些伟大的革命家在前排位置就座,曾经为了制作电视和广播节目采访过300多位世界顶尖的科学家、思想家和梦想家。我曾带着电视节目摄制小组进入他们的实验室,拍摄有关将要改变我们未来的令人不可思议的设备的原型机。我有幸为BBC电视节目、发现频道、科学频道主持了大量科学专辑,描绘了这些敢于创造未来的梦想家的非凡发明和发现。由于我从事的超弦理论的研究工作是自由的,又具有了解那些将会改变本世纪面貌的前沿科学研究成果之便,我感到我有一个在科学上最值得完成的工作,这就是使我童年的梦想变成现实。

但是这本书不同于我以前写过的书。在《超越爱因斯坦》、《超空间》、《平行宇宙》这些书中,我讨论的是在我的研究领域——理论物理学界刮起的最新的、革命的风暴,它们正在打开理解宇宙的新途径。在《不可能的物理学》中,我讨论了物理学中最新的发现,这些发现甚至可以让科幻小说中最离奇的虚构计划变成现实。

这本书与我的另一本书《幻想》最接近,在那本书中我讨论了在未来几十年里科学将会怎样演变。我感到非常欣慰,《幻想》中的很多预言今天都按确定的时间表实现了。我的书之所以精确,在很大程度上取决于我为写这本书采访过的很多科学家的智慧和远见。

但是,现在的这本书将以更广阔的视野预测将来,讨论未来100年里可能会日趋成熟的技术,这些技术将最终决定人类的命运。我们怎样应对挑战,怎样抓住下一个100年的机会,将决定人类发展的最终轨迹。预测下一个世纪

预测今后几年已经是一个艰巨的任务,更不要说预测一个世纪后的将来。然而,这就是我们面对的挑战,我们相信我们梦想的技术终有一天会改变人类的命运。

1863年,伟大的小说家儒勒·凡尔纳(Jules Verne)完成了一部名叫《20世纪的巴黎》(Paris in the Twentieth Century)的预言小说,这大概是他一生中最雄心勃勃的一个写作项目。在这部小说里,他应用他巨大天才的全部力量预测即将到来的20世纪。不幸的是,这部手稿在时间的流逝中丢失了,一直到他的曾孙偶然发现它躺在一个保险柜里,被小心翼翼地锁了几乎130年。他的曾孙立刻意识到他发现了一个宝藏,于是设法在1994年将其出版,使它成为了一本畅销书。

回到1863年,国王和君主还统治着古老的帝国,穷困的农民在田地里从事着非常艰苦的劳作。美国被毁灭性的内战消耗殆尽,国家几乎被撕裂。蒸汽动力刚刚开始为世界带来一场革命性的变化。但是,凡尔纳预测在1960年巴黎会有玻璃摩天大楼、空调、电视、电梯、高速列车、汽油动力汽车、传真机,甚至还有某种与当今的互联网相像的东西。凡尔纳以离奇的精确性描绘了现代巴黎的生活。

这不是侥幸成功,因为就在几年之后他又做出了另一个大胆的预测。在1865年,他写了《从地球到月球》(From the Earth to the Moon),在这本书中他预测了100多年后在1969年将我们的宇航员送往月球的详细情况。他精确地预测了太空舱的尺寸,误差只有百分之几。他预测的发射场在美国的佛罗里达州,离实际发射飞船的卡纳维拉尔(Canaveral)角不远。他还预测了这次使命中宇航员的数目、航行持续的时间、宇航员经受的失重考验和最后溅落在海上的情景。(唯一主要的错误是燃料,他用的是火药而不是火箭燃料将宇航员送往月球。但是,液体燃料火箭却是在那之后大约70年才发明出来的。)

儒勒·凡尔纳怎么能够如此精确地预测100年后发生的事情呢?他的传记作者们都发现了这样一个事实:尽管凡尔纳本人不是科学家,但是他经常寻找科学家,和他们讨论有关他们对未来的看法。凡尔纳收集了大量反映他那个时代伟大科学发现的资料。凡尔纳比别人更加清楚地认识到科学是撼动文明基石的发动机,科学以难以预料的奇迹推动着人类文明进入新的世纪。凡尔纳之所以拥有先见之明和深远的洞察力,是因为他抓住了科学这个推动社会变革的动力。

另一位在技术方面的伟大预言者是列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci),一位绘画家、思想家和幻想家。在15世纪后期,他画出了将来有一天会充满天空的机器,他的那些草图都十分的美丽和精确:降落伞、直升机、滑翔机,甚至飞机。引人注目的是,他的很多发明是会飞的。(然而,他的飞行器还需要一个要素——至少1个马力的发动机,一种又过了400年才会有的东西。)

同样令人吃惊的是达·芬奇绘制了一个机械加法器的蓝图,比这个机器真正出现早了大约150年。1967年,人们对他的一部放错了地方的手稿进行了重新分析,从而揭示出了他有一个13位数字轮的加法器的设想。如果转动一个曲柄,内部的齿轮就按次序转动,进行算数计算。(直到1968年人们才成功地造出了这个机器,并且工作得很好。)

此外,在20世纪50年代又发现了达·芬奇的另一部手稿,其中含有一个勇士机器人的草图:戴着德国意大利盔甲,能够坐立,手臂、脖子、下巴能动。这个勇士机器人随后也建造成功了。

像儒勒·凡尔纳一样,达·芬奇通过咨询他那个时代的一些具有前瞻性思维的人深刻地洞察了未来。他是处在创新前沿的小圈子中的人之一。此外,达·芬奇总是不断地试验、建造和构建模型,这是任何想把思想变为现实的人所必须具有的重要品质。

既然凡尔纳和达·芬奇具有预见未来的伟大洞察力,我们就要问一个问题:我们有可能预见2100年的世界吗?本书将以凡尔纳和达·芬奇为榜样,密切考察世界上一流科学家的工作,这些科学家正在建造将要改变我们未来的技术的原型。这本书不是一部幻想作品,不是好莱坞剧作家头脑发热后想象的副产品,而是以当今全世界主要实验室正在进行的科学研究为坚实基础的。

所有这些技术原型业已存在。正如威廉·吉布森(William Gibson)——《神经漫游者》(Neuromance)的作者,电脑空间(cyberspace)一词的创造者——曾经说过的:“将来已经在这里,只是尚未全面普及。”

预测2100年的世界是一个艰巨的任务,因为在我们这个时代里,科学正发生着深刻的巨变,新发现层出不穷且速度越来越快。我们过去几十年累积的知识比整个人类历史累积的知识还要多。到2100年这些科学知识还要翻很多倍。

要领会预测未来100年的艰巨性,最好的方法也许是回想一下1900年的世界,想想我们祖父母们当时的生活。

新闻记者马克·沙利文(Mark Sullivan)要我们想象一下某个人正在读一份1900年的报纸的情景:

在1900年1月1日的美国报纸上,我们找不到“无线电”这个词,因为20年后它才会出现;没有“电影”,这也是未来的东西;没有“汽车司机”,因为汽车刚刚出现,被叫做“无马客车……”更没有“飞行员”这个词……农夫还没有听说过拖拉机,没有联邦储蓄系统的银行家。商人还没有听说过连锁店或“自助服务”;没有哪个海员使用过燃油发动机……在乡村道路上跑的还是牛拉的篷车队……马车和骡车还是最普遍的运输工具……在宽阔栗树的树荫下铁匠在打铁。

要理解预测下一个100年的困难,我们不得不了解1900年的人预测2000年世界的困难。1893年,作为芝加哥世界哥伦比亚(Columbian)博览会的一部分,74位名人应邀对下一个100年的生活进行了预测。后来的事实证明,他们都有一个共同的问题——全部低估了科学发展的速度。例如,很多人正确地预测到了有一天跨洋商业飞行器将诞生,但是他们想到的是飞行气球。参议员约翰·J.英格尔斯(John J.Ingalls)说:“到那时,一个市民想要得到一个能驾驶的气球就像想得到一辆轻便马车或一双靴子一样平常。”他们也都没有预见到汽车的到来。美国邮政部长约翰·沃纳梅克(John Wanamaker)说,即使在100年后的将来,美国的邮件仍将通过公共马车和马背邮递。

这种低估科学和创新的问题甚至扩大到了专利局。1899年,美国专利局局长查尔斯·H.迪尔(Charles H.Duell)说:“每一件能够发明的东西都已经发明出来了。”

有时,专家们对发生在眼皮子底下自己研究领域里的事情也同样估计不足。1927年还是无声电影时代,华纳兄弟公司奠基人之一哈里·M.华纳(Harry M.Warner)曾经说过一句话:“究竟是谁想听电影里的演员说话呢?”

1943年,IBM公司的主席托马斯·沃森(Thomas Watson)也说过:“我认为整个世界市场可能只需要5台计算机。”

这种对科学发现能力的低估甚至扩大到了声名显赫的《纽约时报》。〔1903年,就在赖特(Wright)兄弟在北卡罗来纳州的基蒂霍克(Kitty Hawk)成功试飞他们的飞机的前一周,《纽约时报》声称研制飞行器是浪费时间。1920年,《纽约时报》批评火箭专家罗伯特·戈达德(Robert Goddard),断言他的工作毫无意义,因为火箭不能在真空中运动。49年后,“阿波罗11号”的宇航员在月球上着陆,《纽约时报》为了挽回信誉收回了自己的断言:“现在已经确切地知道火箭可以在真空中运行。《纽约时报》为它犯下的错误道歉。”〕

我们由此得到了一个教训:同未来打赌,断言什么事情是不可能的将会非常危险。

在预测未来的时候,除了少数例外之外,我们总是低估了技术前进的步伐。事实一次次告诫我们,历史是由乐观者而不是悲观者写成的。正如德怀特·艾森豪威尔(Dwight Eisenhower)总统曾经说的:“悲观主义决不会赢得战争。”

我们甚至可以看到科幻作家低估了科学发现的步伐。我们回过头看看20世纪60年代的老电视系列片《星际迷航》(Star Trek),你会注意到,这些影片中的“23世纪的技术”现在就已经有了。回到当时,电视观众看到手机、手提式计算机、会讲话的机器、会听写的打字机时,无不感到非常的惊讶,而这些技术今天都已经成为现实。很快,我们将会拥有各种形式的万能翻译器,在我们谈话的同时在不同语言之间迅速地进行翻译。还会有“远距诊断仪”,可以远距离诊断疾病。〔除了曲速引擎飞行器(Warp Drive Engines)及运输机,这些23世纪的很多科学技术现在已经存在了。〕

既然人们在预测将来时犯了许多明显低估未来的错误,我们怎么能够为我们的预测提供一个坚实的基础呢?理解自然的规律

今天我们不再生活在科学的黑暗时代,那时的人们认为闪电和瘟疫是神在发怒。我们有了凡尔纳和达·芬奇时代所不曾拥有的巨大进步:对自然规律的透彻了解。

任何预测总是有缺陷的,但是有一个方法可以使得我们的预测更加具有权威性,那就是抓住自然界中驱动整个宇宙的4种基本的力。每当我们理解和描述了其中的一种力,它就会改变人类的历史。

第一种要解释的力是重力。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)给了我们力学,它能够解释在力的作用下物体的运动,而不是靠神灵和玄学。这有助于为工业革命铺平道路和引进蒸汽动力,特别是机车。

第二种要理解的力是电磁力,它照亮了我们的城市,为我们的电器供给电能。当托马斯·爱迪生(Thomas Edison)、迈克尔·法拉第(Michael Faraday)、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)和其他人致力于解释电磁现象时,就触发了电的革命,创造了很多的科学奇迹。我们看到,每当停电时社会就突然退回到100年前的过去。

第三种和第四种要理解的力是两种核力:弱核力和强核力。当爱2因斯坦写下E=mc和当20世纪30年代原子被分裂时,科学家开始懂得是这些力照亮了天空。这揭示出了星星背后的秘密。这不仅仅释放了原子武器的可怕力量,也使我们充满了希望,总有一天我们能够在地球上利用这种能量。

今天我们已经非常好地理解了这4种力。第一种力现在用爱因斯坦的广义相对论描述。其他3种力用量子理论来描述,它使我们解开了亚原子世界的秘密。

量子理论还给了我们晶体管、激光和数字革命,推动了现代社会的发展。同样,科学家可以利用量子理论解开DNA分子的秘密。生物技术革命的惊人速度是计算机技术的直接结果,因为DNA(脱氧核糖核酸)的排序都是由机器、机器人和计算机完成的。

其结果是,我们能够更好地看到在未来这个世纪里科学和技术的发展方向。总会有完全未曾预料到的、让我们目瞪口呆的新的惊奇出现。但是现代物理学、化学和生物学的基础已经基本奠定了,至少在可以预见的未来这些基本知识不会发生重大的改变。其结果,我们在这本书中所做的预测不是胡猜乱想,而是对今天已有的原型技术最终将会成熟到什么程度的合理的估计。

结论是:我们有若干理由相信,我们可以看到2100年世界的轮廓:

1.这本书是根据对300多位处于科学发现前沿的顶尖科学家的采访写成的。

2.这本书中提到的每一项科学发展是与已知的科学定律一致的。

3.4种力和自然界的基本规律已经基本知晓;预计这些规律不会有新的重大变化。

4.这本书中提到的所有技术原型已经存在。

5.这本书是由“内行人”写的,他亲眼看到科学研究前沿中的技术。

我们曾经世世代代都是自然界活动的被动观察者,我们只能惊奇而恐惧地凝视着彗星、闪电、火山喷发和瘟疫,认为这些现象都超出了我们的理解能力。对古代的人来说,自然力是不得不惧怕和崇拜的永久的秘密,因此他们创造了神话中的神,以使周围的世界变得有意义。古代的人希望通过向这些神祈祷,让神同情他们并满足他们的心愿。

今天,我们变成了自然界这个舞台上的导演,能够到处调整自然的规律。到了2100年,我们将会变成自然的主人。2100:变成神话中的神

今天,如果我们能够用某种方式访问我们古代的祖先,向他们展示现代的科学和技术,我们就会被看成是魔术师。我们可以用科学的魔术向他们展示能在云彩中翱翔的喷气式飞机,能够探测月球和行星的火箭,能够看透人体的磁共振成像扫描仪,能够与地球上任何人联系的手机。如果我们向他们演示在膝上型便携式电脑(heavy laptop computer)上可以跨过各个大陆瞬间发送移动的图像和信息,他们会认为这是巫术。

但这只是开始,科学不会停止不前。在我们周围,科学正以指数方式爆炸性地发展。如果你计算一下发表科学论文的数量,你将发现这个数量大约每过10年就会翻一番。创新和发现正在改变整个经济、政治和社会面貌,推翻所有陈旧的宝贵信仰和偏见。

现在,我们来勇敢地想象一下2100年的世界。

到2100年,我们自己注定会成为我们曾经崇拜和惧怕的神。但我们的工具不是魔杖和迷幻药,而是计算机科学、纳米技术、人工智能、生物技术,最重要的是量子理论,它是已有技术的基础。

到2100年,我们将能够像神话中的神那样,用我们的心力操纵物体。计算机能够默默地识别我们的想法和实现我们的愿望。我们将仅仅通过我们的心力就可以移动物体,这是一种只有神才具有的遥控能力。由于生物技术的威力,我们将能创建完美的身体和延长我们的生命跨度。我们还能创建在地球表面从未行走过的新的生命形式。利用纳米技术的力量,我们将能够把一个物体转变成任何别的东西,看起来好像是从虚无中创造出某种东西一样。我们将不是乘坐在闷热的轿车中,而是驾驶着悬浮在空中的无燃料汽车轻松地疾驶。我们将能够发明一种利用星星的无限能量的发动机。我们也将开始发送星球飞船去探测附近的星球。

尽管这些像神一样的能力似乎是不可思议的先进,然而甚至就在我们现在谈话的时候就已经播下了所有这些技术的种子。是现代科学而不是圣歌和咒语将赋予我们这种能力。

我是一个量子物理学家,我每天都同控制亚原子粒子的方程式博弈,而宇宙正是由这些亚原子粒子创造的。我生活在一个由11维超空间(hyperspace)、黑洞和通达多元宇宙之门构成的世界里。但是,用来描述星球爆炸和大爆炸的量子理论方程,也能用来解读我们的未来的大致轮廓。

但是,所有这些技术的改变会把我们引向何处呢?在这漫长的科学和技术的旅程中哪里才是最终的目的地呢?

所有这些巨变的顶点是行星文明,物理学家将它称做Ⅰ类文明。这大概是历史上最伟大的转变,急速地抛开过去的各种文明。新闻报道的大字标题都会以不同方式反映出这个行星文明诞生时所带来的巨痛。商业、贸易、文化、语言、娱乐、休闲活动甚至战争,全都会因为这个行星文明的出现而改变。通过计算这个行星的能量输出(energy output),我们可以估计我们将在100年内达到Ⅰ类状态。除非我们屈从于混乱和愚蠢的力量,否则向这个行星文明的转变是不可避免的,这是历史和技术巨大而无情的力量必将产生的最终结果。为什么有时预测不能变成现实

但是,人们对信息时代所做的若干预测却是完全不真实的。例如,很多未来学家预测“无纸办公室”,即计算机将使纸变成废物。然而,实际发生的事情却完全相反,只要看一看任何一个办公室,你就会发现现在用纸的数量比过去任何时候都多。

还有人预测会出现“无人的城市”。未来学家预测,通过互联网召开电信会议将会使面对面的生意洽谈不再必要,因此人们也不再需要跑来跑去。实际上,城市本身几乎会变为一座空城、变成鬼城,因为人们都在家里而不是在办公室里工作。

同样,我们也会看到“网络旅游”的出现,人们会整天躺在沙发上,通过计算机上的互联网漫游世界和欣赏景色。我们也会看到“网络购物者”,他们让鼠标代替他们走路;购物商场将会破产。“网络学生”将会在线学习所有的课程,而暗地里却大玩视频游戏和喝啤酒。大学将因为不再有人感兴趣而关闭。

我们再来看一下“可视电话”。在1964年世界博览会期间,美国电话电报公司(AT&T)花了1亿美元去完善一种可以连接电话系统的电视屏幕,你在打电话时可以看到对方,对方也可以看到你。这个想法从未实现;AT&T仅销售了100台这样的电视屏幕,每一台约合100万美元。这是一个代价昂贵的失败。

最后,有人认为传统的媒体和娱乐的消失即将到来。有些未来学家声称,因特网是世界的主宰,它将会吞噬剧场、电影、收音机、电视,所有这些都将成为只能在博物馆中看到的东西。

实际发生的事情却相反。城市生活的一个永久性特色——交通堵塞比以往任何时候都糟。去外国旅游的人数打破了纪录,使旅游成为这个行星上发展最快的行业之一。尽管处于经济困难时期,购物者仍然像潮水一般涌向商店。虽然网络学校不断增多,大学招生的数量仍然不断创下新高。可以肯定的是,有更多的人决定在家里工作,或与他们的同事通过远程电信会议交谈,但是城市根本没有空置,而是变成蔓生的超大城市。今天,尽管在因特网上进行视频对话很容易,但是绝大多数的人并不愿意上镜头,更情愿面对面地交谈。当然,因特网改变了整个媒体的面貌,因为媒体巨人们正想方设法在因特网上赚取利润,但是这并没有消除电视、无线电广播和剧场的作用。百老汇的灯光仍然像以前一样闪烁。洞穴人原理

为什么这些预测不能成为现实呢?我猜测大部分人拒绝这些高级的联系方式是因为我所说的洞穴人原理(Cave Man Principle)或洞穴女人原理(Cave Woman Principle)。遗传和化石证据说明,看起来很像我们的现代人是10多万年前从非洲起源的,但是我们没有证据说明,从那时开始我们的大脑和个性已经有了很大的变化。如果你拿出一个那个时期的人,在解剖学上他和我们是相同的;如果你给他洗个澡、再刮刮胡子,让他穿上三件套西装,然后把他放在华尔街上,他和任何其他人在外表上并没有任何差别。我们的需要、梦想、个性和愿望也大同小异,在10万年中恐怕也没有多大变化,我们仍然像我们的洞穴祖先那样思考问题。

要点是:每当现代技术和我们原始祖先的愿望发生冲突时,总是这些原始的愿望占上风。这就是洞穴人原理。例如,洞穴人总是要求提供“被杀死猎物的证据”,仅仅吹嘘一个大猎物跑掉了是不够的。一个到手的有血有肉的猎物始终比跑掉的猎物要实惠得多。同样,当我们处理文件时,我们总想保存一份硬拷贝(hard copy,电脑打印稿)。我们本能地不信任飘浮在我们计算机屏幕上的那些电子,因此我们会把电子邮件和报告统统打印出来,甚至在毫无必要时也这样做。这就是为什么无纸办公室一直没有出现的原因。

同样,我们的祖先喜欢面对面地会见。这有助于加强我们与其他人的联系,了解他们内心的情感。这就是为什么无人城市也没有出现的原因。例如,一位老板可能想要仔细地品评他的雇员,通过在线网络很难做到这一点,但是以面对面的方式老板就能够读到这个人的身体语言,获得有价值的未发觉的信息。通过近距离观察一个人,我们就能感受到彼此之间的关系,就能够理解他微妙的身体语言,发现他的头脑中正在想些什么。这是因为我们的类人猿祖先,在他们能讲话之前的几千年中都是使用身体语言传达他们的思想和感情。

这就是为什么网络观光游览始终未能代替实地旅游的原因。看一张泰姬陵(Taj Mahal)的图片是一回事,亲自实地去看它则是另一回事。同样,听一张你喜欢的音乐家的CD唱片与在充满生气的音乐厅实际看到这个音乐家的感觉是不一样的,在现场你会突然感到情绪的冲动,被周围各种吹奏声、喧闹声、嘈杂声所感染。这意味着尽管我们能够下载我们喜欢的剧目和明星的真实图片,却不会像在舞台上实际看节目和亲自看演员表演一样。粉丝们为了得到一张他们喜爱的明星签名的图片和音乐会的门票,哪怕要走很远的路也心甘情愿,尽管他们可以从因特网上免费下载这些图片。

这就解释了为什么因特网会把电视和收音机一扫而光的预测不能成为现实的原因。当电影和收音机出现的时候,人们以为真人演出的剧场就要寿终正寝了;而当电视出现时,人们又预测电影和收音机将会退出历史舞台。然而,我们现在却仍然生活在所有这些媒体之中。它带给我们一个教训:一种新媒体决不会消灭旧有的媒体,而是与其共存。这些媒体的混合和相互之间的关系是不断变化的,任何一位能够精确预测将来这些媒体会怎样结合的人,很可能变得非常富有。

其中的理由是,我们古代的祖先总是希望亲自看到某件事物或事情,而不依赖道听途说。依靠实际的身体体验而不是谣言,对他们在森林中幸存下去是至关重要的。甚至从现在开始的100年后,我们仍然会有真人演出的剧场,人们仍然会追逐明星,这是我们远古时代的祖先们留下的悠久遗产。

此外,我们的祖先是打猎的人,我们是他们的后代。因此,我们喜欢看别人,甚至坐在电视机前几个小时无休止地观看我们同类的滑稽表演,但是当我们感到别人在看我们的时候就会立即感到紧张。事实上,科学家已经计算出,当陌生人盯着我们看大约4秒钟,我们就会感到紧张。大约10秒钟后,我们甚至会生气,对盯着我们看的人产生敌视。这就是为什么原来的可视电话会昙花一现。此外,如果每次上网前都不得不梳理一下头发,谁愿意呢?(今天,在几十年缓慢而痛苦的改进之后,电视会议才最终流行。)

今天,在线学习已经成为现实,但是大学里仍然挤满了学生。与教授一对一的当面请教,教授就可以给予学生因人而异的关照,回答每个人不同的问题,这比在线课程自然要优越得多。在申请工作时,大学学位也比在线毕业证书的分量重得多。

因此,在高技术(High Tech)和高接触(High Touch)之间仍然继续存在着竞争,即坐在椅子上看电视与走出去接触我们周围的事物之间的竞争。在这个竞争中,我们两者都需要。这就是为什么在这个网络空间和虚拟现实的时代,我们仍然有真人演出的剧院、摇滚音乐会,纸张和实地旅游。但是,如果有人拿出一张我们喜爱的歌星的免费照片和一张他的音乐会的门票,我们都会毫不犹豫地选择门票。

因此,这就是洞穴人原理(Cave Man Principle):我们情愿两者兼得,但是如果要我们选择,我们会选择高接触,像我们的洞穴人祖先那样。

但是,这一原理还有一个必然的结果。回到20世纪60年代科学家创立因特网的时候,人们普遍相信的是它将演化为教育、科学和进步的论坛。结果呢,它很快就退化成今天这样一个为所欲为的“狂野西部”,让人们感到恐惧。实际上,这是可以预料到的。洞穴人原理的必然结果就是,如果你想预测将来人们之间的社会关系,只要想一想10万年前我们祖先的社会关系并将其放大10亿倍即可。这就意味着我们必须对传闻、社交网络和娱乐活动加以安全防护。在部落中快速传播信息的基本方法是传言,特别是有关部落头领和扮演各种角色的人物的传言。置身传言圈子之外的人往往无法生存,他们的基因也就无法遗传下来。今天,一种由明星驱动的文化正方兴未艾,我们在杂货店的收银台旁仍然能够看到传闻热的现象——书架上摆满了各种有关明星传闻的杂志。唯一不同的是,部落闲谈的规模被大众媒体极度放大了,并且在几分之一秒的时间里就能够绕地球很多次。

社会网络站点(Web sides)的突然增殖,使年纪轻轻、娃娃脸的企业家几乎一夜之间变成了亿万富翁,这一现象让许多分析家始料不及,但这同样也是这个原理的例子。在人类进化的历史上,维持大规模社交网络的人总能够依靠它得到对生存至关重要的资源、建议和帮助。

最后,娱乐业将会爆炸式地增长。有时候我们不想承认它,但是我们文化的一个主要部分却是建立在娱乐之上的。我们的祖先打猎归来之后,总会让自己放松和自娱自乐。这不仅对加强团结很重要,对建立个人在部落中的地位也很重要。毫无疑问,娱乐的基本形态——跳舞和唱歌,在动物界也是至关重要的,这是向异性展示健康体魄的方式。当雄鸟唱着美丽、悦耳的歌曲、展示其奇异的交配舞姿时,它的主要目的就是向异性证明它是健康的、身体是健全的,没有寄生虫,并且拥有值得传给后代的基因。

艺术创作不仅是为了娱乐,我们的大脑处理大部分信息的方式都是通过各种象征性的符号完成的,因此艺术创作对大脑的发育也起着重要的作用。

因此,除非我们从遗传上改变我们的基本个性,否则我们就可以预言:娱乐、小报杂谈和社交网络在将来只会增加,不会减少。科学是一把双刃剑

我曾经看过一部电影,它永远改变了我对将来的态度。这部电影名叫《惑星历险》(Forbidden Planet,又译《禁忌星球》或《被遗忘的行星》),是根据莎士比亚的戏剧《暴风雨》(The Tempest)拍摄的。在这部电影中宇航员遇见了远古文明,值得称赞的是,这种文明早于我们数百万年前兴盛。他们当时已经取得了技术上的终极目标:无须任何装置就能产生无限的能量,也就是说,他们靠心力就能获得做任何事情的能量。他们的思想像自来水一样流入巨大的热核发电厂,这个工厂深深地埋在他们那个行星的内部,将他们的每一个要求变成现实。换句话说,他们拥有上帝的能力。

我们也将拥有类似的能力,但是却不需要等上几百万年。我们只需要等一个世纪。我们已经可以在今天的技术中看到它的种子。但是,因为这种神力最终淹没了这个远古文明,所以《惑星历险》又是一个有关道德的故事。

当然,科学是一把双刃剑;它解决多少问题也会制造出多少问题,但总是在一个更高的水平上。在今天的世界上有两个相互竞争的倾向:一个是创造地球文明,它是相互容忍的、科学的和繁荣的;但是另一个则制造混乱和无知,旨在破坏我们的社会结构。我们现在同样有宗教主义者、原教旨主义者和我们祖先留下的非理性感情,但不同的是我们也有了原子武器、化学武器和生物武器。

将来,我们将从被动的自然现象的观察者变成大自然的导演,变成大自然的主人,最终成为自然的保护者。因此,让我们希望我们能够智慧地和镇定地挥舞这把科学宝剑,驯服我们遥远过去的荒蛮。

现在,让我们开始遐想穿越下一个100年的科学创新和发现之旅,这些都是正在把这一切变成现实的科学家们告诉我们的。我们将领略计算机、无线电通讯、生物技术、人工智能和纳米技术的快速发展。毫无疑问,这些发展将完全改变人类文明的未来。科学是这样决定人类的命运和改变2100年我们的日常生活1.计算机的未来智力胜过物质

世界无边,人的认识有限。——亚瑟·叔本华(Arthur Schopenhauer)

悲观主义者决不会发现星球的秘密,不能航行到未知的大陆,也不能为人类的灵魂打开一个新的天堂。——海伦·凯勒(Helen Keller)

大约20年前,我坐在马克·维瑟(Mark Weiser)在硅谷的办公室中,听他解释他对未来的看法,这一切仍历历在目。他用手做着手势,激动地告诉我一个将会改变世界的新革命将要发生了。维瑟(Weiser)是计算机精英的一分子,在施乐公司的帕洛·阿尔托研究中心(Xerox PARC)工作﹝帕洛·阿尔托研究中心(Palo Alto Research Center),它首先倡导了个人计算机、激光打印机、有图形使用界面的窗口类型的结构﹞,但他是一个喜欢独立的人,一个挑战传统智慧的提倡打破旧习的人,也是一个疯狂的摇滚乐的成员。

回到那个时候(大约一代人的寿命之前),个人计算机还是一件新的事物,刚刚开始进入人们的生活,那个时候人们开始慢慢热衷于购买大的、笨重的台式计算机,以便进行电子数据表的分析和做一些文字处理。因特网对像我这样的科学家仍然在很大程度上是一个陌生的王国,它以一种神秘的语言为同行的科学家建立方程式。放在桌上的这个盒子,冷冰冰地严厉地注视着你,对于它会不会使人类的文明丧失个性曾有着激烈的争论。甚至政治分析家威廉·F.巴克利(William F.Buckley)也不得不捍卫文字处理,因为一些知识分子咒骂它,甚至拒绝碰计算机,把它叫做无教养的工具。

就是在这个争论的时代,维瑟首先提出了“到处都有计算”的说法。他了解了很久以前的个人计算机,预测计算机的芯片有一天会变得如此之便宜,以致在我们周围的环境中到处都有芯片——在我们的衣服里、家具里、墙上,甚至我们的身上。并且,这些芯片将与因特网连接,共享数据,使我们的生活更愉快,监测我们的愿望。

对于那个时代,维瑟的梦想是太古怪了,甚至是荒谬的。大多数的个人计算机还很贵,甚至还没有连接到因特网上。因此几十亿个小芯片有一天会像自来水一样便宜的想法被认为是精神病。

那时候我问他,为什么他这么肯定会有这场革命。他冷静地回答说,计算机的能力是呈指数增长的,还看不见何时能终止。他的意思是说这只是个时间问题。(很遗憾,他没有活到他所说的革命变为现实,他在1999年死于癌症。)

维瑟所预言的梦想背后的驱动源泉是某种被称做摩尔(Moore)的定律,一个驱动计算机工业50多年发展的大拇指定律,像钟表一样设定了现代文明发展的步伐。摩尔定律(Moore's law)只是说计算机的能力每18个月翻一番。这是英特尔(Intel)公司奠基人之一,戈登·摩尔(Gordon Moore)在1965年首先说的。这个简单的定律帮助实现了世界经济的革命,产生了惊人的新财富,不可逆转地改变了我们的生活方式。当你绘制计算机芯片的下落的价格和它们的速度、处理能力和存储能力的快速进展时,你会得出一条回到50年前的引人注目的直线。(这是画在对数曲线上的。事实上,如果你延伸这条线,将真空管技术和手摇的加法器包括进去,这条线就会延伸到100年前的过去。)

指数式增长(exponential growth)通常难以领会,因为我们大脑的思维是线性的。它是逐渐变化的,因此有时根本经受不了改变。但是,经过几十年时间,它完全改变了我们周围的一切。

根据摩尔定律,每一个圣诞节你的新的计算机游戏的功能几乎为去年圣诞节时的2倍(按照晶体管的数量)。此外,当这一年过去以后,这个增加的功能又成为纪念碑。例如,当你收到用邮件发来的生日贺卡时,它通常会对你唱“生日快乐”。最显著的是,这个芯片的计算能力比1945年所有盟军的计算能力更大。也许希特勒、丘吉尔或罗斯福否决了获得这样的芯片。但是我们用这些芯片做什么呢?在生日之后,我们把贺卡和芯片扔掉了。今天,你的手机的计算功能比1969年美国宇航局(NASA)的所有计算能力都大,那时它将两名宇航员送到了月球上。视频游戏消耗大量计算机的功能模拟三维图像,需要计算机的功能比上一个10年的大型主机还要大。今天的索尼(Sony)游戏站造价300美元,它的能力相当于1997年造价100万美元的军事超级计算机。

当我们分析回到1949年那时的人们是怎样看待计算机的将来的,我们就会看出计算机能力呈线性增长和指数增长之间的差别,那时《大众力学》(Popular Mechanics)预测计算机的能力将会呈线形增长,随时间呈2倍或3倍增长。它写道:“今天的计数器,如埃尼阿克(ENIAC)装备了18000个真空管,重30吨,而将来的计数器也许只有1000个真空管,重1.5吨。”(大自然母亲赞赏指数幂。一个单一的病毒能够劫持一个人体细胞,迫使它产生几百个它的复制品。每一代增长100倍,只需要5代,一个病毒就能产生100亿个病毒。毫不奇怪,一个病毒仅在大约一周的时间就能感染有着万亿个健康细胞的人体。)

不仅是计算机能力的数量增长,这个能力传递的方式也在迅速改变,对经济有着巨大的意义。每过10年我们就能看到这种进展。

● 20世纪50年代:真空管计算机像巨人一样安装在整个房间里,导线、线圈和钢铁像丛林一样布满了房间。只有军事上才有钱买得起这些怪物。

● 20世纪60年代:晶体管代替了真空管计算机,大型计算机逐渐进入商业市场。

● 20世纪70年代:含有几百个晶体管的集成电路板产生了小型机,尺寸像大办公桌那样大。

● 20世纪80年代:含有几千万个晶体管的芯片使个人计算机能装在公文包中。

● 20世纪90年代:因特网将几万台计算机连接到一个单一的、全球的计算机网络中。

● 21世纪头10年:无处不在的计算将芯片从计算机中释放出来,让芯片分布到周围的环境中。

因此,老的范例(台式计算机或笔记本电脑内的单个芯片连接到计算机上)被新的范例代替(几千个芯片分散在每一件人造物品的内部,如家具、用具、图片、墙壁、汽车和衣服,彼此都能对话和连接到因特网上)。

当这些芯片插入器具之后,这些器具就奇迹般地改变了。当芯片插入打字机以后,它们就成了文字处理器。插入电话后就成了手机。插入照相机后就成了数字相机。弹子球游戏机就成了视频游戏机。留声机成了iPods。飞机成了无人驾驶机。每一次,工业都被彻底改革了,并获得了新生。最终,几乎我们周围的一切都变成智能的了。芯片将变得如此之便宜,其造价低于塑料袋,并将会代替条码。不能使它的产品智能化的公司将被其他能够智能化的公司排挤到市场之外。

当然,我们将仍会被计算机监视器所环绕,但这些监视器将类似墙纸、图片框或家庭照片,而不是计算机。想一想今天装饰我们房间的所有图片和照片;想一想每一件都是活生生的、移动的和连接到因特网上的。当我们走到外面时,我们看到图片在动,因为移动图片的价格和静止图片的一样低。

计算机的命运,像其他的众多技术,如电、纸、自来水一样变得看不见了,消失在我们生活的结构中,到处都是,无处不在,无声地、无缝地执行我们的愿望。

今天,当我们走进一个房间时,我们会机械似的找电灯的开关,因为我们认为墙壁是电气化的。将来,我们进房间要做的第一件事是找因特网的入口,因为我们认为房间是智能的。正如小说家马克斯·弗里希(Max Frisch)曾经说过:“技术是如何安排我们不得不经历的世界的关键。”

摩尔定律也让我们能够预测最近的未来计算机的演变。在未来的10年,芯片将与超级敏感的传感器结合,使我们能够检测疾病、事故和紧急事件,在失去控制之前提醒我们。在一定程度上,它们能识别人的声音、面孔和用通常的语言谈话。它们将能够创建我们今天只能梦想的整个虚拟世界。大约在2020年,芯片的价格将跌落到大约一分钱一片,相当于废纸的价格。那时将有几百万芯片分布在我们的周围,默默地执行我们的命令。

最终,“计算机”(computer)这个单词本身将从英语语言中消失。

为了讨论科学和技术将来的进步,我把每一章分成三个时期:近期(今天—2030年),中期(2030—2070)和远期(2070—2100)。这个时间期限仅仅是大致的,但它们表示了这本书所描述的各种倾向的时间框架。

到2100年,计算机能力的迅速发展将给予我们曾经崇拜的神话中神那样的能力,使我们靠纯粹的思想就能控制周围的世界。像神话中挥挥手或点点头就能移动物体和改造生命的神一样,我们也能靠我们的心力控制周围的世界。我们将持续地与分布在环境中、能默默执行我们命令的芯片保持心力的接触。

我记得电影《星际迷航》中有一段情节很有趣,“进取”号(Enterprise)星际飞船的船员飞过希腊神居住的行星。站在他们前面的是高大的阿波罗神,这个巨大的身影用神一样的技艺迷惑和淹没了船员。23世纪的科学无法战胜几千年前古希腊时代统治天堂的神。但是一旦船员们从初始遇到希腊神的震惊中恢复过来,他们很快认识到阿波罗神一定有一个能量的来源,阿波罗一定是在智力上与执行他的命令的中心计算机和能量工厂接触的。一旦船员们找出和破坏了能量供给,阿波罗就化为普通的凡人了。

这只是一个好莱坞的故事。然而,通过扩充现在实验室做的具有根本性的发现,科学家能够预想到有一天也可能利用心灵感应术控制计算机,让它供给我们这位阿波罗神的能量。近期(今天—2030)因特网眼镜和隐形镜片

今天我们可以通过计算机和手机与因特网通信。但是在将来,因特网将无处不在——在墙壁的屏幕上、在家具里、在广告牌上,甚至在我们的眼镜上和隐形镜片里。我们眨一下眼就上线了。

有几种方法可以把因特网放在镜片上。图像可以通过我们眼镜的透镜直接从我们的眼镜反射进入我们的视网膜。也可以像小的珠宝商的透镜那样贴在眼睛的眉框上。在凝视眼镜时就看到了因特网,就好像看电影屏幕一样。可以通过无线连接用握在手里的控制计算机的设备管理它。也可以简单地在空中移动手指控制图像,因为当我们挥舞手指时,计算机能够识别手指的位置。

例如,从1991年开始,华盛顿大学的科学家研究如何完善虚拟的视网膜显示(VRD),在这个虚拟的视网膜上红色、绿色和蓝色激光直接照在视网膜上。视野120度,分辨率1600×1200像素,虚拟视网膜显示可以产生灿烂的、活生生的图像,堪与在剧场看到的移动图像相比。图像可以利用头盔、护目镜或眼镜产生。

回到20世纪90年代,我有一个机会试戴这些因特网眼镜。它是麻省理工学院(MIT)媒体实验室(Media Lab)的科学家早期的产品。看上去像一对普通的眼镜,只是在镜片的右手角贴了一个长约1/2英寸(1.27厘米)圆柱形的透镜。我可以没有任何困难地透过眼镜看东西。但是如果我拍一下眼镜,这时一个小透镜落到我的眼前。凝视这个透镜,我可以清楚地辨认出整个计算机屏幕,看上去仅比标准的个人电脑的屏幕小一点。我十分惊奇怎么这么清楚,几乎就像屏幕盯着我的脸一样。然后,我握着一个手机大小的设备,有一个按钮在上面。按这个按钮就可以控制屏幕上的光标,甚至可以输入指令。

在2010年,我主持科学频道专题栏目,我旅行去佐治亚州的本宁堡(Fort Benning),核实美军最近的“作战用的因特网”,叫做“陆地勇士”。我戴上特殊的盔甲,在它的侧面贴有小的屏幕。我用手指轻轻碰一下我眼睛上的屏幕,突然我看到了令人吃惊的图像:整个战场都标上了友军和敌军的位置。引人注目的是,“战争的烟雾”散开了,全球定位系统(GPS)传感器清楚地确定了所有军队、坦克和建筑物的位置。按一下按钮,图像就很快改变了,我可以用因特网来处置战场,还有有关天气、友军和敌军部署、战略和战术的信息为我所用。

更加高级的是,将芯片和液晶显示(LCD)插入塑料,就可能直接通过隐形眼镜看到因特网。巴巴克·A.帕维兹(Babak A.Parviz)和他在西雅图华盛顿大学的团队已为因特网隐形眼镜奠定了基础,设计了原型,也许最终将改变我们连接因特网的方式。

他预见,这个技术的一个直接应用也许会帮助糖尿病患者调节葡萄糖的水平。透镜将显示他们体内状况的直接结果。但这只是开始。最终,帕维兹预想有一天我们将能够从因特网下载任何电影、歌曲、环球网站点或信息到我们的隐形眼镜中。在我们的透镜中将有一个完整的娱乐系统,在我们躺下休息时欣赏喜欢的电影。通过我们的透镜也可用它直接与办公室的计算机相连。我们可以在舒适的沙滩与办公室进行远程电信会议,只要眨眨眼睛。

插入某种模式识别软件到因特网眼镜上,也可以识别物体,甚至某人的脸。有些软件程序已经能识别预先编制程序的脸,精度在百分之九十。与你讲话的人,不仅他的名字还有他的传记都可以在讲话当中闪现在你眼前。在会议上,当你遇见一个认识的人又想不起他的名字时,就可以避免尴尬。在鸡尾酒宴会上,当宴会上有很多陌生人,有些人很重要,但你不知道他们是谁的时候,这种功能也能起重要作用。在将来,你能够识别陌生人,甚至在你和他们讲话时知道他们的背景。〔这有些像在《终结者》(The Terminator)里的机器人所看到的世界。〕

教育系统也可能因此改变。在将来,参加期末考试的学生将能够通过他们的隐形眼镜默默地扫描因特网搜索问题的答案,对于经常依靠死记硬背的老师这会造成一个明显的问题。这意味着教育应强调思维和推理能力,而不应强调死记硬背。

也可以在你的眼镜镜框上装一个小的视频相机,可以对周围拍照,然后直接把图像播放到因特网上。周围世界的人可以分享你的经历,好像他们也经历了一样。无论你看到什么,成千上万的人也能看到。父母将知道儿女在做什么。情人在分开时可以分享感受。参加音乐会的人可以把他们的激动传给全世界的歌迷。检查员将能访问远离的工厂,然后播送活生生的图像到老板的隐形眼镜上。(或妻子去商店购物,而丈夫提出建议要买什么。)

帕维兹(Parviz)已经能够将计算机芯片缩小到可以放到隐形透镜的聚合物薄膜上。他成功地将一个发光二极管(LED)放进隐形透镜,现在正在研制的隐形透镜含有8×8排列的发光二极管。他的隐形透镜可以靠无线连接来控制。他声称:“这些构件将最终包含几百个发光二极管,这些发光二极管将在眼前形成图像,如单词、图表和照片。很多硬件是半透明的,因此戴上它可以到处行走,不会碰到障碍或失去目标和方向。”他的目标是若干年后制造一个含有3600像素的隐形透镜,每个厚度不超过10微米(0.01毫米)。

因特网隐形透镜的一个优点是使用的能源很小,仅有百万分之几瓦,在能量要求上很有效,不会耗尽电池。另一个优点是眼睛和眼神经在某种意义上是人脑的直接延伸,因此我们能够直接进入大脑,而无须植入电极。眼睛和眼神经传送信息的速度超过高速因特网连接。因此,因特网隐形透镜也许是最有效的、最迅速的连接大脑的方式。

通过隐形透镜将一个图片照射到眼睛中仅比因特网眼镜复杂一些。一个发光二极管可以产生光的一个点,或一个像素,但是必须加一个显微透镜才能直接聚焦到视网膜上。最后出现的图像飘浮在离你大约2英尺(61厘米)的地方。帕维兹认为一个更高级的设计是使用微型激光发射一个超清晰的图像直接到视网膜上。采用芯片工业雕刻微小的晶体管的同样的技术,可以蚀刻同样尺寸的微小激光器,制造世界上最小的激光器。利用这种技术在原则上可以制造直径为大约100个原子的激光器。像晶体管一样,可以令人信服地在手指甲盖大小的芯片上塞满几百万个激光器。无人驾驶汽车

在最近的将来,有可能在开着汽车的同时,靠隐形透镜在环球网上安全地冲浪。上下班再也不会是一件痛苦的家务杂事了,因为汽车自己会开。无驾驶员的汽车已经能够使用GPS将它们的位置定位在几英尺的范围内,驾驶距离可以超过几百英里。五角大楼国防部高级研究规划局(DARPA)发起一个竞赛,叫做DARPA大挑战,邀请实验室提交无人驾驶汽车参加跨越莫哈韦(Mojave)沙漠的比赛,奖金为100万美元。五角大楼国防部高级研究规划局继续它的长期的传统,资助危险的,但是具有远见性的技术。(五角大楼项目的一些例子包括因特网,它原来的设计是想在核战期间和之后联系科学家和政府官员,还包括GPS系统,它原来的设

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