顶点小说网 > 走进不科学 > 第三百零二章 遇事不决.......(7.4K)
    “......”

    实验室内。

    看着一脸兴致勃勃的巴贝奇和阿达,徐云无奈的摇了摇头。

    心中暗叹一声,带着二人朝桌边走去:

    “请随我来吧。”

    结果刚一靠近桌沿,巴贝奇的目光便被桌上的真空管给吸引住了。

    半个多小时之前。

    巴贝奇正和阿达在阁楼里搞研究呢,阿达的丈夫勒芙蕾丝伯爵便带着基尔霍夫出现在了门外。

    随后基尔霍夫以金主爸爸代言人的身份,向巴贝奇和阿达下了个主人的任务:

    肘,跟我去学校!

    不过由于时间较为紧张。

    基尔霍夫只是简单的提及了小麦的思路,大致就是有这么一根特殊的真空管可能替代齿轮云云。

    说完,他便带着巴贝奇和阿达赶向了实验室。

    因此巴贝奇只是大致知道实验室里有这么一根可能帮助到他的试管,但具体模样、原理他就不太了解了。

    不过另一方面。

    作为与电子元件日夜接触了整整快三十年的零件专业户,巴贝奇对于各类元件的敏感度却很高。

    因此在见到电子管的一瞬间。

    巴贝奇的心中便冒出了一股莫名的预感:

    这东西对自己一定有大用!

    一旁的徐云则朝小麦丢了个眼神,那意思很明显:

    你自己搞出来的事儿自己去解释。

    小麦见说点点头,来到了巴贝奇身边,说道:

    “巴贝奇先生,我听说您设计的分析机,使用的是齿轮来存储数据?”

    巴贝奇抬头看了眼小麦,虽然此前他和小麦未曾谋面,但有个道理他还是懂的:

    能和法拉第高斯韦伯三人一起做实验的绝非常人。

    不是关系亲近的血缘后辈,就是潜力无限的未来新星。

    因此他对于小麦有些突兀的问话并不生气,而是客气一笑,耐心的答道:

    “没错,我和阿达设计了一种密齿类齿轮...哦对了,我现在就带着它呢。”

    说着巴贝奇便从身后解下了一个背包,从中翻找了起来。

    在过去的这些年里。

    巴贝奇为了能够找到感兴趣的投资人,基本上和后世90年代推销光盘和墨镜的小商贩似的,随时随地都带着一些零件样品,目的就是为了能更详细的解说自己的发明。

    过了大概十多秒钟。

    巴贝奇从中取出了一枚齿轮,递到小麦面前,说道:

    “这位同学,就是这个,有点重,你拿稳了。”

    小麦顺势接过齿轮,认真打量了起来。

    这是一枚标准的铸铁齿轮,看上去大约有巴掌大小,上头密密麻麻的分布着细小的齿孔。

    在小麦观察齿轮的同时,巴贝奇也主动解释道:

    “一枚齿轮有118个齿,可以存储十个五十位的数字,每七个齿轮组成一个数轴后,便可以进行十位数以内的计算。”

    徐云轻轻扫了他一眼,没有拆穿他的谎言。

    巴贝奇口中所谓的“进行十位数以内的计算”,实际上指的是加减法,并且最多只能包含三位小数。

    如果讨论乘除甚至开方,五位数差不多就到顶了。

    当然了。

    这里是指目前已经完成的设备,而非预期——毕竟画饼是没有上限的,真要吹的话,说五十位数也没问题。

    一旁的基尔霍夫则被这番话勾起了兴趣,这位也是个电路爱好者来着:

    “巴贝奇先生,从做工上看,一枚齿轮的成本应该不低吧?”

    巴贝奇从小麦手里取回齿轮,上下颠了颠,叹息道:

    “没错,118这个齿数无法被360度整除,因此精度要求极高,甚至可以说没有真正的技术上限。”

    “目前平均下来,一枚齿轮的成本需要0.2英镑左右。”

    基尔霍夫张了张嘴,咂舌道:

    “真贵啊......”

    早先提及过。

    这年头一枚英镑的购买力大约等同于后世的900块钱,0.2英镑差不多就是一百八小两百好说了。

    而后世一枚160齿外径162mm的齿轮,售价也就30块钱上下,成本还要更低。

    造成这种巨额支出的原因主要和如今的锻造工艺有关,所谓平均的制造成本,有相当部分都是模组的支出。

    原始模组需要的工艺繁杂不说,缺乏大型压力设备的情况下,哪怕你锻造出了合适的模组也用不了多久。

    如此反反复复,开支自然就大了。

    这也难怪巴贝奇会连创业失败——克莱门特跳反固然是主因,但这些设备的支出也同样是个无法忽视的大坑。

    例如巴贝奇到死都没完工的差分机2号,需要的齿轮数量足足有4300多个。

    哪怕整个过程没有任何工损,光齿轮的投入也要接近900英镑。

    随后小麦又向巴贝奇请教了其他一些问题,心中大致有了底,便对巴贝奇说道:

    “所以巴贝奇先生,在你的设计中,数据的存储...或者说交接,其实才是成本最大的环节?”

    巴贝奇点了点头,又看了眼身边的阿达,叹道:

    “没错,比起阿达的算法编写,数据存储无疑要简单不少——它只要有足够的齿轮就行了。”

    “但另一方面,它却是投入最大的项目,并且稍一出错就会前功尽弃。”

    小麦静静听完巴贝奇的话,轻快的打了个响指,对巴贝奇说道:

    “原来如此,我明白了!”

    “巴贝奇先生,我现在可以肯定,萧炎管一定能帮上您的忙!”

    说完。

    他便引动巴贝奇来到桌边,从中拿起了一根真空管。

    准确来说。

    是一根填充有水银的真空管。

    接着小麦捏着管口末端,将它放到眼前,对巴贝奇说道:

    “巴贝奇先生,您应该知道,声波在水银中的传播速度要比电信号在导线中的传播速度慢,对吧?”

    巴贝奇点了点头。

    比起徐云此前测算的光速,1850年的科技水平早就将声波研究了个透——即使在原本历史中也是如此。

    此时的科学界不但知道声波在不同介质中的传播速度各有不同,还掌握了它们的具体数值。

    例如空气中的速度比较慢,大约是一秒340米。

    固体和液体中则比较快。

    例如在铜棒中的传播速度是一秒3750米,水银是每秒1450米左右。

    但再快的声波,比起电信号的传播速度都依旧要慢上十万八千倍。

    眼见巴贝奇沟通无碍,小麦又继续解释道:

    “既然如此,有个想法......”

    “我们是不是可以在这根装有水银的萧炎管外部接上闭合导线,然后将多个萧炎管串联在一起,形成一个闭合回路。”

    “接着以内外信息传播的时间差为原理,加上其他一些小手段,从而替代齿轮,达到信息存储的效果呢?”

    巴贝奇越听眼睛瞪得越大,而一旁徐云的表情则是......

    ???。

    摆烂.jpg。

    怎么说呢.......

    从小麦之前说出那番话后。

    徐云差不多就对现在的情景有了心理准备。

    毕竟小麦的思路,明显就是奔着水银延迟线存储器去的。

    没错。

    水银延迟线存储器。

    照前头所说。

    如果将计算机史视作一位小说主角,那么存储器的发展史,则无疑是一位标准的女主——还是第二章就登场的那种。

    除了最开始高卢人帕斯卡发明的“加法器”不需要存储之外(因为直接把答案写下来就行了),其余所有计算机的发展时期,都离不开存储器这玩意儿。

    历史上最早的数据存储介质叫做打孔卡,又称穿孔卡。

    它是一块能存储数据的纸板,用是否在预定位置打孔来记录数字、字母、特殊符号等字符。

    打卡孔最早出现于1725年,由高卢人布乔发明。

    一开始它被用在了贮存纺织机工作过程控制的信息上,接着就歪楼了:

    这玩意儿曾经一度被作为统计奴隶人数的存储设备,大概要到1900年前后才会回到正轨——这里不建议嘲笑,因为统计对象除了黑奴外还包括了华人劳工。

    到了1928年,ibm推出了一款规格为190x84mm的打卡孔,用长方形孔提高存储密度。

    这张打卡孔可以存储80列x12行数据,相当于120字节。

    打卡孔之后则是指令带,这东西有些类似高中实验室里的打点计时器,算是机械化存储技术时代的标志。

    而打卡孔和之后,便步入了近代计算机真正的存储发展阶段。

    首先出现的存储设备有个还挺好听的名字,叫做磁鼓。

    最早的磁鼓看上去跟按摩棒差不多,运作的时候会嗡嗡直响,有些时候还会喷水——它的转动速度很快,往往需要加水充作水冷。

    而磁鼓之后。

    登场的便是水银延迟线存储器了。

    水银延迟线存储器的原理和小麦说的差不多,核心就是一个:

    声波和电信号的传播时间差。

    当然了。

    这里说的是电信号,而非电子。

    电子在金属导线中的运动速度是非常非常慢的,有些情况甚至可能一秒钟才移动给几厘米。

    电信号的速度其实就是场的速度,具体要看材料的介电常数

    一般来说,铜线的电信号差不多就是一秒二十三万公里左右。

    声波和电信号的传递时间差巨大,这就让水银延迟存储技术的出现有了理论基础:

    它的一端是电声转换装置,把电信号转换为声波在水银中传播。

    由于传播速度比较慢,所以声波信号传播到另一端差不多要一到数秒的时间。

    另一端则是声-电转换装置,将收到的声波信号再次装换为电信号,再再将处理过的信号再次输入到电-声转换一端。

    这样形成闭环,就可以把信号存储在水银管中了。

    在原本历史中。

    人类第一台通用自动计算机univac-1使用的便是这个技术,时间差大约是960ms左右。

    这个思路无疑要远远领先于这个时代,不过要比徐云想想的极端情况还是要好一些的——小麦毕竟只是个挂壁,还没拿到gm的版本开发权。

    至于水银延迟存储技术再往后嘛......

    便是威廉管、磁芯以及如今的磁盘了。

    至于再未来的趋势,则是徐云此前得到过的dna存储技术。

    视线再回归现实。

    小麦的这个想法很快引起了众人注意,包括阿达和黎曼在内,诸多大老们再次聚集到了桌边。

    巴贝奇是现场手工能力最强的一人,因此在激动的同时,也很快想到了实操环节的问题:

    “麦克斯韦同学,你的想法虽然很好,不过我们要如何保证时间差尽可能延长呢?”

    “如果只是一根几厘米十几厘米的试管,那么声波和电信号可以说几乎不存在时间差——至少不存在足够存储数据的时间差。”

    阿达亦是点了点头。

    十几厘米的试管,声波基本上嗖一下的就会秒到,固然和电信号之间依旧存在时间差,但显然无法被利用。

    不过小麦显然对此早有腹稿,只见他很是自信的朝巴贝奇一笑:

    “巴贝奇先生,这个问题我其实也曾经想过。”

    “首先呢,我们可以扩大萧炎管的长度,它的材质只是透明玻璃,大量生产的情况下,十厘米和一米的成本差别其实不算很大。”

    “另外便是,我们可以加上一些其他的小设备,比如......”

    “罗峰先生在检验电磁波时,发明的那个检波器。”

    巴贝奇眨了眨眼,不明所以的问道:

    “检波器?”

    小麦点点头,从抽屉里取出了一个十厘米左右的小东西——此物赫然便是徐云此前发明的铁屑检波器。

    聪明的同学应该都记得。

    当初在验证光电效应的时候,徐云曾经用上了两个关键的检测手段:

    他先是用驻波法在屋内形成了驻波,接着用制作好的铁屑检波器检验波峰波谷,最终计算出了电磁波的波长。

    检波器的原理很简单:

    在光电效应没有发生的时候,铁屑是松散分布的。

    整个检波器就相当于断路,电表就不会显示电流。

    而一旦检测到电磁波。

    铁屑就会活动起来,聚集成一团,起到导体的作用,激活电压表。

    越靠近波峰或者波谷,铁屑凝聚的就越多,电表上的数值也会越大。

    其他位置的铁屑凝聚的少,电表示数就会越低甚至为0。

    在给巴贝奇介绍完徐云设计的检波器原理后,小麦又说道:

    “巴贝奇先生,我是这样想的,我们可以在信号的接入口位置,加装一个或者数个以检波器为原理制成的小元件。”

    “接着控制信号强弱,周期性的限制外部导线中的电信号传输,有些类似......波浪。”

    “如此一来,应该在一定程度上可以延长时间差,甚至对后续的计算也有帮助。”

    巴贝奇闻言,顿时陷入了沉思。

    小麦所说的原理有些类似后世的脉冲电流,不过脉冲这个概念要在1936年才会正式出现——就像威廉·惠威尔提出了科学家这个称谓一样,许多现代看起来稀疏平常的词或者字,实际上并不是先天便存在的。

    因此如今的小麦没法直接用脉冲概念来向巴贝奇解释,顺利的协助某个作家水了几个字。

    “波浪吗......”

    巴贝奇认真考虑了一会儿,摸着下巴说道:

    “确实有一定的可行性...既然如此,麦克斯韦同学,我们现在可以试试吗?”

    小麦抬头看了眼法拉第,法拉第爽利的一点头:

    “设备实验室里都有,当然可以。”

    早先提及过。

    法拉第交由剑桥设计的真空管是可以从中拆分接续的,为的就是增加观测效果。

    有必要的话,甚至可以无限人体蜈蚣。

    所以小麦所说的超长试管,只需要花点时间拼接即可。

    至于检波器嘛......

    当初徐云在测量驻波的时候基本上做到了人手一支,因此数量自然也不会太少。

    十多分钟后。

    一根长度接近两米、内部填充有水银、外部则由金属屑和导线组成的简易真空管便组合完毕了。

    随后小麦在其中加入了一组偏振片,真空管末端又连上了一个通电的计时表。

    没错。

    计时表。

    众所周知。

    空间与时间,构成了我们的世界。

    自人类诞生之始,人类对于空间和时间的探索便从未停止。

    后世哪怕是小学生都知道。

    1850年的人类已经完成了绕地航行,并且发现了已知的所有陆地,顶多就是一些小岛尚未纳入版图而已。

    但若是说起时间的精确度,很多人的概念可能就会比较模糊了:

    秒是肯定有的,但再精确呢?

    还是1/2秒?

    1/5秒?

    或者1/10秒?

    很遗憾,以上这些都太过保守了。

    “计时”这个概念,实际上在19世纪初便取得了令后世许多人惊讶的发展。

    历史上第一个计时码表出现在1815年,发明者是路易·莫华奈——没错,就是后世那个louis moinet的创始人。

    他发明的那块计时码表每小时可以振频216000次,精准度达到了1/60秒。

    原本历史尚且如此,就更别说时间线变动的1850年了。

    如今的计时器可以精确到1/140秒,也就是厘秒的级别,不过据毫秒还有不少差距。

    小麦在这个精度的基础上加上了一根摆轮游丝,可以保证计时器一接收到电信号,就瞬间跳闸断电。

    一切准备就绪后。

    小麦来到桌前,按下了电源开关。

    随着开关的按下。

    鲁姆科夫线圈内部很快产生了电动势。

    看不见的电信号随着电场瞬间跨越到了线圈另一端,接着进入真空管内部。

    哒——

    眨眼不到的功夫。

    摆轮游丝所连接的电路便出现了跳闸,计时器上清晰的显示了一个数字:

    0.09秒。

    这个数字代表着电信号在水银内部穿越的时间,至于能否传输信息则另当别论。

    而按照小麦和巴贝奇的设想。

    这个时间差最少最少,都要在0.5秒以上。

    也就是说......

    单靠一个脉冲电压,完全无法达到预期的效果。

    “失败了呀......”

    想到这里。

    小麦不由挠了挠头发,然后......

    看向了徐云:

    “罗峰同学.......”

    遇事不决,罗峰同学。

    ......

    注:

    今天回来了,调一下生物钟,大概这两天更新都会凌晨。