第二章(2)(2 / 3)

1912年5月30日,威爾伯由於患了嚴重的傷寒不幸病逝,終年45歲。哥哥死後,奧維爾化悲痛為力量,繼續為人類航空事業的發展做著貢獻。1948年1月30日,77歲高齡的奧維爾因病與世長辭。他們雖然相繼去世了,但曆史不會忘記他們,世界人民不會忘記他們。他們將永載史冊!伽利爾摩·馬可尼

1874年4月25日,伽利爾摩·馬可尼出生於意大利的波羅尼亞。父親是一個牧場主,母親是英國愛爾蘭貴族的後代。馬可尼天資聰明,勤奮好學,尤其喜歡閱讀物理方麵的書籍資料。

中學畢業後,馬可尼考入博羅尼亞大學,在那裏遇到一位叫裏奇的教授,這是馬可尼一生的重要轉折點。裏奇教授正在熱情地研究和宣傳電磁波,這引起了馬可尼的極大興趣,他虛心向老師學習,很快達到了可以獨立實驗的水平。一個振奮人心的大膽設想在不到20歲的馬可尼心中萌生了:一定要用電磁波實現無需導線的通訊!

馬可尼首先在父親莊園的一座小樓上搞起了他的實驗。他經曆了無數次的實驗失敗,但他毫不氣餒,堅信自己的誌願一定會得以實現。

1894年注定是20歲的馬可尼生命中不同尋常的一年。一天,他在樓上放了一個小長桌作為他的實驗台,上麵擺一台簡陋的收報裝置,他在樓上一按電鈕,就從樓下的客廳裏傳來了一陣鈴聲,而樓上和樓下並沒有導線相連。這就是他第一次實驗的無線電信號傳送。第二年秋天,馬可尼把電磁波信號傳到了2.7公裏遠的地方,這更引起了他繼續研究的興趣。但是由於意大利政府的腐敗和社會的落後,使馬可尼的發明得不到重視。為了有充足的經費從事無線電研究,馬可尼於1896年來到了英國。英國人很快意識到馬可尼發明的意義,迅速授予他發明專利。6月2日,馬可尼將自己的專利品以25萬美元賣給了英國政府,並獲得了英國郵電總局的總工程師普利斯博士的大力支持和幫助。

1897年,他在倫敦成立了馬可尼電報公司,由英國政府代辦,馬可尼親自兼任董事長。第二年7月,馬可尼的無線電報裝置正式投入商業使用,第一次用無線電為愛爾蘭首都柏林《每日快報》報道了有關金斯湯賽船的情況。馬可尼無線電報的發明成功,使海上航行安全得到了保障。1899年3月3日,東凱旋號船被另一條船撞破,正在危難之時,許多地方都收到了呼救信號,很多船立即趕去搶救。

1901年12月12日,馬可尼首次完成了橫渡大西洋的無線電通信:美國能收到英國拍發的電訊!這一消息震驚了全世界,各地的報紙紛紛以大字標題刊出,尤其科學界更是興奮得發狂。馬可尼已創造了一個新的時代,無線電自此可以讓我們的消息隨時傳遞到全世界去,這一年馬可尼隻有27歲。

馬可尼發明的無線電報不久便在全球範圍內得到廣泛的應用,許多國家的海岸、要塞都建立了馬可尼式的無線電台,大多數的輪船也紛紛采用了他的無線電裝置。而且,他發明的無線電直接導致了廣播事業的誕生:世界上第一次正式廣播是1920年在英國開始的,接著美國和其他許多國家的無線電廣播事業,也都蓬勃發展了起來。無線電事業終於真正成了全球性的事業。

1937年7月,馬可尼因病去世,終年63歲。當時羅馬有上萬人參加了他的葬禮;英國本土所有郵局的無線電報和無線電話都沉默了兩分鍾,以表示對這位被譽為“無線電之父”的科學家的深切悼念。

馬可尼去世後,為了紀念他的偉大貢獻,國際海上無線電協會代表50多個國家,一致通過把馬可尼的生日4月25日這一天定為“世界海上無線電服務的馬可尼日”。康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基

1857年9月17日,康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基出生在俄國梁讚省伊山夫斯克村的小村莊,父親是一個守林人。他小時候對什麼都感興趣,什麼事情都想弄個明白。但不幸的是,9歲那年他患猩紅熱病,留下了嚴重的後遺症——幾乎完全喪失了聽覺。這使他不能繼續上學,隻能靠母親教他學一些簡單的知識。兩年後,母親又因病去世。但是,他絲毫也沒有氣餒,逆境培養了他頑強拚搏的意誌。從14歲開始,齊奧爾科夫斯基就利用父親僅有的幾本自然科學書籍,進行艱難而又刻苦的自學,把書本作為自己最要好的朋友和助手,漸漸地嚐到了掌握知識的樂趣。16歲時,強烈的求知欲促使他離開家鄉,去莫斯科尋找學習的機會。他上不起正規的學校,隻好住在一位貧苦的洗衣婦家中,每天早晨去魯勉柴夫斯基博物院的公共圖書館讀書。齊奧爾科夫斯基在圖書館裏像海綿吸水一樣,廢寢忘食地攻讀,在短短的3年時間裏,以驚人的毅力,先後自學了物理、數學、微積分、高等代數、解析幾何、球麵三角學,以及他最感興趣的航空科學,豐富的自然科學知識,大大開闊了他的視野,充實了他的大腦。

為了生計,他回到家鄉,參加了招收教師的考核,校長對他淵博的知識深表佩服,聘任他為縣初級技術學校的教師。他一邊教學,一邊還繼續堅持自學。他始終不忘小時候母親給他買的那個氫氣球,一撒手就飛上了天空。對,應當發明一種可以飛到大氣層外麵的飛行器。母親的氫氣球,成了鼓舞他大膽設想和忘我實驗的動力。於是他大膽設想了一種金屬飛船飛上藍天的情景,並寫成文章寄到莫斯科,這引起了著名物理學家斯托列夫的高度重視,特請他到莫斯科做了專場報告和講演。

正當齊奧爾科夫斯基從莫斯科回來的第二天,他的家遭到火災,圖書、儀器、模型和手稿全部化為灰燼。這突然的打擊,使他病了好長時間。但他堅忍不拔,病好後,又開始了新的奮鬥。有人說他是“瘋子”、“空想家”,齊奧爾科夫斯基毫不在意,他針鋒相對地回答說:“沒有瘋子的空想,是飛不上天空的!”他在研究金屬飛船時,同時進行了一係列的探索,從開始的思索、幻想、推想,到後來的科學計算,一步步推進一步步地走向了成功。1883年,他在《自由空間》一文中提出了宇宙飛船的設計方案。1895年出版了《關於地球與天空的夢想》。在研究飛船如何飛上天空的同時,他還注意到火箭問題,並著手對宇宙飛船的動力進行了研究。1896年他開始寫最重要的論文《用噴氣裝置探索宇宙空間》,論述了航天飛行中使用火箭發動機的理論問題,包括熱傳導、導航設備、空氣摩擦升溫和燃料等。1903年,完成了《利用火箭儀器研究宇宙空間》的論文,提出了著名的火箭運動的齊奧爾科夫斯基公式。這篇論文在火箭科學發展史上具有極為重要的意義。1929年發表的《火箭列車》的論文,又首次提出多級火箭的設想,後來還提出建立星際站的大膽設想。這些都對人類航天事業做出了奠基性的貢獻。為此,他被譽為“火箭之父”、“宇宙航行之父”。

1935年9月19日,齊奧爾科夫斯基的心髒停止了跳動。他雖然“走”了,但他留下的知識和成果使人們實現了征服月球、征服太空、征服宇宙的願望和理想。馮·諾伊曼

1944年夏天的一個傍晚,馮·諾伊曼來到阿伯丁車站等候去費城的火車。在候車室裏,身旁的一位青年很快就認出他就是聞名世界的大數學家馮·諾伊曼,便懷著年輕人會見大人物時那種局促不安的心情走了過去。這位名叫格爾斯坦的青年漲紅著臉向數學家自我介紹,說他在費城賓夕法尼亞大學的莫爾學院工作。馮·諾伊曼熱情地招呼他坐下,關心地詢問他的工作狀況。大科學家毫無架子,和藹謙虛的態度很使格爾斯坦感動,他向馮·諾伊曼請教了一些數學疑難問題。最後,他還告訴數學家說,他正在莫爾學院參加試製每秒鍾能計算333次乘法的電子計算機的工作。

原來,格爾斯坦所在的莫爾學院正是受阿伯丁彈道實驗所的委托,於一年多以前開始世界上第一台電子計算機的試製工作的。這件事恰巧同馮·諾伊曼當時正在日日夜夜思索的問題不謀而合。格爾斯坦的介紹,引起了馮·諾伊曼的極大興趣。他拉住年輕人,向他詳細了解了這方麵的工作,從中領悟到了頭等重要的意義。

20世紀30年代,由於電子學的發展和在研製穿孔卡片式統計分析機的過程中積累的經驗,為創立電子計算機提供了主要的技術前提。

二次大戰中,賓夕法尼亞大學莫爾學院電子係和阿伯丁彈道研究實驗室共同負責為陸軍每天提供6張火力表。這項任務非常困難和緊迫。因為每張表都要計算幾百條彈道,而一個熟練的計算員用台式計算機計算一條飛行時間60秒的彈道要花20小時。盡管他們改進了微分分析儀,聘用了200多名計算員,一張火力表仍要算二三個月,問題相當嚴重。

當時,負責該項工作的軍方代表是年輕的格爾斯坦中尉,他原是一位數學家。他的朋友莫希萊這時正好在莫爾學院電子係任職。1942年8月,莫希萊寫了一份《高速電子管計算機裝置的使用》的備忘錄,即ENIAC的初始方案。思想敏捷的格爾斯坦意識到這一方案的巨大價值,立即向他的上司彙報,獲得支持,成立了研製小組。這個小組的成員是:負責電子計算機總設計方案的是物理學家莫希萊;芬蘭人艾克特擔任總工程師,負責解決製造中一係列困難複雜的工程技術問題;年輕的格爾斯坦中尉不僅在數學上能提出有用的建議,而且是精幹的科研管理人才;另外還有年輕的邏輯學家勃克斯參加。

正當研製工作停滯不前,研製者大傷腦筋時,馮·諾伊曼投身到新型計算機設計者的行列中來了。

馮·諾伊曼是20世紀上半葉世界最偉大的數學家之一,具有純數學家和應用數學家典型的雙重性格。他追求純粹數學的嚴密和美感,又注重數學的應用以及與物理學等其他學科的聯係。這使他不僅在集論、算子譜理論、實函數論和測度論(遍曆定理)等純數學領域,而且在博弈論、數理經濟學、計算機理論和計算數學等應用數學部門都作出了重大貢獻,成為這些數學分支的主要開創者。

第二次世界大戰期間,馮·諾伊曼參與了許多軍事方麵的研究。1940年,他被阿伯丁彈道實驗研究所聘為科學顧問;1941年受聘任海軍軍械局顧問;1943年成為洛斯阿拉莫斯實驗室顧問。無論是作為主角還是配角,他都以他出色的才能解決了一個個重大的課題。這些課題涉及到流體力學、空氣動力學、氣象計算等許多方麵,顯示出馮·諾伊曼熟練的分析技巧和嚴謹的邏輯推理本領。

洛斯阿拉莫斯實驗室是原子彈研製機構,這裏聚集著一批像奧本海默、維格納、費米、特勒那樣的高水平的物理學家和工程技術人員,但缺少既懂得物理學家們的要求,又能很快從數學上拿出解決方案的.數學家。奧本海墨認定馮·諾伊曼就是這樣的人。他熱情地邀請了馮·諾伊曼到洛斯阿拉莫斯實驗室幫助工作。馮·諾伊曼不負眾望,憑借他熟練的分析技巧和特有的數學計算才能,為洛斯阿拉莫斯實驗室解決了好些關鍵問題。他對原子彈的引爆提出的建議被實驗所證實;對提高原子彈爆炸效果以及有效地配置原料進行估計,也卓有成效。在洛斯阿拉莫斯,馮·諾伊曼碰到了許多必須依靠大量的計算才能解決的問題,如受控熱核反應過程,它涉及數10億次的初等算術運算和初等邏輯指令。這不是靠人力和一般的計算機所能解決的。怎樣才能獲得超高速計算呢?馮,諾伊曼當時尚不清楚,但問題既然提出,一旦有機會總是要解決的。

同格爾斯坦分手後,馮·諾伊曼急不可耐地寫信告訴賓夕法尼亞大學的莫爾學院,希望馬上訪問那兒,看看這台尚未出世的機器。莫爾學院計算機設計組的領導者艾克特和莫希萊聽說後十分高興。他們非常渴望能得到這位大科學家的指導和幫助。艾克特還說:“馮·諾伊曼是否真正的天才,從他來以後提的第一個問題就可判斷出來。”這年8月初,馮·諾伊曼來到莫爾學院,參觀了尚未竣工的被稱為ENIAC的電子計算機,他第一個問題就問起機器的邏輯結構。艾克特心中暗暗佩服:“不愧是位天才的科學家,一下就點到問題的要害!”這以後,馮·諾伊曼就成為莫爾學院的實際顧問者,他同ENIAC的首批研製者們討論了提高電計算機性能的各種措施,對ENIAC的優缺點作出判斷,並提出相應的改進建議。正是因為馮·諾伊曼所起的決定性作用,才使ENIAC在這一年裏得以試製成功。

ENIAC是一個龐然大物,體積大約90立方米,占地170平方米,總重量達到30噸。它擁有電子管18000個,繼電器1500個,耗電150千瓦,每秒運算5000次,比機械計算機快幾百倍到一千倍,比人運算快一千倍到幾千倍,而且計算過程是按照編好的程序自動進行的。

ENIAC在計算機發展史上的重要性是毋庸置疑的。它是世界上第一台真正能夠運轉的大型電子計算機。它的成功開辟了提高計算速度的極為廣闊的前景。但它畢竟是新生事物,尚不完善。例如,它的儲存容量太小;程序是“外插型”的,不便使用,為了幾分鍾的計算,而準備工作卻要數小時。連研製者本人也感到它的弱點,有待改進。