科学史评话最新专辑

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平哥首个医学专栏上线啦，在喜马拉雅搜索“吴京平：通俗医学史”，抢先收听！

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美国神盾局：06.一场虚惊 Feb 16, 2019

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美国和加拿大联合设立了北美防空司令部。在北极沿岸设立了一大群雷达站，死盯着从北极地区飞过来的可疑物。他们在格陵兰岛设立了一个雷达站，代号叫“J”。这个雷达站距离北极只有1500公里，一年里有9个月是冬天，被冰雪覆盖。在这9个月里面，有4个月是极夜，太阳根本就不露面，月亮偶尔从地平线上冒出来。

就在这个千里冰封的苦寒之地，美国人在这里建立了现代化的大型雷达站。可以看到3000英里之外的目标。电力就来自海里的那艘军舰，这艘船提供的电力足够1.5万普通家庭使用的。这艘船的燃油发电机散发出了很大的热量，哪怕天寒地冻，船周围的海水也是不会结冰的。

这个基地有200多人，他们90%的时间很无聊，10%的时间很恐惧。他们生怕看到苏联发动核打击，一旦核打击来临，也就意味着他们在美国的家人很可能就要遭殃了。就在1960年10月5号，J雷达站进入了全天候执勤模式的第三天，下午3:15，雷达报警器亮起了红灯……

美国神盾局：05.核保护伞 Feb 09, 2019

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克里斯托菲洛斯做了一个大胆的设想，假如在大气层上方爆炸一大堆氢弹。会在大气层的上方制造出无数的高能粒子。这些粒子都是带电的。在地球的磁场之中，他它们可以形成一朵云，笼罩在头上。当苏联的核导弹打向美国，穿过这层高能粒子云的时候，电子元件就会被损坏坏，甚至可能烧毁核弹。这就等于是在自己的头顶张开了一张核保护伞，可以防御住了苏联的导弹袭击。现在的关键问题就是能不能在头顶上形成一朵持续的，面积够大的高能粒子云。

1958年的7月14号，一大群科学家来到了美国国家战争学院。他们是来这里做一项高级研究，代号137号工程。是高级研究计划局的头号项目。他们的目标就是要找到没有受到重视的国家安全问题。包括潜艇战，气球战，生物武器，化学品探测以及激光武器。最有意思的话题就是那一朵高能粒子云，它被称为克里斯托菲洛斯效应。

领头的科学家就是我们的老熟人约翰·惠勒，基普·索恩和费曼的老师，手下还有两位未来的诺贝尔奖得主尤金·维格纳和瓦尔·菲奇。这个团队有5个来自普林斯顿大学，4个来自加州大学伯克利分校，3个来自伊利诺伊大学，斯坦福、芝加哥、加州理工各1位。还有4名科学家来自洛斯阿拉莫斯、利弗莫尔、橡树岭和桑迪亚核物理实验室。另外两名科学家来自国防工业部门，一个人来自通用，一个来自杜邦化学品公司。可以说是产学研都齐了。这都是牛人之中的牛人啊！……

美国神盾局：04.高级预研局 Feb 02, 2019

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R7火箭原本是为了洲际导弹开发的一种火箭。北约组织给予的代号叫“SS-6警棍”。这种火箭长得比较短粗，有四颗巨大的助推器，因此外形长得还是挺难看的。起码不像我们印象里的火箭那样修长挺拔。长34米，直径3米。看上去还算是比较细的，但是旁边还有4个一样粗的助推器呢，一下就显得特别胖。起飞重量280吨，射程可以达到8800公里，基本上算是一种洲际导弹。

当时，这种火箭并不是特别成熟，燃料是液氧和煤油，都是需要临时加注的，特别是液氧，这东西必须低温保存，所以，发射前准备时间也很长。对于洲际导弹来讲是不合格的。假如赫鲁晓夫同志下命令发射，手下要费劲巴拉的忙活20个小时才能发射出去，黄花菜都凉了。敌人最多给你20分钟时间。所以这种火箭是可以当做洲际导弹的，但是没有实用性。还是用来发射卫星更加合适。发射卫星的话，准备时间长一些不是什么大问题，缺点也就不突出了。

不过，这颗火箭还是有很多的创新之处的，起码基本摆脱了德国人的老路子。美苏两国的火箭可以说都是从德国的V2导弹延续过来的。过去德国设计的V2导弹采用的是燃气舵技术。也就是用耐高温的叶片控制火箭喷出的高温燃气的方向。R7火箭采用的是游动发动机的办法，所谓的游动发动机，就是发动机本身可以摇摆，改变喷射方向，或者是大幅度改变推力，达到控制火箭姿势的目的。

R7火箭后来不断的改进和完善，几乎成了世界上发射成功率最高的火箭，因为发射的次数实在是太多了，截止到2000年，发射次数1628次，成功率97.5%。后来的载人飞船东方号、上升号、联盟号都是在R7火箭的基础上不断的完善研发的。到现在，美国宇航员要想去国际空间站，还必须坐联盟号上去，谁叫美国现在飞船青黄不接呢。

美国神盾局：03.兵棋游戏 Jan 26, 2019

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诺依曼住在新泽西，来加州一趟不容易。因此他一出现就成了大家追捧的明星。对于其他人来讲，有两件事最重要，在兵棋游戏之中击败诺依曼，或者是观察诺依曼玩儿兵棋游戏的思路。早在1926年，诺依曼就写了一篇休息室游戏理论的文章，在这篇文章之中包含了一个原理，那就是最小最大定理。

他当时很关注打牌或者是下棋这类博弈活动。一开始理论也只是局限在这些活动方面。但是后来他遇到了摩根斯坦，摩根斯坦拉着诺依曼写了一本书叫《博弈论和经济行为》，他们强调博弈论才是经济学的真正基础。这本书非常厚，大概有1200页。数学部分全是诺依曼动笔。开头的绪论是摩根斯坦写的，他负责煽风点火。目前大家把这本书当做是博弈论的开端。冯·诺依曼就是博弈论之父。当然，我们知道在此之前，已经有一些零星的博弈论研究了。但是没有把博弈论和经济学挂钩，因此影响不大。但是诺依曼的书一下子名气大了，《纽约时报》甚至用一整版来介绍这本书。这本书就是名气很大，地位很重要，但是读者很少的典型。

那么冯诺依曼的研究成果究竟是什么呢？首先他研究的是零和博弈。整个博弈过程里，有人得就有人失，得失相加总是0。这就是零和博弈。剪刀石头布就是最典型的零和博弈。赢家得1分，输家-1，平局都是0，无论是你怎么玩儿，反正大家加起来都是0……

美国神盾局：02.失控的爆炸 Jan 19, 2019

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1954年，美国在比基尼岛开始了这一次核武器实验。当氢弹爆炸的时候，首先看到的就是所谓的“泰勒之光”，大量的X射线最先射出来，空中过去看不见的那些东西都能被看见，这种效果被称为泰勒之光。有的人甚至看到周围的人的骨骼，就像医院照X光照片。爆炸是在夜间进行的，155英里之外气象观测站的人看到整个天都是亮的，一个大火球冉冉升起。这个大火球大概有十几公里的直径，最高点甚至到达了平流层。科学家们看着这个大火球在逐渐扩散。眼神也从兴奋转换成了惊恐，因为火球的扩散速度远超他们的预计，按理说蘑菇云直径按事先的计算应该扩散到30公里左右。可眼前这个蘑菇云毛估一下也有60公里。这件事完全是出乎预料的，那么，大火球万一扩散到观察者的位置该怎么办？

美国神盾局：01.海军上将造反 Jan 12, 2019

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福莱斯特下了台以后，得了严重的抑郁症，在海军医院治疗。1949年5月22日，他突然从楼上跳了下去，以自杀结束了自己的生命。可能合众国号的停建就是压垮骆驼的最后一根稻草吧。约翰逊一上任就口出狂言，他说空军可以包打一切，再也不会有两栖登陆了，海军陆战队干脆裁撤算了。也没有哪国海军能跨过大洋来威胁美国，海军能干的事情，空军都能干。干脆海军也撤了算了，这下海军的人气疯了。

在这种情况下，爆发了所谓的“海军上将造反事件”。海军上将还能造反吗？难道是跟日本人学会了“下克上”。其实不是这么一回事儿。所谓“海军上将造反”事件就是海军将领们纷纷发表言论强调海军的重要性，坚决反对削弱海军的力量，这些意见是与上级领导的意图是相反的，而且言辞非常激烈。海军将领们公开表达不满，公开对领导吐槽，夸张点儿描述就是“造反事件”，说白了就是这帮海军上将们炸毛了……

工业革命—正传：70.不是结束的结束 Jan 05, 2019

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乔布斯的事情还多着呢，要和Adobe吵架，因为苹果手机不支持当时如日中天的Flash。iPhone4的发布会引起轰动。苹果店的门口排起了长队。好多人提前在门口搭了帐篷，守候了好几天。乔布斯的威望也达到了顶峰。接下来乔布斯还要解决iPhone4的天线门事件，平息公众的指责。乔布斯仍然是铁嘴钢牙。明明是错了，照样不认账。现实扭曲力场太过强大。

当时云计算已经崭露头角，苹果也不能不参与，于是乔布斯推出了iCloud。当然，乔布斯最关心的是苹果公司的新园区，外形像一艘外星飞碟。对这个设计乔布斯倾注了很大的心血，他是个注重细节的人。

2010年11月份，乔布斯又感到食欲不振，浑身酸痛。他明白，这是癌症又一次复发了。医生们查不出什么，但是乔布斯自己心里清楚。2011年，乔布斯不得不安心养病。媒体也都在疯传乔布斯的身体不行了，因为他明显比过去更瘦了。很多人都来拜访他。其中就有Google的新CEO佩奇，乔布斯本想骂他一顿，但是想了想，还是算了，好好的跟年轻人谈谈人生吧，谈谈产品设计。

2011年5月份，盖茨来到乔布斯家看望乔布斯。乔布斯靠一堆的靶向药物支撑着，看上去非常瘦，但是精神还不错。两个人聊得很开心，从家长里短聊到远程教育，聊到各种计算机系统。这两个人是斗了一辈子，也合作了一辈子。7月份，癌细胞扩散到了全身和骨骼。

整个夏天，乔布斯的病情在不断的恶化。乔布斯意识到一个问题，他再也没法回到苹果当CEO了。8月24日，乔布斯强撑着回到苹果公司总部。他让全体高管回避，他对着6个外部董事念了一封辞职信，并且推荐库克继任，这封信非常短，但是他准备了好久。乔布斯坐着轮椅在公司里转了转，看了看新研发的产品。董事会成员都来跟他告别。乔布斯永远离开了他一手创建，并且为之付出全部辛劳与智慧的苹果公司。

2011年10月5日，乔布斯去世，终年56岁。他生来就是为了改变世界的，他做到了。乔布斯是我们这个时代的英雄。

工业革命—正传：69.桌面大战 Dec 29, 2018

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沃兹尼亚克因为驾驶私人飞机出了事故，不得不在家休养，后来就淡出了苹果公司，不管事儿了。创始人只剩下了乔布斯自己。在乔布斯被边缘化的这段时间，乔布斯第一次尝到了挫折的滋味。他千方百计要东山再起。于是他盯住了当时公司里的一个不起眼的小项目Macintosh上，项目主管是拉斯金。乔布斯这一插手，弄得人家拉斯金很不痛快。乔布斯经常干这种事，人缘真的不怎么样。Macintosh就是现在所有苹果电脑的爷爷，苹果的操作系统也被称为MAC OS，不过这是后话了。

在推进Macintosh研发的过程里，乔布斯逐渐掌握了很多特殊的资源，比如这个项目组有自己的办公室，一般人进不去，有免费的饮料供应。上班可以玩儿电子游戏，还可以去打乒乓球。乔布斯还经常带着开发人员一起去搞团建，他经常大喊大叫，你们是要当海盗还是当海军？还把一大堆印着海盗骷髅头的T恤发给开发小组的成员。经过一番的精神动员，乔布斯要求他们一个礼拜工作90个小时。这等于是一个礼拜干6天，一天15小时，比我国的996还过分。这种劳动强度摆明了是拿人当牲口用，牲口还特别开心，一天到晚想着改变世界……

工业革命—正传：68.车库里的电路板 Dec 22, 2018

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技术方面主要是沃兹尼亚克负责，乔布斯主外，沃兹尼亚克主内。他们生产了第一批家庭用的个人电脑，本质上仍然像一个极客的大玩具，只有一块电路板，光秃秃的也没有外壳，用户主要也是电脑组装的爱好者，他们可以自己来DIY一个壳子。1976年，他们以666.66美元的价格开始对外出售Apple-Ⅰ型电脑。他们预计能卖出40台就可以回本了，但是他们没想到这台计算机瞬间卖断了货。最终，Apple-Ⅰ型卖出去200台。现在这些Apple-Ⅰ电脑主机板已经成了限量版的奢侈品，大约还有63台存世。一般认为是以Apple-Ⅰ为标志，人类正式走进了个人计算机的时代。

1977年，沃兹尼亚克推出了第二代产品，就是大名鼎鼎的Apple-Ⅱ型个人电脑。这个电脑已经相当完善，一个大大的机箱带着一个小键盘。可以接显示器，也能接电视机。可以显示几种颜色，48K内存。我小时候就跟这种计算机打过交道，当时不是号召计算机从娃娃抓起嘛。很多人在纸上抄写一个简单的BASIC语言的程序，等到能有机会轮到上机操作。就把这一段程序一个个字符敲进去，就可以玩一个简单的足球守门员的游戏。上机操作的时间很宝贵，往往只有一个小时。小手敲键盘也不熟练，短短的20行代码都能敲半个小时，玩儿的时间就更少了。但是，对孩子来讲，游戏的吸引力是比什么都大，根本拦不住，能玩儿上几分钟都已经心满意足了。科技站的Apple-Ⅱ是没有磁盘的，关机就全都清零了，每次想玩游戏，每次都要敲代码。没办法，还是忍不住啊……

工业革命—正传：67.硅谷 Dec 15, 2018

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在市场竞争之中，仙童公司需要更好的技术。真正的突破是8个人之中的霍尔尼搞出来的平面工艺。要制造一个三极管是从一块纯净的硅片开始的，先在硅片上生长一层氧化绝缘层，涂上特殊的感光材料，然后再把做好的电路图用镜头投影到硅片上。照过光的地方和没照过的地方是有区别的。然后在把表面腐蚀一下，氧化绝缘层就会按照所电路图的样子腐蚀掉，暴露出下面的硅层。凡是有氧化物遮盖的地方，就没办法进行掺杂。这样就可以控制什么地方可以掺入杂质，形成晶体管的PN结。按照所需要的几何模式构成发射极、集电极和基极。这个平面工艺过程可以反复使用，构造出很复杂的半导体器件。

至此，硅元素可以非常方便的做成晶体管了。很重要的一个步骤就是表面生成氧化层。硅的氧化物二氧化硅可是很结实的哦，硅晶体本身也比较结实，经得起折腾。锗元素的氧化物就不行了，是溶于水的，会给制造工艺带来一定的麻烦。硅的优势开始一点点显露出来。

硅的另一个优势是适用的的温度范围比较大。在高温下锗晶体制造的晶体管会出问题。当时摩托罗拉公司研发了一款晶体管收音机，用的就是锗晶体管。但是没多久就收到一大堆投诉。他们的收音机在烈日下暴晒了一下午，一个个就全都罢工了。而且锗元素的价格比较贵，当时比银子都贵。因为锗在地球上相对来讲是比较少的。到现在，锗晶体也只能作为辅助，不能作为主要材料。

这时候除了硅谷的仙童公司，其他的企业也在半导体方面下功夫。德州仪器就是一家实力极其强大的公司。德州仪器公司的一个年轻人基比尔有了一个非常绝妙的想法，能不能把几个晶体管做在一块基片上呢，过去就有人做过这方面的设想，但是没有技术条件去实现，现在完全有机会去实现它？公司的其他同事都去度假了，只有基比尔自己蹲在实验室里。他刚入职不多久，休假还没他的份儿，假期都是跟着资历来的。他成功的在锗片上制造了几个晶体管。他用很细的金线把这几个微小的晶体管连接成振荡电路。1958年的9月份12号，他把这个小东西拿到了领导面前，接上示波器，示波器上显示出了一个正弦波。这证明这块小小的芯片在正常工作。世界上第一块集成电路诞生了。2000年，基比尔获得了诺贝尔物理学奖，表彰他发明了集成电路。

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