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普里斯特利:呼吸一口新鲜空气(3)

他们创造了科学:改变人类命运的科学先驱 作者:(美)罗伯特·阿德勒


在美国,普里斯特利虽然身体日益衰弱,但仍然持续研究与写作。伊拉斯莫?达尔文(Erasmus Darwin)与英恩浩斯认为,普里斯特利所研究的绿藻等组织似乎能够自发产生。为了反驳此等说法,他进行了一系列的实验。他以实验说明,藻类若要出现,势必要在某种程度上暴露于大气。一如70年前的列文虎克,普里斯特利也强烈质疑生物有机体是否能由相似的有机体产生。他同时完成了最后四册的《 基督教会历史通论 》(General History of the Christian Church)的写作,后来还有《 圣经索引 》(Index to the Bible)。在他死前一小时,他甚至还在口述进行修改。普里斯特利早期曾这样写道:“人类的快乐幸福主要仰赖于有所追求,以及将全部官能投入追求之热忱。”果真如此的话,那么普里斯特利便死得很快乐了。

电脑梦想者

这是个奇怪的故事,不过却是真实的。19世纪中叶,当时最优秀的英国数学家把数学放在一旁,然后耗费终生的时间与大笔金钱,试图以轮轴与齿轮打造一台计算机。由于忙于改良而无法充分地描述这台机器,他发现最佳的诠释人是声名狼藉的诗人拜伦(Lord Byron)的美丽睿智但命运多舛的女儿。巴贝奇(1792—1871)终究未能打造出他的计算机,而艾达?拜伦(Ada Byron Lovelace,1815—1852)很早就在悲惨的情况下过世。不过,他们一起创造出非凡的成就:在蒸汽引擎还是尖端科技的时代,他设计了分析器,一台功能类似于现代电脑的机器,并且由艾达?拜伦写下第一条程序。

巴贝奇的双亲非常富裕,因此他从来不必为生活而工作。他是位聪明而充满好奇心的小孩,似乎总是知道得比老师多。巴贝奇于1810年进入剑桥大学就读,俨然是位聪明但也独立自信和爱好交际的学生。他会旷课跑去航海、整晚玩牌,但成绩仍然名列前茅。他与几位同学创立分析社(Analytic Society),目标是把停滞不前的英国数学水准提升至欧洲标准。他们最终成功了,因为巴贝奇在数年后获得卢卡斯数学教授(Lucasian Chair of Mathematics)的头衔,牛顿也曾获此头衔(现在的史蒂芬?霍金也获此殊荣)。

自剑桥大学毕业后,巴贝奇就结婚并搬到了伦敦。他从事关于函数理论的原创研究,并且继续努力改革英国的数学还有科学。他成为皇家学会坦率直言且有效的批评家,并且协助创立新科学团体,包括天文学会与英国科学促进协会。不过他很快就产生(也可以说是着迷于)一种革命性的想法,将机械力量用来分担数学家的负荷——计算。

当巴贝奇还在剑桥大学学习时,就已经有了这个想法。他跟后来成为天文学家的朋友赫瑟尔(John Herschel)比较一张数学用表的计算,结果发现许多错误。巴贝奇不禁想到,是不是有可能利用某种计算机器来进行这类令人麻痹的计算?当时他只是相信这种概念能成功。不过到了1821年,他将大部分其他的兴趣都转移到了设计计算器上,并建造了一台能运作的计算机器,他称之为“差分机”(Difference Engine)。他设想差分机是一台能精准地计算任何数学函数至许多小数位数的机器。

计算表格不足或不正确,是许多科学与应用领域的严重问题,其中包括攸关英国繁荣与否的航海。巴贝奇利用他的身份与关系获得政府赞助他的计划,这在当时可说是前所未见的事。英国政府从开始时的1500英镑,最终投资了17 000英镑在差分机上。

很不幸地,巴贝奇是完美主义者。在开始建造差分机前,他坚持必须设计制造精准的工具与机器来制造差分机的零件。他不停地变更改良他的计划,而且还经常坦言批评具有影响力的科学家,让事情变得更加复杂。英国政府开始视巴贝奇为问题人物,而他的差分机则是个无底钱坑。结果他必须花上十几年时间,向政府游说、查问与申诉,只为了要知道这计划是否已被终止。1842年,皇家天文学家爱里(George Airy)正式宣判巴贝奇的机器“一无是处”。

巴贝奇唯一具体的成果是一台能运作的差分机。他保留这台机器数年,以娱乐造访工作室的宾客,包括艾达在内。这台机器目前存放于伦敦科学博物馆,据说还能正常运作。尽管憎恨政府,巴贝奇还是愿意放弃制作差分机。他早就超越它,转而设想一种更灵活、更强大的机器,亦即分析器(Analytical Engine)。


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