“改進(jìn)計(jì)算機(jī)?”當(dāng)圖靈聽到王學(xué)新的說法時(shí)不由驚呼:“團(tuán)長同志,電子管計(jì)算機(jī)已經(jīng)很完美了不是嗎?你們甚至已經(jīng)把它用在軍事上并發(fā)揮很大的作用了!”
王學(xué)新明白圖靈為什么會(huì)認(rèn)為電子管計(jì)算機(jī)“完美”。
這就像一個(gè)長期生活在貧民窟的人突然讓他住進(jìn)了兩室一廳的單元房,他肯定會(huì)認(rèn)為這就是最完美的住宅了。
但富人的世界你不懂,在單元房之上還有別墅、總統(tǒng)套房、億萬豪宅……
此時(shí)的圖靈差不多就是這樣,他的思維還停留在機(jī)械式計(jì)算機(jī)和繼電器計(jì)算機(jī)上,突然看到電子管計(jì)算機(jī)他就覺得已經(jīng)足夠了,他完全沒想到計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程才剛剛開始。
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王學(xué)新回答:“它還不夠完美!”
“也許吧!”圖靈回答:“沒什么東西是完美的,科技總是在不斷進(jìn)步將來它肯定會(huì)越來越好!可是現(xiàn)在,我認(rèn)為它已經(jīng)是世界頂尖而且沒什么需要改進(jìn)的了!”
“不,圖靈先生!”王學(xué)新回答:“現(xiàn)在我們就碰到一個(gè)難題:我們需要把它塞進(jìn)飛彈里操控飛彈的飛行,但如果我們用的是電子管計(jì)算機(jī),知道這會(huì)發(fā)生什么嗎?”
圖靈稍加思考就點(diǎn)頭道:“電子管計(jì)算機(jī)體積太大很難塞進(jìn)飛彈里,另外,電子管會(huì)因?yàn)轱w彈的發(fā)射而破碎!還有,如果飛彈飛到一定高度還有可能會(huì)因?yàn)闅鈮旱母淖兪拐婵展芷屏眩 ?br/>
王學(xué)新暗暗點(diǎn)頭,不愧是圖靈,只靠想像就能知道問題在哪,第三點(diǎn)甚至連王學(xué)新這個(gè)現(xiàn)代人都沒想到……
“可是我們又能怎么解決這些問題呢?”圖靈疑惑的問:“進(jìn)一步縮小電子管?或增加電子管的強(qiáng)度?不不,這不太現(xiàn)實(shí)……就算做到了,在劇烈震動(dòng)下電子管的故障率還是無法保證它能正常工作!”
“說得對,所以我們不能用電子管!”
“不能用電子管?”圖靈和瓊面面相覷。
過了好一會(huì)兒,圖靈才問了聲:“團(tuán)長同志,你的意思是,除了繼電器和電子管,我們還有其它東西可以用作計(jì)算機(jī)的運(yùn)算單元?”
王學(xué)新不答反問:“圖靈先生有關(guān)注過半導(dǎo)體的研究吧?”
“你是說威爾遜博士的研究?”圖靈意外的看了王學(xué)新一眼,然后點(diǎn)頭道:“是的,我讀過他的著作!”
半導(dǎo)體這東西一聽名字就感覺是高科技,其實(shí)它是對導(dǎo)電性處于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)的統(tǒng)稱。
史上晶體管雖然是在47年發(fā)明的,但在此之前科學(xué)家一直都對半導(dǎo)體奇特的現(xiàn)像很感興趣,也正因?yàn)檫@些“感興趣”才為之后晶體管的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。
現(xiàn)在是43年,雖然比發(fā)明晶體管的時(shí)間早了四年,但理論積累已經(jīng)差不多完善了。
日不落科學(xué)家威爾遜出版的《半導(dǎo)體與金屬》,書里提出了雜質(zhì)能級和缺陷能級的概念就是晶體管的主要理論之一。
(注:《半導(dǎo)體與金屬》是1939年出版的)
圖靈與威爾遜同是日不落科學(xué)家,而且又是相近領(lǐng)域,在知識上有學(xué)習(xí)交流并不奇怪。
瓊馬上就猜到了王學(xué)新的想法,她問:“團(tuán)長同志,你不會(huì)……是想用半導(dǎo)體替代電子管吧?”
“為什么不呢?”王學(xué)新回答:“半導(dǎo)體是固體,我們可以把它做得很小,這樣就能達(dá)到減小體積的目的。同時(shí)它又不需要擔(dān)心沖量和氣壓問題,可以說是絕佳的運(yùn)算單元!”
“可是……”瓊一臉懵:“我們怎么才能把這東西變成計(jì)算單元?”
“類似繼電器,或者電子管!”王學(xué)新回答:“我們給繼電器、電子管施加電壓使其保持通路,用通路狀態(tài)表示‘1’斷路表示‘0’,半導(dǎo)體也同樣如此!”
“重點(diǎn)是半導(dǎo)體不存在這兩種狀態(tài)!”
“那我們就讓它擁有這兩種狀態(tài),就像發(fā)明繼電器與電子管一樣!”
“怎么創(chuàng)造?至少目前沒有這種技術(shù)!”瓊加重了語氣。
王學(xué)新理所當(dāng)然的態(tài)度激怒了瓊,因?yàn)榄傆X得王學(xué)新是在藐視整個(gè)科學(xué)界:
這個(gè)八路軍團(tuán)長簡直瘋了,那么多科學(xué)家都沒能研究出來的東西他卻以為能輕松做到!
他以為自己是誰?
上帝嗎?
王學(xué)新沒有理會(huì)瓊的眼神,他朝經(jīng)過身邊的技術(shù)員招了下手讓他拿來紙和筆……研究所才剛建立,紙筆之類的東西還沒來得及準(zhǔn)備。
技術(shù)員辦事很麻利,不一會(huì)兒就找來了紙筆甚至還讓人搬來了一張辦公桌和幾把椅子。
王學(xué)新示意圖靈以及氣呼呼的瓊坐下,然后就在紙上畫著圖,一邊畫一邊說:“半導(dǎo)體比如我們熟知的硅,它之所在常溫下導(dǎo)電性差是因?yàn)樗钔鈱邮?個(gè)電子,不容易得到電子也不容易失去電子,對吧?”
圖靈很自然的點(diǎn)了點(diǎn)頭,他的思維比較簡單,碰到問題只會(huì)從科學(xué)角度思考。
但瓊卻頗為意外的看了王學(xué)新一眼,她沒想到王學(xué)新還懂這些。
王學(xué)新繼續(xù)說道:“但就像威爾遜博士說的那樣,在純硅內(nèi)摻雜一些雜質(zhì)就能改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性,如果我們在純硅內(nèi)摻雜了價(jià)電子為5的磷,就會(huì)多出一個(gè)電子可以移動(dòng),如果我們摻雜了價(jià)電子為3的硼,就會(huì)產(chǎn)生可以容納電子的空穴,這兩塊摻雜了不同雜質(zhì)的東西……一個(gè)帶有多余電子一個(gè)有可以容納電子的空穴,就能讓電子定向移動(dòng)于是具有定向?qū)щ娦裕 ?br/>
圖靈又點(diǎn)了點(diǎn)頭,這并不難理解,甚至威爾遜在書里也有說過這種現(xiàn)像。
接著圖靈就問:“可是,這與我們的運(yùn)算單元又有什么關(guān)系?”
王學(xué)新在不慌不忙的在另一端再畫上一塊帶著摻有磷也就是5價(jià)電子硅,說:“如果我們?nèi)藶榈闹谱鞒鲞@樣的組合呢?是不是就可以完成類似繼電器、電子管的連接了?”
圖靈初時(shí)還沒明白,但下一秒就勐地抬起頭震驚的望向王學(xué)新:“你說的對,團(tuán)長同志!我們只要簡單的用這樣三塊晶體結(jié)合在一起,就能取代繼電器和電子管了!”