鲍勃·迪伦影响了乔布斯,而这些诺贝尔奖得主影响了今天的科技

2016 年的诺贝尔奖已经揭奖完毕,美国唱作人鲍勃·迪伦的意外获奖在文学圈和科技圈内引发了一波热议,人们纷纷将焦点集中在乔布斯与鲍勃·迪伦的那些陈年老事上,这个“反抗民谣”的作者似乎也多了点“科技”的味道。

相比极具话题性的鲍勃·迪伦,还有一部分诺贝尔奖得主可能鲜被提及。不过,翻开这些获奖者的历史贡献来看,他们与“科技”这个名词可能靠得更近,而智能硬件的蓬勃发展,也离不开这些先辈们的努力。

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影响着现代科技发展的诺奖得主们

1

加布里埃尔·李普曼——发明彩色玻璃照相技术

加布里埃尔是一位出生在卢森堡本勒沃的法国物理学家,他基于干涉现象的研究,让其获得了 1908 年的诺贝尔物理学奖

虽然加布里埃尔的生活年月距离我们已经有一个世纪之久,但他所创造的“彩色玻璃照相技术”直接促进了相机的发展,甚至为如今的全息打印和数码摄像奠定了基础

实际上,加布里埃尔在科研上也有着诸多的竞争对手,20 世纪初期已经存在彩色相片的获取手段,当时主要使用“彩色颗粒”来为照片附加颜色。不过,这样的做法很难保证图像的颜色不失真,整体效果也会大打折扣。

在发现这个问题之后,加布里埃尔基于之前的研究基础,对黑白胶片进行了一番“改造”。由于光线入射和反射时会在胶片的感光层形成驻波结构,而这个驻波结构恰恰能对色彩进行甄选,因此彩色玻璃照相技术能较好的重现“真实”的色彩。

2

伽博·丹尼斯——全息投影的发现和推广

犹太人以高于平均的智商水准而闻名,尽管人口数量不到全球的 0.2%,但他们却摘取了近20% 的诺贝尔奖,出生在匈牙利的伽博·丹尼斯恰恰就是其中的一位成员。

伽博所研发的技术如今已经为大众所熟知,“全息投影”这个概念被广泛的用于科幻电影之中,而 AR、MR 的发展也与之密切相关。

全息投影其实是伽博的无心之作。1947 年,他正在英国的 BTH 公司从事科研工作,而针对电子显微镜性能的研究,让其偶然发现全息投影的存在。不过,这项技术在 1960 年之后才开始逐渐被应用,而受到诺贝尔委员会的认可已经是十余年之后的事情了。

全息投影技术的引入可以让胶片重建光线的反射和透射,从而就能表现出不同角度的视觉差异,在此基础上图像就能展现出一定的“立体感”。由于固体激光器如今的成本已经十分低廉,因此大量的业余爱好者也具备了研究全息投影的条件。

实际上,全息投影与 AR、MR 有着不小的区别,但从感官上来说,它们都是增强现实体验的一种方式,而全息投影倡导的裸眼形式,也是 AR 和 MR 设备摆脱介质束缚的终极目标。

其中一个颇为有趣的插曲是,Google 在 2010 年 6 月 5 日时(伽博·丹尼斯的出生日期),为了纪念这位贡献卓越的先行者,将自己的 LOGO 改成了“全息投影”的表现形式。除此之外,国际光学工程学会甚至有一个名为“伽博·丹尼斯”的奖项。

3

威廉·肖克利——晶体管之父

晶体管的诞生并非威廉·肖克利一人所为, 约翰·巴丁与沃尔特·布拉顿也参与了研发工作,诺贝尔委员会在 1956 年向这三位科学家同时颁发了物理学奖。不过,硅谷地区的发展却与威廉·肖克利有着相当密切的联系。

肖克利搬到加利福尼亚山景城后,随即建立了半导体实验室。为了推进晶体管的商业化,肖克利请来了日后仙童半导体公司的八位首脑,这其中就有著名的罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔。

虽然威廉·肖克利在当时是个非常具有吸引力的名字,但他却是个十分难以共事的人,这也能解释为什么约翰·巴丁与他经常发生矛盾,甚至离开了贝尔实验室。在公司推行测谎、公开薪资等越来越“不合理”的政策下,诺依斯带领自己的伙伴提交了辞呈,并成立了仙童半导体公司。

基于威廉·肖克利的晶体管技术,仙童公司进一步发明了集成电路,这也为日后智能硬件的发展打下了坚实的基础。如今体量庞大的科技巨头们,或多或少也有着仙童公司的血液。

4

约翰内斯·贝德诺尔茨——发现陶瓷材料的超导性

严格来说,约翰内斯·贝德诺尔茨并非创造了超导陶瓷材料,而是发现陶瓷材料中的超导性,瑞士物理学家卡尔·米勒对此也有卓越的贡献。

超导现象早在 1908 年就被荷兰物理学家海克·昂内斯发现,对于 20 世纪 90 年代的科学家来说已经不是新鲜事了。不过,当时的超导现象主要通过液氮来完成,而这将耗费大量的成本。约翰内斯的发现解决了液氮过贵的问题,陶瓷材料的超导性也更加容易实现。

除了粒子加速器、磁悬浮运输等高精尖领域的应用外,超导材料对于智能硬件的发展也有着巨大的影响。例如,利用它们的抗磁性能够开发出没有摩擦的陀螺仪,从而降低智能手机和 VR 设备的使用损耗,而由超导材料加工的逻辑运算元件也要比集成电路更加优越,整体速度提高了 10 倍有余。

尽管约翰内斯获得的是物理学奖,但他早年的兴趣则偏重化学。不过,明斯特“化学大课”沉闷的授课氛围让他很难接受,于是约翰内斯最终将专业转到了偏向物理的晶体学。而他在获得博士学位之后也加入了 IBM,专注材料元件的研究。

5

罗伯特·柯尔——发现富勒烯

来自莱斯大学的罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利对于富勒烯的发现均有贡献,他们三人一同获得了 1996 年的诺贝尔化学奖。不过,后两位化学家目前已经离世,只剩下罗伯特仍在莱斯大学担任名誉教授。

C60 分子也是富勒烯的一个种类,这种新材料能够应用于医疗、催化剂、气体储存方向,而面向智能硬件领域富勒烯的衍生物则能制作光学材料(比如太阳能电池)和提升手机导航精度。

值得提及的是,由富勒烯衍生物 PCBM 制作的有机太阳能电池,目前已经成功实现了商业化,而内嵌富勒烯甚至一度成为了像黄金一样的投资品。这种材料每克的价值达到 1 亿英镑,牛津大学的碳材料设计公司在去年年底时就以 2.2 万英磅卖出了 200 微克的内嵌富勒烯。

受限于昂贵的价格和技术缺失,内嵌富勒烯材料目前还很难实现商用。不过,牛津大学纳米材料科学家基里亚克斯认为,这种材料能够被用来制造精度很高的小型原子钟,而一旦将原子钟植入智能手机,其衍生的时间计算能力可以大大加强导航的定位精度。

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新技术的“浪潮”

虽然这些“新发现”的商用化任重而道远,但基于它们的每一条细分线路都有很强的拓展潜力,每次技术推进都将引发不小的浪潮。

美国 90 年代早期爆发的“虚拟现实热”,与晶体管和集成电路技术的成熟息息相关。VR 设备的图片占据了当时科技杂志的大部分版面,而电影“割草者(The Lawnmower Man)”则将虚拟现实的概念广为传播,NASA 甚至都没忍住成立了 VR 实验室。

智能硬件如今随着技术的发展从小众走到了台前,科技门槛的降低直接促使大量民用产品的出现,人们所津津乐道的“第三次工业革命”,似乎也已经来到了我们跟前。

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