Page 105 - 信息的脉络
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·第三部分·
第六节 第一台通用电子计算机
计算机科学不同于物理学,它实际上不能算是一门科学,因为它不研究自然
物体。你可能会觉得它与数学有关,但其实也不然。计算机科学研究的是如何让
某个东西去做某件事情。
——理查德·费曼
第二次世界大战是一场科学的战争,其结果很大程度上取决于科学研究与技
术发展的有效应用。战争期间,最著名的科学项目当属美国洛斯·阿拉莫斯国家
实验室研制原子弹的“曼哈顿计划”。另一个与核武器具有同等规模和重要性的
项目是雷达,一种说法是,是原子弹结束了战争,雷达赢得了胜利。不论是原子
弹项目还是雷达项目,贯穿这些项目背后的主线是对于数学计算的追求,以原子
弹为例,完善爆炸透镜需要进行大量计算,以组装达到临界质量的铍,但到战争
爆发的时候,只有微分分析仪、打孔卡机以及配备台式计算设备的计算员等计算
方案可供选择。这种对计算的追求实际上推动了现代计算机的发展,并且现代电
子计算机诞生在一个名不见经传的实验室,即宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院。
计算本身不是目的,它始终是为了达到目的而采取的一种手段。对莫尔学院
而言,其最终目的是为美国马里兰州的阿伯丁试验场进行弹道计算。阿伯丁试验
场负责美国陆军的武器调试,新研制的火炮和弹药可以在此试射和校准。早在第
二次世界大战爆发前的 1935 年,阿伯丁试验场就成立了研究部门,这是首批获得
布什微分分析仪的机构之一。实验室诞生于第一次世界大战期间,1938 年被正式
命名为弹道研究实验室。实验室主要开展数学弹道学方面的研究(计算武器在空
中或水中射击时的弹道),最初包括大约 30 名研究人员。20 世纪 30 年代,欧洲
战事爆发,弹道研究实验室的规模随之扩大。美国参战后,实验室将数学、物理学、
天体物理学、天文学以及物理化学领域的顶尖科学家招致麾下,还有大批的年轻
科学家协助他们工作。莫尔学院在第二次世界大战爆发前几个月进入战时状态,
学院取消了假期,还承担了战争培训与电子学研究项目。到 1942 年初,莫尔学院
的计算工作日趋活跃。其中最重要的计算任务是为新研制的炮火以及新战场上使
用的老旧设备编制“射表”。新兵很快发现直接瞄准远程逇目标是无法命中的,
而是枪口要略微上抬,是子弹按照抛物线轨迹飞行。也就是说,子弹要先射向空中,
在中途达到最大高度,然后向目标下落。对当时使用的武器而言,如果射程超过
1 英里,就无法用猜测和经验来瞄准,影响射击的可变因素非常多,如风向、炮弹
类型、气温甚至局部重力条件等。通常,大部分武器都会提供射表,这是一种口
袋大小的手册。在给定目标的射程后,只要对照射表,射击者就能确定射向空中
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