走进不科学 第三百零二章 遇事不决....... 7

“......”

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

Moi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。