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旅美杂忆(三十)新新石器

已有 6737 次阅读 2010-11-7 19:05 |个人分类:未分类|系统分类:人文社科|关键词:学者| 互联网, 光纤, 电话, 旅美杂忆, 新新石器

旅 美 杂 忆

                    张庆营

 

(三十)新新石器

 

我刚刚到达美国费城的时候,用旅馆里的投币式自动电话机打电话给住在费城郊区的亲戚,通知他我已经到了,请他来接我。我丢了一枚硬币到电话机的投币口,电话接通了。一会儿,忽然传来女接线员的声音,她说:你的话费不够,请你再加钱。我又丢一枚10美分的硬币进去,她又说,还不够;我又丢进一枚10美分的硬币,她说,够了,可以继续通话了。直到打完电话,再也没有要我加钱。这真是一次很有意思的经历,钱不够也可以打电话,再补钱就是了。

 

在美国,到处都有投币式自动电话机,打市内电话,丢一个夸脱(25美分)的硬币,可以打很久。我看见有人打了很久,没完没了似的,至少半小时以上。在座机上打市内电话,不管时间长短,一次7美分。打长途电话,也不太贵。一天,一位老同事由国内到了美国,从旧金山打长途电话到宾夕凡尼亚大学找我,她事先对接线员说明,用对方付费电话,谈了不止一个小时,用去几十美元,对美国人的收入来说,一点也不贵。我是在我的办公室里接的电话,不用我掏腰包,由老板克莱因教授的科研经费付费。这种付费方式太方便了,即使身上不名一文,照样可以打电话。在我们的公寓里,也装有一部电话机,电信局按月寄来话费单,市话费由住在这套公寓里的4个人分摊,谁打长途电话谁出钱。将支票寄到公司去即可。天然气公司将交费单分别寄给各人,我只要写一张支票寄到公司就完事了。我们现在还要到天然气公司用IC卡买气,比美国麻烦多了。水电费和冬天暖气费由公寓出租公司负责,房租里就包含了这两项费用。

 

我国一直没有开通打电话对方付费的业务,一旦开展这样的业务,有的人就会乱打对方付费电话,造成对方经济损失,引起种种纠纷,很难处理。美国有个人信用制度,人们的素质也比较高,不会乱来。我在美国还没有听说因为打对方付费电话而引起麻烦的事。我回国后,打长途电话还要跑到市里的邮电局去排队,话费也相当贵。当时一般的私人住宅还没有装电话机,打电话或接电话,就要到街道上的电话传呼站去,按通话时间收费电话室动。湖大校园里没有传呼电话,所以,打电话很不方便,更不可能接电话。给我的感觉是,我国的电信事业,无论是硬件和软件,都远远落后于美国。

 

我的姨表姐锺荣珍长期住在纽约。1938年的早春二月(阳历3月),我和她见过面,那时我是学龄前儿童,表姐已经是个女青年了。我母亲带着我、弟弟、表姐锺荣珍和她的弟弟锺梅恩,为躲日寇辗转到了贵阳,住在旅馆里。只住了一、两天,突然响起了防空警报。店老板说,常常有防空警报,都没事,不用跑。在旅馆附近,有人正在举行婚礼,来了一大群宾朋,酒店外面还围了不少观众,热闹非常,他们也以为没事,都没有跑。我母亲当时还很年轻,只有二十多岁,平时耳根很软,容易听信人言,不知道为什么,这次却没有听从旅店老板的劝告,坚决要逃走。我也不看热闹的婚礼了,逃命要紧,我们什么东西都没有带,母亲拉着我们慌慌张张跑到郊外遍布墓地的山地去躲空袭,这时也陆陆续续逃来了一批人。忽然有人惊呼:狼啊!狼来了!只见一匹狼从不远处飞跑过来,人们使劲地大喊大叫,野狼看见人多声势大,不敢贸然攻击人,从我们藏身的墓旁飞跃过去,消失在深山之中,吓得我们出了一身冷汗!不一会,日寇的大队飞机窜到我们大后方的贵阳,扔下大量炸弹和燃烧弹,狂轰滥炸,炸死烧死三千多无辜的平民百姓,受伤的人更多,这就是震动全国的贵阳十字街大轰炸惨案。幸好母亲带我们逃得快,不然全都死于非命了。我们从郊外回来后,这一带街区的房子全都夷为平地,眼前一片断壁残垣,大多数客人听从老板的话没有逃走,他们连同老板一起都被炸死了,正在举行婚礼的新郎新娘和他们的家人、来宾,以及看热闹的观众,也都被炸死了,惨不忍睹。这是我亲眼看到的日本侵略者欠下我国的一笔大血债。我们在废墟中搬砖翻瓦,除了找到一块炸扁了怀表外,再没有找出任何值钱的东西。我们一无所有,成了难民,无处安身。祸不单行,正在四处寻找解决食宿问题的时候,暮色苍茫中,母亲又被马路上疾驰而来的一匹高头大马撞倒了,身上伤痕累累,青一块紫一块,没有被马踩死,总算是不幸之中的万幸了。天无绝人之路,好不容易找到郊区山里的一座和尚庙,就暂时栖身在这里,靠施舍过日子。这里常有虎狼出没,晚上不时传来虎啸狼嚎,闻之令人胆寒。更加糟糕的是,在风雪交加的夜晚,一位同伴感受风寒,突发重病,昏迷过去,和尚急忙为他刮痧,才慢慢苏醒过来,接着又为他熬煮草药,终于救活了。屋漏更遭连夜雨,船迟又遇逆头风。我们虽然大难不死,倒霉事却接踵而来,真是狼狈万分,凄凄惨惨戚戚,艰辛备尝啊!要不是这些慈悲为怀,乐善好施的和尚,我们早就饿死冻死在他乡了。贵阳遇险,历尽艰难,死里逃生,好像一场恶梦,在我幼小的内心深处留下极其深刻的印象,永生难忘。我相信表姐表哥也都不会忘记。

 

我和表姐表哥有几十年没有再见到面了,我到了美国,就很想和她联系。刚到美国不久,就写信给住在纽约的这位表姐,想和她见个面。谁知过了很久,仍然石沉大海,杳无音信,我以为联系不上了。3个月后,忽然接到表姐打来的电话,她说,多几年前就搬到休斯顿了。这么久了,邮局居然还能找到这里的新地址,真不简单。按规定,如有人搬了家,只要将新地址告诉美国的邮局,一年之内,会负责将你的信件转到新地址去,一年之后邮局就不负责了。这么多年了,邮局仍然想尽办法寻找到新地址,确实是非常负责。在我国,这样的事情是十分罕见的。如果有邮递员将“死信”救活,他一定是劳动模范了。前好多年,就曾经报道过有这样的劳动模范。

 

我原来以为只有社会主义国家才有劳动模范,资本主义国家是没有的。一天,我在费城邮政总局的布告栏里,竟然看到费城邮政系统也有18位先进工作者,都是一般的工作人员,包括邮递员、拣信员和邮车司机等。每位先进工作者(劳动模范)都有相片,并且有他们的先进事迹介绍。这大大出乎我的意料之外。现在,如果你没有订报刊,即使信封地址是住宅,我们的邮局也不会将信件送到住宅邮箱里,而是丢到湖大总传达室。没有听说美国邮局有搞这样的捆绑式服务的。显然,我们的邮局的服务质量,比不上美国的邮局。

 

当时美国已有卫星传送电视,花上两千美元,就可买到卫星接收设备。那时已能看到有的住家的屋顶上,安装了白色锅形卫星天线,可以通过卫星在电视机上聊天交朋友,当时我觉得能这样聊天交朋友,实在太好了,岂不是朋友遍天下了,很希望我国也能早点做得到。90年代互联网得到很大发展,在互联网上聊天交朋友是很平常的事了,我对这件事却没有任何兴趣了,但是,我们在网上买了不少衣服等商品,比商店里买东西既方便又便宜。网上购物不用交税,也不用租门面,不用交水电费,省了不少费用,所以能低价卖出。我们还没有遇到伪劣商品,当然要小心谨慎,以免上当。

 

早些年,我校有教师安装了卫星天线,后来还是拆除了,不允许私人收看卫星电视。现在,农村处处可以看到私人的卫星天线。在上世纪九十年代,卫星接收设备的灵敏度大大提高,天线只有大碗那么大,不容易查出。我国没有卖,有一位从美国回到国内办公司的留学生想和一位老总合作生产,未获许可。现在市场上有这种小型卫星天线卖了,价钱也便宜多了。据销售商说,现在政策放宽,可以安装了,未知确否?

 

以前美国的电话业务,长期被贝尔电话公司垄断。后来美国政府深感由一个电话公司垄断全国业务,对国家的安全构成很大的威胁。于是,根据反垄断法,由议会决定,贝尔电话公司必须分割成两个公司。在费城一带,电话业务主要由IT&T公司经营,这是从贝尔电话公司分离出来的公司。后来,美国又立法允许个人开设长途电话公司,一般都是很小的公司,他们只能用低廉的话费来和IT&T等大公司竞争。小公司的通话质量不太好,他们还是处于下风,成不了大气候。

 

从种种情况看,大都是美国首先开发出新技术,然后其他国家接着跟进。美国是全球高科技发展的领跑者,美国的科技创新能力是很强的,这和他们的教育和科研体制有很大关系。钱学森晚年说过,为什么我国不能培养出杰出人材?温总理说,钱老说的杰出人材,就是大师级的人材。此事人们称之为“钱学森之问”,引起了人们的热议。从新中国成立到现在,已有60年了,大陆培养的科学家(包括从大陆出国的留学人员)还没得到诺贝尔奖。而从旧中国和台湾、香港出去的学者,都有人得了这个奖,这是个很突出的问题。专家们说,关键在于我国的教育体制有问题,培养出的人材的创新能力比不上人家,必须大刀阔斧进行改革。我在前面的章节里也谈过这个问题,我认为除教育体制外,科研体制也存在不少问题,也必须进行改革。说起来容易们,做起来难啊。

 

1989年,长沙用的是11千门的电话交换机,电话机的数量自然不止这这么多,因为每个学校、机关单位和宾馆都有总机,打电话要通过单位总机转接,总机的外线数量有限,不能一打就通,常常占线。当年湖南大学都是因公需要才给教职工家里装上电话机,一般都是处级以上才允许在家里装电话机,没有私人的电话机,当时湖大电话机总量估计不会超过300台。1990年,长沙通过中外合资,引进国外的10万门程控交换机,从人工接线变为自动接线,长沙市的电话拥有量大量增长,这时候,才开始允许私人装家用固定电话机,装一台电话机,开始的时候初装费要3000元,后来才降到几百元一台,打电话还是要通过总机转接。那个时候,手机叫做“大哥大”,和砖头一样大,要3万元一部,初装费2万元,过了一两年才略有降价。大哥大太笨重了,要装在手提包里才能带走。这样昂贵的大哥大,只有少数大款老总才买得起,厅级和大学校级以上的干部才能人手一机。这时是电话电信的“青铜时代”。 

 

光纤出现后,光纤中的激光信息传递量比铜线多得非常多,电话、手机和互联网空前繁荣,手机和电话的数量快速增加了。手机只要几百元一部,甚至不要钱,只要预交几百元的话费,就免费送一部手机。现在几乎家家有电话,人人有手机,数量不受限制,我国的手机拥有量已经超过美国。不论打市话和长途,一打就自动接通,不需要通过总机转接了。也用不着到市里的电话局去排队打长途电话了。现在一根头发丝大小的高质量石英玻璃光纤,可供全世界六十多亿人同时打电话,这在20年前是无法想像的。可以说,现在电话电信进入了“新新石器时代”。这个新新石器,就是石英光纤。

 

一年前,2008年《湖大侨联》刊登的《玻璃王国》里说过,1966年提出光纤可以由光波传送信息的华裔物理学家、“光纤之父”高锟,是诺贝尔奖的热门人选。200910月,喜讯传来,高锟果然望联08获得了本年度的诺贝尔物理奖。当我听到高锟得了诺贝尔奖的消息时,大感意外,因为早几年就传说高锟已于2003年去世,诺贝尔奖是不会授予去世的人的,显然高锟去世是误传。1987年,高锟开始担任香港中文大学校长,1996年,因年事已高,不再担任校长职务。此后他很少露面,可能有人就以为他不在人间了。现在他居然“复活”了,而且得到了诺贝尔奖,我们自然万分高兴。高锟具有英国和美国双重国籍,1996年,当选中国科学院外籍院士。

 

高锟获得诺贝尔奖的喜讯传来后,我们再一次想谈谈光纤问题,于是又写出了《新新石器》一文,刊登于200912月的《湖大侨联》。

 

可惜的是,得奖后的高锟已经患上老年痴呆症。据他的夫人黄美芸讲,深更半夜三点钟,得诺贝尔奖的喜讯从电话里传来,她立即摇醒高锟,问他:“你知道诺贝尔奖吗?”他回答说:“诺贝尔奖是很重要的奖项,得奖的人都是非常了不起的人。”她又说:“你得了诺贝尔奖了。”高锟说:“我?是我?”这一夜,他们夫妇都高兴得没有合眼。后来有记者到他们在旧金山的家里采访时,夫人问他:“你是否光纤之父?”高锟一脸茫然,只是重复说:“光纤……光纤之父。”显然,曾经为之耗费了大量心血的光纤,在他的记忆里已经模糊了。不过还好,他还没有忘记自己的太太,看来也没有忘记诺贝尔奖。可是,由于高锟有老年痴呆症,语言表达上有困难,他将由夫人陪同,出席12月在瑞典首都斯德哥尔举行的颁奖典礼,并由夫人代表他发表获奖演说。

 

遥想1966年,当高锟提出用高纯度的石英丝可实现光通信时,没有一个科技人员相信。但是,他坚持认为高纯度的石英是完全有可能制造出来的。4年后,成功制造出了高度透明的石英玻璃光纤,被人们认为不可能的事终于可能了,实现了激光通讯,引起了通讯业的革命。高锟说:所有的科学家都应该固执,都要觉得自己是对的,否则不会成功。

 

现在,石英提纯法已经达到很高的水平,能做到损耗为每公里0.2分贝以下,每传输1千米,光强度仍然保留有95%以上,比最初有实用价值的损耗为20分贝的光纤(每传输1千米衰减到只剩下1%),透明度高得多。激光传播距离可达一、两百公里。光缆的价格非常低廉,一般每米从一元多到十几元不等,也有更贵的,视芯(光纤)的数量和质量而定。我国也有石英提纯设备卖,纯度可高达99.999%, 有极高的透明度,达到了国际先进水平,能用来制造高质量光纤,打破了国外的垄断,产品大量出口。

 

2009年,中国的网民数超过了3亿,占世界第一位。这一年,全世界的网民总数已达15亿,还在不断增加。这么多的人在上网,大量的网站在不断地传送海量的信息,加之大量的手机和座机的通话,在光纤中传输的信息量是非常惊人的。文本、语音、影视、图像等资料,人人都可以从网上获取。远程医疗、远程教育、远程控制、网上直播、可视电话、电视会议,网上交易,在全世界的图书馆和数据库中查资料,等等,都可轻而易举地实现,人人都成了千里眼和顺风耳。由于光纤的运用,可以说,电话和互联网传送的信息量几乎是无限的,彻底改变了人们的生产和生活,人类已经离不开互联网了。我国的电信事业和美国的差距也在缩小,手机和网民的数量比美国多,硬件不见得比美国差,软件和美国相比,还有一定的差距。在美国和其他一些国家,早几年在大学里使用互联网就已经是免费的,我们只在有限范围内实行免费,大多数人还要自掏腰包。美国用IP电话打国际长途,收费十分低廉,可以用国际长途长时间煲“电话粥”,用不着考虑话费问题。我们使用IP电话,收费也很低廉,但还是没有美国便宜。这是我从美国打国际长途给我的亲朋了解到的情况。

 

电话费虽然很便宜,电信局仍然能大赚其钱,因为打电话(包括手机)的人数极大地增加了,加之上网的人非常多,宽带收费又一点也不便宜,所以,我国的电信部门是暴利行业,职工的工资都非常高。我所知道的一位广州电信局的工程师,他大学本科毕业不久,年薪就有10万元。过了几年,通过竞争上岗,职务升迁,年薪涨到30多万,远远高出其他行业的工资水平。

 

1999年,又出现“物联网”。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。例如,当司机出现操作失误或走错路时,汽车会自动报警,并指出正确的方法;小偷和强盗企图开门时,人面识别装置发现是陌生人,会自动报警,自动录相,主人打开手机,就能看清屋内的情况,主人好像在家里一样,可阻吓小偷和强盗,等等。

 

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。影响到经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

 

预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。

 

物联网等新技术的出现,使整个地球成了“智慧地球”。人类生活在小小的“地球村”里,进入了神话般的“光纤时代”或“信息时代”。2010年上海世博会就用到了物联网。

 

我们记得在上世纪80年代,是用微波传播电视讯号的,每隔50公里,就要设置一个很大的微波中继站。当年在春节晚会中,还特别为坚守在高山上的微波中继站的工作人员致以崇高的敬意。现在改用卫星转送电视讯号,覆盖面宽广得多了。现在又广泛使用光缆,很大一部分取代了微波。我们在前面说过,由于种种因素的影响,激光在光纤中最多只能传播一百多公里。一般,每隔60公里左右,就要有激光中继站来使光信号能传播得更远。这个中继站是由集成电路和半导体激光二极管组成。也有用发光二极管的,虽然价钱较便宜,但性能差些。只要有电线给中继站提供不大的电能,就能自动运转,而不用人工来管理。光纤中继器的体积不大,只是一个小盒子大小,现在的价格也很低廉,从一百多元到几千元不等。和通常的电子仪器一样,它的寿命是很长的,质量好的可用20年左右。将光缆和中继站埋在地下或铺设在河底海底里,就可长期自动运行。海底和水底光缆有多层防护,从里到外为防潮层+PE内护层+粗钢丝铠装层+PE外护层。直埋光缆也要加装钢丝铠装层,以防鼠咬虫蛀,还有加辣椒素的。光缆有单芯(单个光纤)、双芯、4芯和多芯的。最多的有几百芯之多。用光缆传送信息,比微波方便而且传送量多得无法相比。

 

世界上第一条海底电信电缆是在1850年在英国和法国之间铺设的。我国第一条海底电缆是在1888年完成的,一共有两条,一条是福州川石岛和台沪尾(淡水)之间,长177;另一条是由台南安平到澎湖,长53浬。1956年,横跨大西洋的第一条海底电缆铺设成功,具有36个电话同时通话的能力。比起现在一根光纤就可有全世界60多亿人同时通话的能力少得太多,简直不可同日而语了。2009年,一根光纤潜在带宽可达20THz ,投入商业使用的系统达400Gbit/s,每秒可传输百万字的小说25千本之多,其传输量之大,确实十分惊人!

 

现在,海底通信电缆已经被淘汰了,取而代之的是海底光缆了。

 

讲到激光在光纤中传播,以前也讲过一些,现在还想再说一说。光纤的发明和运用,不由得再次想起爱因斯坦,激光的基础理论就是他在1916年提出来的。爱因斯坦一个人创立了相对论,提出时间和空间不是独立的互不相关的事物,而是互相之间有密不可分的联系。人们生活在其中的时间和空间,是4维的时空,而不是3维的空间和一维的时间截然分开的绝对时空。当物体的速度接近光速时,静止的人会看见物体明显变扁,运动着的时钟也明显变慢。不但时空不可分,就是重力对时间和空间也有影响。有引力存在时,空间是弯曲的,引力越大的地方,空间弯曲越大,时间也会变得越慢。光线在引力场的作用下,走的是曲线而不是直线。这些都被实验所证实。

 

根据宇宙学理论,宇宙是有限的但却是无界的广袤时空,这在人们的日常观念上,很不容易理解,但是,在几何学上,却很容易表示出来。宇宙是从一个奇异点上发生爆炸而形成,宇宙现在还在不断膨胀中。根据宇宙爆炸学说计算出的一些结果,已被天文观测所证实。宇宙会膨胀,也会缩小,以至消失,消失和之前的佛学所说的宇宙有生有灭的学说居然是一致的。不过前者是科学理论,能够用实验观测值来检验,并且已经被证实是正确的;后者只是哲学思想,得不到任何可以用实验观测的数据,是无法用实验来检验的,可以认为是一种聪明的哲学思想。如果不是现代的物理理论得出宇宙有生有灭,一定会有人认为佛学的宇宙有生有灭的说法是唯心论。 不是曾经有人说,宇宙有限是唯心论吗。他们反问道:宇宙的边界外面是什么东西?他们不能理解还有无界的有限空间。有限无界的宇宙,几何学上是成立的,物理学家是能够理解的,科学证明了这确实是物质世界的真实图景。

 

也许有人会说,宇宙从一个奇异点爆炸并迅速膨胀扩大,将来又缩小以至变为一个奇异点,人类都不可能见到,怎么能断定这是真实的呢?宇宙现在既然在膨胀,说明宇宙可大可小,宇宙学的理论证明,在满足一定条件下,宇宙就会缩小。理论所得到的推论,都被实验观测证明是正确的,所以,我们相信其他推论也是正确的,除非后来又发现新的实验事实和理论来取代它,现在就没有任何理由去否定它。不然的话,就会变成诡辩,变成胡言乱语,没有科学可言,没有真理可言,谁都可以乱说一气,必然会谬论百出了。

 

即使有同相对论和量子力学不一样的新概念新理论出现,相对论和量子力学仍然不会因此而被推翻,因为它们都被证明是正确的,新理论必须包含相对论和量子力学。正像牛顿的古典力学没有被相对论和量子力学推翻一样。只不过牛顿的古典力学只适用于宏观低速运动的物体,而量子力学和相对论适用于微观高速运动的物体。可以证明,在宏观低速时,量子力学和相对论就自然地过渡到牛顿的古典力学了。

 

相对论还有所谓“双生子佯谬”。双胞胎中的一个(暂时叫甲),留在地球上,另一个(叫乙)乘坐宇宙飞船以接近光速的速度飞向遥远的太空深处,经过几十年后,再飞回地球。这时候怪事出现了,地球上的甲当然是老头子了,而乙却仍然是年青人,这就叫做“双生子佯谬”。以前有的科学家对相对论得出的这个结果不太相信。1971年,美国科学家HafeleKeating利用原子钟做实验。原子钟是非常精确的时钟,计时精度极高。当时的铯原子钟可做到走时几十万年的误差只有一秒,现在最好的铯原子钟走时5百万年的误差只有一秒。他们将两个计时精度相同的铯原子钟,一个放在地球上,一个放在飞机上,让这架飞机在天空中向东绕地球球飞了一圈以后,又飞回原地,和地面上的铯原子钟比对;然后再让飞机向西飞行一圈以后,又飞回原地,再和地面上的铯原子钟比对。上述两个原子钟比对的结果,证实运动的时钟确实比静止的时钟慢了0. 203微秒,和相对论(考虑了引力效应和运动学效应)的计算结果完全符合。可见“双生子佯谬”是客观事实,无可怀疑。

 

关于这个实验,不了解相对论的人倒不会提出不同的看法,对相对论一知半解的人,却理解不了。我们在网上一查就会看到,有人说,这个实验有问题,因为在地面上的人看来,飞机上的人的时间是慢了,而在飞机上的人看来,地面上的人在移动,地面上的时钟也慢了,所以,应该两个时钟的走时一样快慢。他们不知道,地面上的人是随着地球在运动,飞机向东飞时,比地面上的人的运动速度快,应该飞机上的时钟慢;而飞机向西飞时,由于地球在自转,地面上的人的运动速度比飞机上的人的运动速度快,所以,飞机上的时钟反而会快些。加上他们都不是在惯性系中,还要考虑广义相对论的效应,才能够得到飞机上的时钟比地面上的时钟慢的结果。静止不动的人和在宇宙飞船上飞行的人是不对等的。他飞出去再飞回来,就不是在惯性系中了。只有真正懂得了其中的相对论(包括广义相对论和狭义相对论)的一系列方程式,才会真正懂得上述实验的结果。这就是时间的相对性,不存在完全一样的绝对时间。只有同在惯性系中的人,他们的时间才是一样的。

 

不要以为坐在极高速度飞行的飞船上的人,寿命比地球上的人长得多。其实在飞船上的人,并不觉得寿命延长了,他以飞船上的时钟计算他的时间,觉得和在地球上并没有两样。地球上过了几十年,他只过了几年,这几年所做的事情,和地球上几年所做的事情一样多,并无特别的异样,只是他从遥远的太空回来以后,才发觉地球上原来的同龄人已经过了几十年,比自己老了很多了。“山中方七日,世上已千年”,不再是是神话了。

 

20世纪初,人们发现,用经典物理学无法解释光电效应。爱因斯坦提出光子的概念,简单而又漂亮地解决了光电效应的难题。爱因斯坦认为,光有连续的波动性质,也有一个个粒子的不连续性质,叫做波动粒子二象性。法国青年物理学家德布罗意,从光的波粒二象性得到启发,大胆提出,一般的物质也有波粒二象性,物体很大时,波动性不明显,微观粒子才有明显的波动性。后来发明的电子显微镜,就是利用了电子的波动性。波粒二象性导致了后来量子力学的诞生。量子力学是微观世界物质运动的基本理论,和现代的科技大发展有极其密切的关系。

 

爱因斯坦由相对论得出了质能关系式,用古典物理学的观点是很难理解的。质能关系式是核能的基本公式,其重要性不言而喻,有人称之为二十世纪的第一公式。还有,物体的质量随着其速度的增加而增加,速度不高时,变化极其微小,观测不出来,只有速度很接近光速时,质量才有可观的变化。现在的高能粒子(电子、质子、离子)加速器,就是利用这个原理。当物体的速度趋向光速时,物体的质量也趋向无限大。物体的速度不能等于光速,更不能超过光速,只有静止质量等于零的光子,它的速度才有可能是光速。静止的光子是不存在的。光子被物体吸收,就转化为能量,使吸收光子的物体的能量增加了,当然,质量也增加了极其微小的一点点,可由爱因斯坦的质能关系式算出。

 

爱因斯坦根据量子力学的理论,在30年代提出了量子纠缠态的概念。量子纠缠态中的两个成分不论相隔多么远,物理状态的改变是即时传递的,是超过光速的超距作用,这也是令人感到不可思议的。是不是相对论不对了呢?不是的,信号的传递仍然不能超过光速,物体的速度也不能超过光速,相对论仍然有效。量子纠缠态是量子信息理论的基础,是全世界的热门课题。量子信息论的实际应用已指日可待了,这将是信息传递和电子计算机的一场极其深刻的革命。还可以举出很多爱因斯坦的开创性的工作。这种种都表明,在自然界里深深地蕴藏着令当时连权威的科学家都不易理解的新概念。爱因斯坦还有其他新概念和新理论,前面的章节已经讲了一些,这里不一一列举了。

 

可以说,有些全新的概念和全新理论,只有爱因斯坦才能想得出来。也许有人会说,你这样说,未免太武断了。其实,爱因斯坦就说过,我之所以能想出时空的关系,是因为我比别人发育迟,别人习以为常的东西,我长大后却会去思考,去想想时间和空间的问题。

 

万有引力和物体的质量成正比,这种质量叫做引力质量。推动物体产生加速度,加速度一定时,所用的力也和质量成正比,这种质量叫做惯性质量。从物理上看,引力质量和惯性质量的性质是不同的,但是,实验证明,这两种质量完全相等。没有人想到其中有什么奥秘,认为是很自然的事情。爱因斯坦却认为这里面一定有什么奥秘,应该深究。他从升降机(电梯)加速上升时,体重增加;加速下降时,体重减轻,由此悟出等效原理。载人火箭加速上升时,体重增加;载人地球卫星上,航天员失重,就是等效原理在起作用。等效原理是广义相对论的出发点。可见,确实有些新概念只有爱因斯坦才想得出来。

 

以上种种科学论断,都是石破天惊的全新思想,完全颠覆了牛顿的绝对时空的概念。当时有不少顶尖的物理学权威不但不能理解,还极力反对。有一些科学家得过两次诺贝尔奖,当然,这些科学家是应该得两次诺贝尔奖,应该受到人们的尊敬。客观地说,爱因斯坦比那些得两次奖的科学家还要伟大得多,爱因斯坦的很多新理论都应该得到诺贝尔奖,可是,他只得到一个诺贝尔奖,这就是光电效应的理论,更为重要的相对论却得不到诺贝尔奖,这是对诺贝尔奖的极大讽刺,是诺贝尔奖的耻辱。爱因斯坦揭开多种自然界的奥秘,为后来的科技大发展开辟了多条宽广的道路,我们应该深深感谢他的伟大贡献。

 

也许有人会说,没有爱因斯坦,以后不久也会有人提出同样的新概念和新理论,只是不一定是一个人提出来而已。我可以肯定地说,事情没有这样简单。例如,华陀发明了麻沸散,可以对病人进行麻醉后动手术。曹操要杀华陀时,有人劝曹操不要杀掉这样高明的医生,曹操不以为然地说,华陀只不过是一个鼠辈,杀之并不可惜。可是,当他的小儿子曹冲病危时,医生都束手无策,才后悔不该杀华陀,结果,绝顶聪明的曹冲,年纪轻轻就夭折了。此后一千多年,虽然医生们都知道华陀发明了麻沸散,还是没有人能重新搞出同样的配方。

 

在文化大革命期间,我看到徐州医学院写的一本书说,华陀的麻沸散被他们成功地研究出来了。他们查了李时珍的《本草纲目》,看到曼陀罗花用于割除疮节时,病人不会觉得痛,可见有麻醉作用。他们就以曼陀罗花为主药,加上当归等辅药,经过动物试验,再用于临床,证明可用于手术麻醉,而且效果比西药麻醉好,因为加了当归等扶正祛邪之药,有助于病人更快复元。文革以后,再也不见报道,不知道为什么销声匿迹了?

 

华陀的被杀,使他的麻沸散和外科手术失传,中医外科受到致命打击,华陀死后,再也没有哪个中医能像华陀那样,对重病患者麻醉开刀了。要是华陀的医术流传下来,经历一千多年的发展,中医外科的成就一定是非常了不起了。曹操真是千古罪人,这个铁案谁也翻不了。可见,个人的作用比某些人想像的要大得多。同样,没有爱因斯坦的多项伟大创造,现在这样发达的多种科学技术,真不知道还要等多少年呢!

 

有人说,爱因斯坦是二十世纪最伟大的科学家,事实上,他也是自牛顿之后最伟大的科学家,是人类几千年来几个最伟大的科学家之一。还有人说,他是人类历史上最伟大的科学家。不过,爱因斯坦没有牛顿那么幸运,牛顿的新理论并没有引起同时代物理学家的反对,因为牛顿的新概念新理论和日常的观念没有什么冲突。爱因斯坦的很多新概念新理论和日常观念却有明显的背离,遭到同时代一些物理学大权威的强烈反对,这包括相对论和波粒二象性。例如,罗伦兹是十九世纪末二十世纪初物理学界的最大权威,是经典电子论的集大成者,他由于电子论方面的重大贡献而得到1902年的诺贝尔物理奖。除了电子论外,他还有其他多方面的重大贡献,例如,相对论就用了“罗伦兹变换”,他受到科学界很大的尊敬。爱因斯坦说,罗伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”,他是“我们时代最伟大、最高尚的人”。他活到1928年,至死都不接受相对论和量子力学。只有量子论的创始人普朗克才慧眼识英雄,爱因斯坦的第一篇相对论的论文,就是由于他的拍板才得以发表,并且认为是一场物理观念上的革命。

 

相对论和量子力学的出现,不但引起现代物理学和现代科学技术的一场革命,也是哲学观念上的革命。在无限的世界面前,我们对自然界的认识,比冰山的一角还要小,物理学还有很多难题没有破解,随着科学技术的发展,今后仍然会有大量超出人们想像的、惊世骇俗的新概念和新理论出现。因此,在学术研究上,就需要完全平等、自由和宽松的环境,否则,新思想和新理论一出现,就会因世俗的不理解和某些权威的反对而夭折在摇篮中。不但自然科学如此,社会科学也是如此,我们在前面的章节已经说过了,不再多说了。

 

高锟任香港中文大学校长时,对学生说:“相信在一千年内,光纤通讯不可能被别的东西所取代,不过,你们也不要太过相信我的话。对任何权威的话都不要太过相信。”这是他在实践中得出的结论,爱因斯坦的经历,科学发展的历程,都证明这句话是十分正确的。

 

高锟为香港中文大学罗致了大批人才,使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中,他主张一步一步把双方的联系实际化

 

在高锟得到诺贝尔奖的消息传开以后,很快,《南方周末》就刊登了梁文道《我们的老校长》一文。文中说,当年学生们对高锟校长的评价并不高。那时并不以为他有多么厉害;相反地,甚至认为他只不过是个糟老头罢了。说他 “八年校长一事无成”。

 

当时高锟还接受中央政府的邀请,出任“港事顾问”,替将来的回归大业出谋献策。很多同学都被他的举动激怒了,认为这是学术向政治献媚的表现。指着台上的校长大叫:“高锟可耻!”而高锟则憨憨地笑,谁也不知道他在笑什么。

 

有一帮学生搞恶作剧,捉弄校长。看见这一幕的记者追着高锟问道:“校长!你会惩罚这些学生吗?”高锟马上停下来,回头很不解地反问那个记者:“惩罚?我为什么要罚我的学生?”

 

高锟常常捐款给家境比较困难的同学。臭骂他“一事无成”的学生们,就是当年的获益者之一。他们说:我们年年拿钱年年骂,他年年挨骂年年给。

 

高锟对学生有着不同寻常的爱,可是学生并不理解。要不是他得了诺贝尔奖,那些当年的学生,对高锟的印象,恐怕一辈子都是糟老头子了。我想,这就是“大爱无言”、“大智若愚”吧。

 

高锟得诺贝尔物理学奖的消息一传开,那些看不起高锟的学生,才知道高锟有这样伟大的贡献,才觉得他真是很了不起,并以有这样的校长为荣。港人也为此感到十分骄傲,全世界的华人都为此而感到十分高兴。高锟当年的学生,为他们的恶作剧而感到十分过意不去,对他得了老年痴呆症十分同情,很希望他忘记当年他们的恶作剧,忘记他们侮辱他的种种言行。但又是多么多么地盼望老校长,能够记住他刚刚得到的是诺贝尔奖,记住他提出光纤构想时的喜悦,记住他夫人一起拖着手在校园内散步的岁月,记住学生们毕业之后,偶尔在街上碰见他,笑着对他鞠躬请安“校长好”时的衷诚敬意。



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