內容介紹
基本信息
書名: | 元素的盛宴 |
作者: | (美)基恩 | 開本: | |
YJ: | 45 | 頁數: | |
現價: | 見1;CY=CY部 | 齣版時間 | 2015-12 |
書號: | 9787544841658 | 印刷時間: | |
齣版社: | 接力齣版社 | 版次: | |
商品類型: | 正版圖書 | 印次: | |
內容提要 作者簡介
山姆基恩,美國科學促進會院士,美國華盛頓特區專業作傢,曾任《米德柏利環境報道》研究員。2009 年,獲美國科學作傢協會埃弗特剋拉剋/ 塞思佩恩ZJ青年科學作者奬。2010 年,獲D.C. 科學作傢協會年度新聞簡訊奬。 目前, 基恩為美國《科學》雜誌撰稿人,其作品多發錶於《紐約時報》等ZM刊物。 精彩導讀
對於鍺來說,情況也不大妙。1954年,晶體管業蓬勃發展,計算機的處理能力提升瞭好幾個數量級,還齣現瞭新的産業,例如便攜式收音機。不過繁榮之中,工程師從沒忘記嚮矽暗送鞦波。他們之所以這樣做,部分是因為鍺的性質不太穩定。鍺的導電性很好,所以會産生不必要的熱量,導緻晶體管過熱停機。更重要的是,矽是沙子的主要成分,它的價格D真是賤比泥土。科學傢們仍保持著對鍺的忠誠,可他們有太多時間魂不守捨,惦記著矽.
在那年的一場半導體貿易展會上,有人發錶瞭矽晶體管不可行的悲觀演說。突然間,一位來自得剋薩斯的工程師站瞭起來,他厚顔無恥地宣布自己包裏J有一個矽晶體管。大傢想看看嗎?這位P.T.巴納姆――他的真名叫戈登?蒂爾――將一颱使用鍺晶體管的電唱機連到外置揚聲器上,然後頗富中古色彩地把電唱機的內部構件扔進瞭一桶沸騰的油裏。不齣所料,電唱機噎住沒聲音瞭。蒂爾把構件撈齣來,拆下鍺晶體管,換上瞭自己帶來的矽晶體管,然後又撲通一聲把它扔迴油桶裏。音樂仍在繼續。會議廳裏的銷售員們蜂擁嚮大廳後麵的付費電話,從這一刻起,鍺被大眾拋棄瞭。
不過巴丁還算幸運,他的故事雖然有點波摺,卻有個美好的結局。實踐證明,鍺晶體管的研究工作十分重要。1956年,巴丁和布拉頓,唉,還有肖剋利,共同獲得瞭諾貝爾物理學奬。YT清晨,巴丁煎早餐的時候從收音機(D時很可能已經是矽晶體管的瞭)裏聽到瞭這個消息,他嚇瞭一跳,失手把一傢人的煎蛋攤到瞭地闆上。後麵還有更糗的。去瑞典參加頒奬禮的前幾天,他拿齣自己的白領結和禮服背心來洗,結果和其他深色衣服混在一起,染成瞭綠色,簡直像是畢不瞭業的學生纔能乾齣的事兒。頒奬D天,因為要覲見瑞典國王古斯塔夫一世,巴丁和布拉頓FC緊張,不得不服用奎寜來防止胃部痙攣。不過在覲見的時候,古斯塔夫責怪巴丁為什麼讓兒子乖乖待在哈佛上課(巴丁擔心兒子可能會錯過考試)而不帶他們來參加頒奬禮,這時候奎寜大概也幫不上什麼忙瞭。麵對國王的責難,巴丁隻得打個哈哈,保證下次得奬一定帶兒子來。
拋開糗事不說,這次頒奬給半導體可謂意味深長,簡短卻有力。諾貝爾化學奬和物理學奬由瑞典皇傢科學院負責評選,D時他們更傾嚮於頒奬給純粹的科學研究而非工程研究,所以晶體管項目榮獲諾貝爾奬非同尋常,代錶著他們對應用科學的認可。然而,到瞭1958年,晶體管業又迎來瞭一次危機。雖然巴丁已經退隱江湖,不過留給新英雄的大門一直敞開著。
傑剋基爾比跨過瞭這扇大門,雖然他可能得彎著腰纔走得進去(他差不多有2米高)。基爾比是堪薩斯人,說話很慢,麵孔像皮革一樣堅韌,他在高科技的“荒漠”(密爾沃基)裏漂泊瞭10 年,終於在1958年進入瞭德州儀器公司(TI)。雖然基爾比接受的是電子工程方麵的訓練,但他的工作卻是解決一個名為“數字暴政”的計算機硬件問題。大體來說,雖然廉價的矽晶體管運作得還不錯,但昂貴的計算機電路裏要用很多晶體管,這意味著德州儀器這樣的公司不得不雇用一車皮低薪的技術工人。這些工人大部分是女性,她們整天要乾的J是穿著防護服汗流浹背地蹲在顯微鏡前,一邊咒罵一邊把J小的矽元件焊到一塊兒。這個工序昂貴且低效。電路中的電綫很脆弱,難免會有一根壞掉或是鬆掉,整個電路J報廢瞭。但是工程師對此毫無辦法,他們J是需要這麼多晶體管――數字帶來的暴政。
一個炎熱的6 月,基爾比來到瞭德州儀器。作為一個新員工,他沒有假期,所以7月裏成韆上萬的工人齣去享受強製性休假的時候,他一個人留在工作颱前。周圍的寂靜讓基爾比放鬆下來,於是他意識到雇好幾韆人來焊接晶體管實在太蠢瞭,假期裏上司也不在,所以他有時間來實踐一個新想法――集成電路。電路中需要手工焊接的部分不光是矽晶體管,碳電阻和磁電容也得用銅綫焊接起來。基爾比拋棄瞭這種組裝D立元件的方式,轉而將所有東西――所有的電阻、電容和晶體管――刻在一整塊半導體上。這是個天纔的主意――從結構和藝術兩方麵來說,原來的方式J像是先分彆雕齣雕像肢體的各個部分,再用電綫組裝成整體,而現在則是用一整塊大理石直接雕刻。基爾比認為矽的純度不足以製造電阻和電容,所以他選擇用鍺來實現自己的想法。
Z終,集成電路將工程師從手工焊接的暴政裏解放瞭齣來,所有元件都在同一片電路上,再也不需要人工焊接瞭。事實上,不久以後,也沒法用人工焊接瞭,因為集成電路的雕刻工作也實現瞭自動化,工程師做齣瞭FC小的晶體管――D一片真正的計算機芯片。基爾比沒能獲得足夠的迴報(一位肖剋利的門徒將資料透露給瞭競爭對手,具體一點說,對方幾個月後提齣瞭專利申請,經過一番角逐,他們把專利權從德州儀器手裏搶走瞭),但JT的“J客”一族仍視他為工程界的D一偶像。這個行業裏的産品以月為單位換代更新,可是50年後的芯片仍以他的設計為基礎。2000 年,他終於拿到瞭遲來的諾貝爾奬,錶彰他對集成電路做齣的貢獻。
目錄
引言 D一部分 定位:行行又列列 1. 位置決定命運 2. 親密雙胞胎與黑羊:元素傢譜 3. 元素周期錶上的科隆群島 D二部分 製造原子,破壞原子 4. 原子從哪裏來:“我們是群星之子” 5. 戰爭年代的元素 6. 完善周期錶??砰的一聲 7. 在冷戰中擴展周期錶 D三部分 周期之惑:疑難初現 8. 從物理學到生物學 9. 毒藥協會:“哎喲喂” 10. 帶兩個元素,早上打電話叫醒我 11. 元素也會騙人 D四部分 元素與人性 12. 元素與政治 13. 元素與貨幣 14. 元素與藝術 15. 元素與瘋癲 D五部分 元素科學的JT與明天 16. 零度以下的化學 17. 光輝的球體:泡泡與科學 18. JQ到荒唐的工具 19. CY元素周期錶 作者注及勘誤 參考文獻及擴展閱讀 山姆基恩對談錄 參考討論題目 山姆基恩Z喜歡的5 種元素 緻謝 暫時沒有目錄,請見諒!
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