第二篇 三觀——本觀 第八章 器具演化路徑

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?本觀? ? 第三章? ? 器具演化路徑

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 器具路徑演化

一概述、


人類能夠成為地球上的霸主,器具的使用與改進(jìn)占了非常重要的作用。相對地球上的歷代霸主,人類的霸主之路算是另辟蹊徑。地球生命幾十億年的進(jìn)化歷史上,能夠稱霸全球的生命體,大多依靠生物身體的優(yōu)勢,或進(jìn)化出巨大的形體,或進(jìn)化出新的身體結(jié)構(gòu)來獲得更多的生存空間。而與人類的雄霸之路是有明顯區(qū)別的。

現(xiàn)在科學(xué)知識,讓我們知道地球的年齡在40億年以上,生命演化歷程超過20億年。在整個生命演化歷史中,霸主是常有的,各領(lǐng)風(fēng)騷千萬年。在以往的生命演化歷程中,參考化石等其他考古發(fā)現(xiàn),我們知道曾經(jīng)的生物體更多注重對本體結(jié)構(gòu)的改進(jìn),其中有的體型逐漸增大;器官結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、精細(xì)化;身體部分組織角質(zhì)化、骨骼化等等。都是以前生物演化的重點方向。從人類有史記載以及考古發(fā)現(xiàn)來看,人類的地球稱霸史也可以說成是器具演化史。從簡單的使用尖木銳石到初步的打磨加工;從槍矛弓箭到機槍大炮、導(dǎo)彈,從偶爾的一件“神兵利器”到合金器具遍地都是。如今的人類生存已經(jīng)無法離開器具了,人類除了大腦比以前生命體占有優(yōu)勢外,其他的并沒有進(jìn)步而直到現(xiàn)在器具仍然在加速演化中。真正的突破已經(jīng)臨門一腳,可嘆的是人類的本體卻一直變化不大!

本章通過梳理器具的產(chǎn)生與演化過程,在更加深入的認(rèn)識、理解演化規(guī)律的同時,順著趨勢的延伸方向,遙望未來。在即將到來的大宇宙時代中尋找機遇。



二.器具初生,


?1、本體進(jìn)化的拐點

? 地球生命從開始到現(xiàn)在延續(xù)了幾十億年,從大分子團到原生生物體積增加了很多很多,而從原生生物到真核生物體積又增加了近萬倍。單細(xì)胞生命到多細(xì)胞生命演化歷程上,同樣是不斷增加著個體體積,這種趨勢一直在整個生命演化路徑上存在著。而地球生命演化路徑卻又受到地球演化路徑的制約。

?? 對地球生命前期演化,我們可以從熱帶雨林中窺測一二,在熱帶雨林中的植物體積相比地球其它地帶要明顯高大許多。在化石的發(fā)掘中,現(xiàn)今許多物種的祖先都曾經(jīng)有過非常巨大的形體。年輕的地球,溫暖而濕潤,食物到處都是。變溫動物同樣更加喜歡溫?zé)岬沫h(huán)境。

?? 地球逐漸衰老、降溫,影響著生命演化的方向,縱觀地球歷史溫度變化,成波浪式下降趨勢。而這種趨勢也促使著生命體以增大體積、冬眠等方式來應(yīng)對。直到最終選擇恒溫體質(zhì),才大大降低了生命體對地球溫度變化的不適。恒溫體質(zhì)生命是地球生命演化進(jìn)程上的一座豐碑,也是一個拐點。大多數(shù)生命體都沿著強化本體的方式前進(jìn),而人類則開啟了另一種演化模式

?? 人類的直立行走究竟是因為遠(yuǎn)離高大樹木,失去攀附還是因為雙手需要拿東西。我們只能在自己心中去猜測。依靠雙腿支撐身體,解放了雙手、開拓了視野,讓人類的先祖從此可以看的更遠(yuǎn)。

2、尖木銳石鑄就的霸業(yè)。

?? 也許是遠(yuǎn)離樹林,失去攀附導(dǎo)致兩手空空的無聊,讓人類總是喜歡手拿樹枝木棍找找回憶,也許是閑著無聊,那這石頭亂丟,卻意外砸死一只兔子,也許有更多的可能。讓人類體會到了木棍與石頭的好處,從而讓他們有了某種意識,而強化鞏固這種意識使用了數(shù)百萬年。1976年人類學(xué)家哈里斯,在非洲埃塞俄比亞葛諾河附近首先發(fā)現(xiàn)了250萬年前地層中的石器。之后人們在哪里找到了數(shù)千件石頭打制的工具。而隨著年代越近,發(fā)現(xiàn)的石器越多、越復(fù)雜,石器的大量使用了數(shù)百萬年。

有了堅硬的石器形成的刃口、尖頭,可以獵殺更多的動物,切割皮肉,加工樹木,動物骨骼,成為需要的工具,滿足人類多方面的需求。一般的生物體從出生到成熟的過程,身體在不斷的增強,這是一個相對緩慢的過程。而手持尖木銳石的人類卻可以形成跳躍式發(fā)展,即使幼小的個體也能形成一定的殺傷力。人類這種攻擊能力跳躍式的增加,打破了一般生命體演化進(jìn)程,形成了巨大的優(yōu)勢。從而大大地拓展了人類的生存空間,更多的食物來源,將會養(yǎng)育更多的后代,形成更大的族群,這種良性循環(huán),把人類推上了地球的霸主地位。

對于石器的不斷改進(jìn),和其他器具的相繼創(chuàng)造,讓這種戰(zhàn)斗力差距越來越大,從而使得人類可以向更加強大的生物進(jìn)攻,拓展更多的地盤,占領(lǐng)更多的生存資源。每一期的地球霸主都是殺出來的,殺的萬物俯首,無物敢于爭鋒。

2.3控火術(shù)

??? 人類使用了數(shù)百萬年的石器,從這一點表明,使用石器的優(yōu)勢并不十分明顯,知道人類掌握了另一項秘書——控火術(shù),大大加速人類雄霸地球的進(jìn)程。

萬物因水火相爭而生,對于火的畏懼深埋于每一個物種的傳承之中。人類亦是其中之一。從北京周口店遺址中的發(fā)掘了大量的灰燼以及許多燒焦的動物骨頭,其中有許多鹿和野豬的骨頭,這一遺址距今大約50萬年,這說明人類至少50萬年前就懂得了掌控火的技術(shù)。而鹿和野豬的骨頭也說明了曾經(jīng)這兩種生物相當(dāng)普及,食物獲取并不艱難。

為什么只有人類學(xué)會了掌控火,這應(yīng)該歸功于對石器使用與改進(jìn),通過長期使用石器

木器讓人類學(xué)會了思考,調(diào)控本能沖動,敢于嘗試新事物。而這是其他生物族群所不具備的。

?? 對火的使用讓人類發(fā)生了三大變化,居有定所,熟食,改變物性。石器的使用僅僅是拓展了人類的生存空間,但是人類的身體并不是強大的,族群的戰(zhàn)斗力,相對于其他生物、猛獸來說依舊太弱,而掌握了火的使用,人類可以依山、依洞而居。火不僅能夠嚇阻猛獸,還可以抗寒、照明。

具備安定的居所,人類的老弱幼殘將不會被殘酷的生存環(huán)境過早的淘汰,從而為人類的語言文化的產(chǎn)生提供機會。老弱病殘對獵物的處理將會更加全面,物盡其用。對幼子的教育、經(jīng)驗傳承,也將提高人類的整體生存能力。

火可以焚燒萬物,但是亦有燒熟這一中間過程,熟肉是有香味的,單這一條就可以推動人類的控火技術(shù),從燒成灰燼到燒焦、燒糊、這一步一步下來,熱淚的控火技術(shù)將會得到都非常大的提高。食用熟食提高了人類對于營養(yǎng)的吸收能力,還可以滅殺許多寄生蟲、細(xì)菌等有害物質(zhì),對延長人類壽命減少疾病都有巨大的作用。把石頭加熱后對人體刮擦,能夠起到活血化瘀的作用。

對火的長期使用,石器的種類也將變得多樣化,石盆,石鍋都能隔火加熱里面的東西,而加入水的效果將會更好。當(dāng)人類把生火、控制燃燒、保存火種這一套熟悉了之后,火的應(yīng)用將會更加的普遍,而長期對火的使用,勢必會經(jīng)常移動火源,那么被火燒過的地方將會發(fā)生許多奇異的變化,泥土將會變硬,而當(dāng)遇到黏土的時候,陶器便自然產(chǎn)生了!隨著長期的觀察與實踐,什么樣的土質(zhì)可以燒出陶器以及溫度對于陶器的影響,都將會被快速掌握。制陶,這是人類第一次掌握改變物質(zhì)物理、化學(xué)性質(zhì)的能力。

陶器由泥土構(gòu)型,在經(jīng)過燒制定性,其操作比制造相似的石器要簡單,省事的多。而且陶器可以大批量的生產(chǎn),各種造型的應(yīng)用必定會迅速的傳播。有了陶器的輔助,人類可以更好的生存,食物的儲存與陳放,水的存儲等等,人類將不再僅僅為下頓飯而奔走,食物的累積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了消耗,財富因此而產(chǎn)生。這些都催生描述、表述語言與計數(shù)規(guī)則的產(chǎn)生,符號文字便順應(yīng)需求而快速發(fā)展。

石器、木器與火的使用,讓人類意識到另一條演化之路,人類將因器具的演化而逐步興盛。石木器具相應(yīng)于器具演化的初生階段,隨著人類知識、經(jīng)驗的不斷積累,新材料將不斷加入,而器具也將不斷的進(jìn)化。


?三章器具演化的三次躍進(jìn)


3.1.1層出不窮的復(fù)合器具

? 隨著人類對器具的掌握,以及各種新器具的不斷創(chuàng)造,人類的食物與財富積累越來越多,人類的地球霸主地位逐步得到加強、鞏固。其他生物群已經(jīng)無法與人類為敵。然而前進(jìn)的步伐并不會因此駐足,而是要在這片天地開拓更加廣闊的生存空間。

畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展,需要更多和更加復(fù)雜的工具來實現(xiàn),而木石與陶器無法滿足人類的這種需求與損耗。新的材質(zhì)早已在火爐中孕育,在數(shù)百年的石器使用過程中,石器的刃和尖都會被快速的磨損,越鋒利,尖細(xì)越不耐用。絕大多數(shù)的石器都是用普通巖石制造的,他們都是結(jié)晶體,硬而脆,韌性很差,受力的時候也很容易從晶體界面斷裂。雖然黑曜石和燧石的質(zhì)量要好,但是它們太稀少了無法滿足人類快速發(fā)展的需求,而火和陶器的大量生產(chǎn)為金屬材料的問世埋下了伏筆。


3.1.2

?? 大約在公元前4000年左右古埃及人在燒制有孔雀石釉料陶器的時候,意外的在爐子里得到了一種副產(chǎn)品,這是一種與陶器完全不同,顏色微紅,陽光下閃閃發(fā)光,可以捶打成薄片、可以彎折、會在高溫中融化,而當(dāng)其冷卻之后,仍然具有原來的顏色和特性。由此,銅被人類從礦石中分離出來。

?? 銅的熔點是1084.4攝氏度,而隨著制陶技術(shù)的不斷改進(jìn),燒制陶器的水平不斷提高。窯爐溫度可以達(dá)到1100攝氏度,超過了銅的熔點,只要原料合適,很容易得到銅,而孔雀石是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳酸鹽,被稱作堿式碳酸銅,在高溫缺氧的環(huán)境中,孔雀石中的銅很容易被窯爐中炙熱的碳或者一氧化碳還原為純銅,流到爐低。

自然銅在自然界中也可能少量存在,但在無法大量生產(chǎn)出來之時,其即使得到應(yīng)用也難以推廣普及,而隨著煉銅技術(shù)出現(xiàn)之后,大量的銅器也會馬上進(jìn)入世人眼中。因為有著對石器制造的經(jīng)驗和方法之后,銅器只是更換了材料。其外形、功能都得到了加強。

大量的銅質(zhì)工具出現(xiàn)之后,因為銅的良好性能,使原本石制造、木制造的一些無法實現(xiàn)、普及的工具得到了推廣。車輪如果單憑石制或者木制,其承載能力和耐磨性將會極大的限制使用。而且非常容易損壞,即使造成車輛也無法使用。而有了金屬的加入這種缺陷將得到極大的改善。

在人類掌握煉銅技術(shù)之后,大約公元前3500年,生活在美索不達(dá)米亞平原的蘇美爾人發(fā)現(xiàn)在熔化的銅液中加入少量的錫或者鉛,可以大大提高銅的性能。比純銅的硬度更高,色澤更加光亮。做出的器具和武器更加鋒利耐用。而這種合金叫做青銅,在自然界中,銅錫礦常形成共生礦,在煉銅的時候錫自然融化在銅液中,通過改變錫鉛的含量,不僅能夠降低銅的熔點,還能相應(yīng)的提高銅在各方面的性能,硬度、韌性、抗腐蝕等等。用青銅只做器具可以采用一種新的方法——鋳造法。將熔化的青銅液,注入預(yù)先做好的耐熱不變形的模具空腔,冷卻之后就可以得到與這個空腔形狀完全一樣的器物。鑄造技術(shù)極大的提高了人類的制造金屬器物的效率,從此可以大批量制造人們需要的工具、武器。

在銅制器具大量普及的同時,大約公元前2000年,生活在今天土耳其安納托利亞高原的赫梯人發(fā)明了煉鐵技術(shù),把氧化鐵變成鐵,因為赫梯人生活的地區(qū),銅礦不多,鐵礦卻很多。他們利用古埃及人的煉鐵方法的過程中,再投入銅礦的時候摻雜了一些鐵礦石,或者用含有鐵的礦石鑄造煉銅爐,礦石中的鐵被高溫熔爐中的一氧化碳還原出來,由于爐內(nèi)溫度一般達(dá)不到鐵的熔點1593攝氏度,被還原的鐵的形狀與原來鐵礦石相差不多只不過千瘡百孔。被稱為海綿鐵或“塊煉鐵”。赫梯人發(fā)現(xiàn)把它們重新加熱,反復(fù)鍛打,排出其中雜質(zhì)(二氧化硅和其中未被還原的氧化鐵),疏松的鐵塊即變的密實而有韌性,可以做成器皿、工具和武器。世界上最早的煉鐵技術(shù)因此而產(chǎn)生的。

地殼中的鐵含量是銅的1000倍,鐵礦比銅礦多得多。煉鐵與煉銅的方法相差不多,鐵器由于原材料的充足,可以大量生產(chǎn)所需的工具。公元前1595年手持鐵質(zhì)兵器的赫梯人遠(yuǎn)征兩河流域,把巴比倫城洗劫一空。直接導(dǎo)致古巴比倫王國的滅亡。

鐵器出現(xiàn)后,金屬工具更加廣泛的介入人類活動,公元前1200年生活在亞美尼亞和南高加索的力哈德人發(fā)明了增加鐵器硬度的方法,他們把已經(jīng)鍛打成形的鐵器重新透鏡炙熱的炭爐,使碳和鐵器表面直接接觸,待燒到一定程度,與碳接觸的鐵器表面會變的非常堅硬,甚至比青銅還硬。后來人們還發(fā)現(xiàn),將滲碳的鐵器加熱至高溫再使它在水或油中急劇冷卻,會變得更加鋒利耐用。現(xiàn)在稱這種改變金屬組織結(jié)構(gòu)的辦法為:滲碳、淬火。

公元前六世紀(jì),中國人發(fā)明了液態(tài)生鐵冶煉技術(shù),他們利用結(jié)實的耐火材料砌成高高的煉鐵爐,這種煉爐成為當(dāng)今世界普遍使用的煉鐵高爐原型,使?fàn)t膛內(nèi)能夠承受炙熱的火焰高溫和內(nèi)部巨大的壓力,爐膛內(nèi)一層木炭一層鐵礦石交替鋪架,一直鋪到爐頂,從下面點燃木炭,木炭在狹小的范圍燃燒,可顯著提高爐內(nèi)溫度,同時產(chǎn)生一氧化碳,是鐵礦石迅速還原成鐵,爐內(nèi)熱氣流上升,使得上層木炭、鐵礦石預(yù)熱,從而提高效率。被還原的鐵在爐內(nèi)高溫下,木炭大量滲入鐵中,當(dāng)鐵的含碳量達(dá)到4.3%時純鐵的熔點將從1534攝氏度下降至1146攝氏度。而精心設(shè)計的爐內(nèi)溫度可達(dá)到1200攝氏度以上。從而形成鐵溶液,鐵水不斷下滲,從爐底流出,流到用陶土或石塊制成的模具中,就可鑄造成各種形狀的鐵器。而在此之前人類一直沿用赫梯人發(fā)明的煉鐵技術(shù)。以低溫固體還原方式把鐵礦石煉成疏松的海綿鐵,再經(jīng)過人工反復(fù)捶打,除去雜質(zhì),鍛造成型做成器具。而且煉鐵是一爐一次性使用,這種技術(shù)生產(chǎn)效率極低,能夠做成的器具也有限。液態(tài)煉鐵技術(shù)的發(fā)明,使得金屬新材料的你大量應(yīng)用得以快速實現(xiàn)。


3.1.3金屬世界

隨著銅鐵等金屬新材料的發(fā)現(xiàn),人類的器具得到了極大的發(fā)展。各種工具、農(nóng)具、兵器都得到了改進(jìn),與此同時古代中國人發(fā)明了復(fù)合金屬材料兵器的制造技術(shù),其總結(jié)了自商周以來鑄造青銅器物的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)了青銅主要成分銅、錫的比例與合金性能之間的關(guān)系。為冶鑄用途不同的各種器物提供了工程設(shè)計依據(jù)。成書于春秋時期的《考工記》,明確記述了六種不同的銅錫比例分別適應(yīng)制造何種器物,只是人類歷史上有文字記載的最早的合金成分與性能對照表。。

弓箭是人類較早的兵器之一,在金屬材料沒有出現(xiàn)之前,其箭頭多是尖木、銳石來承擔(dān),弓身亦是木質(zhì)結(jié)構(gòu)加動物的筋,而金屬材料出現(xiàn)之后,箭鏃將金屬化,在江西省新干縣出土(存江西省文物考古所)了公元前1100年的商代后期的帶平衡翅的青銅箭鏃,其后掠的尾翅可使射出的箭飛行穩(wěn)定,金屬的硬度和耐磨性,將大大的提高其殺傷力與耐用性。隨著各種新材料不斷出現(xiàn),弩、連弩以及大型的弩箭相繼被研發(fā)出來而金屬的使用也越來越頻繁。戰(zhàn)爭促使著兵器的改進(jìn)速度相比其他器具要明顯的快。金屬兵器可以打造的更加輕薄、鋒利,比石木材料要更加的耐用、好用。

車在金屬材料出現(xiàn)之前,其輪不管是石制還是木制其承載和耐用方面都難以普及,而加入相關(guān)的金屬輔助之后,其承載能力與耐用性將極大地提高。尤其是車輪加入金屬固定后不易變形,經(jīng)久耐用,車輛的普及加速人與物資的流動,從而對人類社會的發(fā)展起到了極大的作用。

船的制造可用巨大的木頭,從中挖空。也可以用小塊的木頭拼接或者竹筏那樣將許多竹子連接起來,但這些船的體積與承載能力都受到了極大的限制,而木船也受到了其本身木質(zhì)的影響,龍骨難以造的太大,有了金屬材料的加入,船將可以擴大幾倍、幾十倍,在大海中航行需要較大的載重與體積,而在海上完全靠人力驅(qū)動顯然難以承繼,在船上豎起風(fēng)帆,借助風(fēng)力人類可以向更遠(yuǎn)的地方前行。但是風(fēng)力是一種不穩(wěn)定的動力,在大海中的船只要是行到無風(fēng)的區(qū)域那將是災(zāi)難。如果有一種穩(wěn)定的動力源來驅(qū)動,人類將會走的更遠(yuǎn)!


3.2器具演化的第二次躍進(jìn)——獲得穩(wěn)定的動力源。

?3.2.1呼喚動力源

隨著金屬器具的普及,人類生產(chǎn)、生活、戰(zhàn)爭等方方面面,研發(fā)了大量的器具。有了金屬代替石木,制造的器具可以更加的龐大,但是如何驅(qū)動這些龐大的器具,變成了擺在人類面前的重要難題。

在龐大器具出現(xiàn)之前,器具的使用一般為人力、畜力、風(fēng)力、水力等等來驅(qū)動,由人來操作的器具自然是靠人力來驅(qū)動的,弓箭演化開始是由人來拉的,后期演化為弩箭雖然也有筋、繩的蓄力作用,但也是有人力作用的。

畜力的使用,在人類開始馴養(yǎng)動物之后就應(yīng)該開始了,用牛耕地、馬拉車等等,都是使用畜力來驅(qū)動器具的,而使用水力的水車、使用風(fēng)力的帆也都在各地使用著。雖然人類很早就學(xué)會了使用外力來驅(qū)動器具,但是在大型器具出現(xiàn)之時,人們就發(fā)現(xiàn)了很多問題,人力、畜力對于驅(qū)動大型器具來說,能夠提供的動力實在有限,而且對食物的消耗也非常巨大,其速度低和消耗大,造成成本巨大。水力和風(fēng)力的使用受到區(qū)域和時間的限制也很大。這些動力源都是缺乏穩(wěn)定性,這種缺陷限制了器具的大型化趨勢。而人類的各項活動需要更加龐大的器具,這迫使人類尋找更加合適的動力源。


3,。2.2 蒸汽機劃時代的創(chuàng)舉

?? 現(xiàn)在一般認(rèn)為第一臺蒸汽機是由英國機械師詹姆斯瓦特(1736-1819)發(fā)明的,但是蒸汽機從構(gòu)想到不斷完善,仍然經(jīng)歷了許多代人的努力,1606年意大利學(xué)者波爾塔(1538-1615),在他撰寫的《靈學(xué)三問》中論述了如何利用蒸汽產(chǎn)生的額壓力使水槽液位升高,凝結(jié)產(chǎn)生吸力,使得液位下降。之后又有許多關(guān)于蒸汽壓力的使用技巧,直到1643年意大利物理學(xué)家? 托里徹利? 發(fā)現(xiàn)了大氣壓力之后才加快了關(guān)于蒸汽使用探索的進(jìn)程。

1654年德國發(fā)明家蓋里克進(jìn)行了公開的科學(xué)表演,在一個直徑50cm的汽缸里裝上可以自由移動的活塞,氣缸與抽氣機相連,與活塞項鏈的繩子通過滑輪拉動了50名壯漢。1690年法國物理學(xué)家帕幡(1647-1712),在法國科學(xué)刊物上用拉丁文發(fā)表了蒸氣活塞冷凝能夠往復(fù)運動,其與托馬斯。沙費瑞(1650-1715)合作制造叫做“明輪”的船,這是人類有記載第一次用機器驅(qū)動的船只。

1712年英國人托馬斯。紐考門(1663-1729)發(fā)明了可以連續(xù)工作的實用蒸汽機?;钊睆竭_(dá)53cm,推力超過1700千克,相當(dāng)于20個人的力量。這種蒸汽機效率低下,需要消耗大量的煤炭。力量也難以有很大提升。但其作為礦場的抽水機在短短15年間傳遍了整個歐洲。

公元1777年英國機械師詹姆斯瓦特對紐考門蒸汽機做出了重大改進(jìn),1782年瓦特再次做出改進(jìn),把原來的利用大氣壓力推動活塞改用蒸汽與大氣聯(lián)動,輪流從活塞兩端向氣缸送蒸汽。提高了活塞的運動速度,加上齒輪、活塞連桿,使蒸汽機成為多種勞作的動力之源。同時瓦特還發(fā)明了“離心調(diào)速器”使得飛輪轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,“壓力表”可以防止壓力過大而爆缸。經(jīng)過瓦特改進(jìn)的蒸汽機可以帶動各式各樣的機器,具有了自動化的許多特征。到1783年幾乎代替了所有的紐考門蒸汽機。就在這一年瓦特定義了一個新的單位“馬力”用它表示蒸汽機做功的大小。當(dāng)時在英國使用馬做動力的成本是人的一半,而蒸汽機約為人的1/4,,與水力相比蒸汽機具有極好的機動性,工廠不再需要集中在遠(yuǎn)離城市的河谷地帶。加上動力成本大幅下降,促進(jìn)了英國紡織業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

蒸汽機拓展了人類的工作領(lǐng)域以及克服了勞動者數(shù)量、體能的限制,從此數(shù)量將不再是決定性因素。蒸汽機的發(fā)明和應(yīng)用,推動了英國城市化進(jìn)程,到1811年其應(yīng)用生產(chǎn)不過30年,英國制造業(yè)人口超過農(nóng)業(yè)人口。1688年英國社會總產(chǎn)值約4800萬英鎊,到了1841年約為4,52億英鎊。19世紀(jì)英國成為世界工業(yè)產(chǎn)值最高的國家。這種快速的變化隨后遍及歐洲大陸,后來又發(fā)生在美國。歷史學(xué)家稱之為波及全球的“產(chǎn)業(yè)革命。

工業(yè)生產(chǎn)得到重大突破后,運輸、交通急需跟上。這對瓦特蒸汽機產(chǎn)生了改進(jìn)的需求。美國人伊文思(1755—1819)和英國人特里維西克(1771——1833),他們分別在各國各自制造出高壓蒸汽機

15世紀(jì)歐洲礦山開始使用木制軌道上行駛馬拉列車,1783年馬拉列車的木軌相繼改為鑄鐵軌道。1825年9月27日,第一條公共鐵路在英國北部斯托克頓至達(dá)林頓之間開通。鑄鐵軌道改為不容易斷裂的鍛鐵軌道。全長16千米。當(dāng)時火車有38節(jié)車廂,客貨兩用,時速在23千米。機車采用特里維西克發(fā)明的高壓蒸汽機。由煤礦機械師斯蒂芬生(1781——1848)設(shè)計,并親自擔(dān)任司機。火車的發(fā)明是從前歐洲人一生的活動半徑不到25千米,在有了鐵路之后,一天就可以達(dá)到500千米之外的地方。

火車的發(fā)明是人類能夠以前所未有的速度和規(guī)模,改變自身和物質(zhì)財富的空間位置。蒸汽船的發(fā)明也經(jīng)過許多坎坷,直到1807年美國發(fā)明家富爾頓在瓦特的幫助下制造的長50米、寬4.2米,吃水0.7米的明輪蒸汽船在哈德孫河上試航,并順利航向32小時,240千米。船速已經(jīng)超過順風(fēng)順?biāo)姆?,這才標(biāo)志著蒸汽動力船在這一天正式誕生。從此人類可以向深海遠(yuǎn)航!


[if !supportLists]3.2.3?????????[endif]更加穩(wěn)定的動力源

蒸汽機、外燃機、內(nèi)燃機、電動機被統(tǒng)稱為發(fā)動機,都是可以把其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,蒸汽機只是發(fā)動機的初始階段。由于燃料燃燒位置的不同,而有了內(nèi)外燃機的區(qū)分,蒸汽機算是典型的外燃機,它是通過燃料在發(fā)動機外部燃燒,產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能的方式,內(nèi)燃機是現(xiàn)在常見的發(fā)動機,種類十分繁多。常見的汽油機、柴油機,不常見的火箭發(fā)動機等等。都屬于內(nèi)燃機。燃?xì)廨啓C是一種通過燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)?,利用燃?xì)獾母邏和苿尤細(xì)廨啓C葉片旋轉(zhuǎn)從而輸出動力,燃?xì)廨啓C因為其輸出功率較大,很難精細(xì)調(diào)整,一般用于超大型器具。

電動機是建立在通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用原理研發(fā)出來的。1821年法拉第受到奧斯特電磁理論(通電導(dǎo)體影響磁針偏轉(zhuǎn))的啟發(fā),發(fā)明了一種簡單的裝置。只要有電流通過,線路就會繞著一塊磁鐵不停地轉(zhuǎn)動,這被視為電動機的祖先。直到1873年比利時的格拉姆發(fā)明了大功率電動機電動機才開始大規(guī)模的用于工業(yè)生產(chǎn)。

從蒸汽機待內(nèi)外燃機,再到電動機,一步一步的改進(jìn)。對于能量的利用效率不斷提高,而其所造成的污染卻在不斷減小。隨著獲取電力方法的不斷改進(jìn),電動機的應(yīng)用將逐漸擴大,機器也將獲得巨大的改變。他們因為有了發(fā)動機而充滿活力,每一臺發(fā)動機都是一顆可以永不停息的心臟!


3.3信息傳遞、收集與處理,即智能化時代

?3.3.1信息傳遞

?? 隨著器具的不斷改進(jìn),形體日漸增大,結(jié)構(gòu)越加復(fù)雜,獲得發(fā)動機作為動力源之后,人類社會百年的工作成果比以前數(shù)十百萬年的努力還要多得多。機器的高速運轉(zhuǎn),同時帶動了人類社會節(jié)奏的加快,人類需要更加便捷的交流方式來疏導(dǎo)急速增加的財富。大型器具也需要更有效的控制系統(tǒng)。

? 語言是人類的常用交流方式,而當(dāng)距離較遠(yuǎn)的時候,需要恨到的聲音才可以。在更大的區(qū)域中中,語言的傳遞會受到聲音在空中傳播的制約。鐘聲因其洪亮可以快速傳播較遠(yuǎn)距離,曾經(jīng)被用于一定區(qū)域大面積的傳播簡單信息。這種信息傳播是比人的聲音要有效的多。而烽火臺、狼煙起也曾被用于傳播戰(zhàn)爭緊急情況。這些方式都只能傳播簡單的信息。而且受到地域、時間、天氣等多方面的影響較大。戰(zhàn)場指揮使用的旗語也是一種信息傳播的方式,在海上航行中旗語也曾被廣泛使用。信鴿也曾作為信息傳遞的載體,盡管其可以攜帶大量信息,但是這種方式的實現(xiàn)并不容易。需要隨時攜帶,并且要長時間訓(xùn)練,在傳遞的過程中還不能發(fā)生意外。以上的諸多信息傳遞方式,有著諸多的缺陷,并且不穩(wěn)定。大型器具的普及,尤其是在大型器具的協(xié)同操作上,需要各個部分密切配合。而這需要穩(wěn)定、快速的信息傳遞。在戰(zhàn)爭中中,能否提供信息傳遞的安全、穩(wěn)定、快速等等,對整個戰(zhàn)爭起到了巨大的作用。這一切都在促使人類尋找更加便捷的信息傳遞方式。

?? 18、19世紀(jì),是人類科技大副進(jìn)步的時期。人類對電、磁等整個世界的各方面都有了更加精確的認(rèn)識。對于電的發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)、存儲、應(yīng)用以極短的時間完成。對于電,從一開始就讓人們著迷。

? 電和磁本為一家,然而人類對磁的研究利用遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于電,而從現(xiàn)在電磁系統(tǒng)中個數(shù)據(jù)的單位名稱中,我們可以知道哪些曾經(jīng)為電磁普及做出巨大貢獻(xiàn)的人:伏特、高斯、庫倫、歐姆等等。這些前輩都以為世人熟知。法拉第的電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)、麥克斯韋方程組對諸多電、磁理論研究成果進(jìn)行了匯總。最后有赫茲用實驗證實,1832年法國人皮克西發(fā)明了可以連續(xù)產(chǎn)生電流的最早發(fā)電機他是第一個賦予法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象以實用價值的人,1859年法國人普朗泰發(fā)明了用鉛做電極的蓄電池,當(dāng)電池使用一段時間使電壓下降后,可以給它通以反相電流,使電池電壓回升,這樣電池可以反復(fù)使用。

?? 對于電兩級靠近會產(chǎn)生火花的現(xiàn)象,可能是用電照明想法源頭。1808年戴維發(fā)明了最早的電弧燈,用幾十個伏打電池串聯(lián)一起,產(chǎn)生高電壓,電池兩極根接一根石墨做成的碳棒,當(dāng)兩個根碳棒接近到一定距離時,在間隙處就會出現(xiàn)明亮耀眼的弧光,能夠維持相當(dāng)長一段時間。它的空間位置十分穩(wěn)定,可以照亮一大片地方。但是由于電弧產(chǎn)生高溫會迅速焼蝕碳棒,難以大面積推廣使用。知道1879年美國人愛迪生和英國人斯旺(1828-1914)分別發(fā)明了碳絲白熾燈使得用電照明開始取代油燈、煤氣燈進(jìn)入人們的生活。電燈的使用不僅減少了污染和火災(zāi),還能為工廠和居室提供照明,是人類告別了幾千年的:日出而作、日落而息的生活模式。人類的活動不再受到黑夜的限制!

最早的用電傳遞信息是由1804年西班牙發(fā)明家發(fā)明的,他用27條長長的電線傳送簡短的信函,這些電線的一端浸泡在酸水里,其中一條道線的另一端固定在電池的一極,其余26條線分別代表了26個拉丁字母,通過更換線頭與電池相連導(dǎo)致酸水化學(xué)反應(yīng)。從而把文字傳送到千米之外。1837年英國人庫克和惠斯登(1802-1875)利用電流令磁針偏轉(zhuǎn),根據(jù)磁針偏轉(zhuǎn)方位來傳遞信息,1838年美國人莫爾斯(1791-1872)發(fā)明了一種新的電報系統(tǒng),使用時斷時續(xù)的電流發(fā)送文字信息。莫爾斯用兩種持續(xù)時間不同的電流信號組成不同的時間序列,分別代表不同的拉丁字母和阿拉伯?dāng)?shù)字。莫爾斯這種使電極信息有空間組合變?yōu)闀r間序列,解決了解決了電極實化的難題。而這種方式也為后來快速傳輸大量信息提供借鑒。

電話的出現(xiàn),讓距離不再成為人類交流的阻礙,1876年1月貝爾在美國申請了電話專利,同年3月獲得了美國專利局額批準(zhǔn)。2002年6月美國國會正式通過一項決議:認(rèn)定梅烏奇才是電話的發(fā)明者,1871年移民美國的意大利人梅烏奇(1808-1889)發(fā)明了電話,其在研究電擊療法時發(fā)現(xiàn)了聲音可以通過銅絲傳導(dǎo),在其移民美國后,開始研究能夠傳播聲音的機器,1860年他在紐約公開演示了這種:能夠講話的通信器。在經(jīng)過改進(jìn)后,1871年梅烏奇因付不起250美元的專利費而無法申請專利。貝爾曾與梅烏奇在一個實驗室工作過,在其成功申請專利后,梅烏奇連續(xù)上訴了13年無果,于1889年含恨離世,可見發(fā)明創(chuàng)造與成功推廣并不等同。

人類在成功建立信息傳遞之后,其帶來的便捷,以及開發(fā)商的應(yīng)用獲利使得電信迅速推廣、普及。不僅在超遠(yuǎn)距離上可以快速傳遞信息,在大型器具的內(nèi)部也可以近距離穿過墻壁等阻礙傳播信息。這種高速的無視距離、障礙的信息傳遞讓人類社會與器具本身編的越來越緊密。而此時的信息傳遞仍舊處在較為初級的階段。


3.3.2 邏輯運算與機器語言。


?? 二極管、三極管是邏輯運算和機器語言得以實現(xiàn)的硬件基礎(chǔ)。1874年德國人布勞恩(1850-1918)經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn),某些金屬硫化物具有使電流單方向通過的特性。并利用這種特性做成了無線通信不可或缺的檢波器。開創(chuàng)了人類研究半導(dǎo)體的先例。1904年美國人弗萊明(1849-1945)采用在真空中利用電流加熱燈絲的辦法做成了效率很高的真空二極管,1906年美國人福瑞斯特(1873-1961)對真空二極管做出了重大改進(jìn),發(fā)明了真空三極管,從而開辟了電子學(xué)發(fā)展的新途徑。真空三極管對信號具有放大作用,它的問世解決了人類超遠(yuǎn)距離信息傳送中的衰減問題。促進(jìn)了無線電產(chǎn)品的大量發(fā)展。讓人類進(jìn)入了信息時代。1925年蘇格蘭人貝爾德實現(xiàn)了用電信號傳送活動圖像的構(gòu)想,發(fā)明了最早的電視。半導(dǎo)體的應(yīng)用日趨廣泛。

??1945年人類發(fā)明電子計算機,早在17世紀(jì),人們即已開始研究能夠進(jìn)行數(shù)字計算的機器,300多年,人們遇到最大的難題是用于計算操作重要部件運算速度太慢。造出來的機器計算速度遠(yuǎn)不及人腦,然而自從電子管發(fā)明之后,人類發(fā)現(xiàn)可以利用電子管工作狀態(tài)的快速變化,替代機械計算器中零部件空間位置和相互關(guān)系的變化,能夠以電信號表示計算過程中的數(shù)據(jù),通過控制電信號的變化完成計算。由于電子運行速度近光速,所以這種機器的運算速度理論上也可以接近光速。

1942年8月美國賓夕法尼亞大學(xué)莫可萊教授(1907-1980)受命為美國軍方研制計算火炮彈道的計算機。經(jīng)三年研制成功,這臺計算機全稱是“電子數(shù)值積分計算機”它使用了1.8萬個電子管;1500個繼電器;7000個電阻;1.8萬個電容器,每秒能進(jìn)行5000次加法運算,比當(dāng)時的電動機械式計算機快1000倍。

1946年,從匈牙利移居美國的科學(xué)家諾依曼(1903-1957)對電子計算機做出重大改進(jìn),計算機不再按十進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行操作,而改為二進(jìn)制,用電子管“導(dǎo)通”和“截止”兩個狀態(tài)分別表示二進(jìn)制中的“0、1”,電子管的工作狀態(tài)同直接參與運算的數(shù)字對應(yīng),計算過程必須遵循的程序和參與計算的數(shù)據(jù)預(yù)先存入計算機,運算過程全部有計算機自動控制,人將不再干預(yù),從而使得計算機的運算速度大大提高。

由于每個單子管都需要通電流加熱燈絲,使陰極達(dá)到1000攝氏度左右才能發(fā)射電子正常工作,而且由于電極必須裝在抽成真空的玻璃殼內(nèi),使其體積難以小型化,這樣稍微復(fù)雜一點的機器就會造的非常龐大。站用地方較多,無法普及。1萬個電子管構(gòu)成的計算機耗電大約100千瓦時,可見其耗電相當(dāng)大,由于工作時需要預(yù)熱,能量浪費嚴(yán)重,這些情況直到晶體管的問世才得以轉(zhuǎn)變。

美國理論物理學(xué)家巴?。?908-1991)和肖克來在實現(xiàn)物理學(xué)家布拉頓的配合下,采用半導(dǎo)體材料中通過三個金屬電極控制電子運動,并最終用鍺半導(dǎo)體材料制成了具有放大電信號能力的晶體管,其體積可以做的極小,耗電不足電子管的1%,更不需要預(yù)熱、抽成真空;拿來通電就可使用,這些優(yōu)良的特性,使得各種電子設(shè)備迅速小型化。

然而鍺在空氣中容易氧化,隨著溫度的升高其半導(dǎo)體物理特性也會發(fā)生變化,使得晶體管漏電或者無法工作。1954年美國德克薩斯儀器公司的工程師改進(jìn)制造高純度單晶硅技術(shù),發(fā)明利用硅半導(dǎo)體材料制造晶體管,解決了鍺晶體管存在的問題,硅晶體管迅速取代鍺晶體管。在1958年在德克薩斯儀器公司工作的年輕工程師基爾比(1923-2005)想出一個很好的主意,不僅在硅片上制造晶體管,還使得硅片在可控制的特定區(qū)域參入其它不同元素,制成電阻、電容并按電路設(shè)計要求將其相互連接,集成電路因此而生。集成電路可以大大的縮小電子設(shè)備的體積、重量,20世紀(jì)60年代初期,人們只能制作一塊包含幾十個元件的集成電路,70年代后期,已經(jīng)能在30平方毫米硅片上集成13萬個晶體管;90年代可在指甲大小的硅片上制作包含500萬個集體管的集成電路。它的功能相當(dāng)于250代1945年發(fā)明的電子計算機。而當(dāng)年第一臺計算機重30噸,需要占用兩間房屋。

隨著材料的不斷更新、完善,晶體管性能更趨穩(wěn)定,在電子設(shè)備中得到大量應(yīng)用,邏輯運算又稱布爾運算,是布爾用數(shù)字方法研究邏輯問題,并成功建立了邏輯運算,在邏輯運算中用“0、1”來便是兩個對立的邏輯狀態(tài)和“與、或、非”三種基本邏輯運算。都可以用電路中的通斷及其組合來表示。隨著電子技術(shù)和計算機的發(fā)展,出現(xiàn)了各種復(fù)雜的大系統(tǒng),它們的變化規(guī)律也遵循布爾所揭示的規(guī)律。

在復(fù)雜運算系統(tǒng)中,一條一條指令構(gòu)成了一種新的語言——機器語言。每一條指令都是一組二進(jìn)制代碼,多條相關(guān)指令組合成了“程序”。由于專業(yè)人員編寫的程序不斷增加,最終形成了“操作系統(tǒng)”,而操作系統(tǒng)的開發(fā)成功,讓計算機逐步走入普通人的世界。但是因為各個計算機公司生產(chǎn)的計算機,其指令的數(shù)量與功能;指令的格式;尋址方式;數(shù)據(jù)格式都有差別,即使一些常用的基本指令有,如算數(shù)邏輯運算指令、轉(zhuǎn)移指令等也有差別。因此各種型號計算機的高級語言基本相同,但將高級語言程序編譯成機器語言后,其差別也相當(dāng)大。為了緩解新機器推出與原有應(yīng)用程序之間的矛盾,1964年在哪設(shè)計IBM360計算機時所采用的系列機思想較好的解決了這一矛盾。從此以后,每個計算機公司生產(chǎn)的同一系列計算機,盡管其硬件實現(xiàn)方法可以不同,但是指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式、I/O系統(tǒng)等都保持相同。以此達(dá)到軟件的兼容性。盡管有更高檔的產(chǎn)品出現(xiàn),指令系統(tǒng)可以較大擴充,但仍保留了原來的全部指令,保持了軟件向上的兼容性,這一系列的改進(jìn),大大提高了計算機的適用性與持續(xù)性。隨著因特網(wǎng)絡(luò)的建立、推廣是人類可以跨越千山萬水實時交流,

如今,人們已經(jīng)無法離開網(wǎng)絡(luò)生活了,而隨著更多高級語言的開發(fā)、以及建立在這些高級語言上的各種程序,人與人的交流,人與機器的交流,機器與機器的交流將會變得更加簡便,邏輯運算和匯編語言讓機器有了判斷與表達(dá)的能力,這是學(xué)會思考的第一步,



3.3.3傳感器與執(zhí)行


?? 傳感器是一種檢測裝置,能感受需要測量的信息,并將感受到的信息按一定規(guī)律變化成電信號或其他形式的信息輸出,以滿足信息的收集、傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求,對于傳感器的告訴發(fā)展,是在機器具備了判斷能力之后才開始的。電腦是一個比較直觀的形容,僅有電腦是無法形成智慧的,它需要一些方法來感知這個世界。傳感器可以滿足這種需求,模擬人體感知能力,傳感器依靠熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件磁敏元件、聲敏元件、放射敏感元件、色敏元件、味敏元件等等敏感元件。來對外界信息進(jìn)行收集,有轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成需要的信號、數(shù)據(jù)。有了這些數(shù)據(jù)再加上判斷、運算則如人類一般的活動是完全可以的。

當(dāng)?shù)谝慌_機器具備了有各種傳感器采集到這個世界上常規(guī)事物的各種信息,形成數(shù)據(jù)庫并儲存,在遇到相似信息(可以根據(jù)任務(wù)目的)調(diào)用并且判斷如何行動,則與人相差不遠(yuǎn)。而之后的復(fù)制則會更加簡單。隨著傳感器的研發(fā)、改進(jìn),這將很快被完成。那么具有一定智慧的機器也將很快出現(xiàn)。尤其是適合特定環(huán)境的“區(qū)域性”或“定向性”快速應(yīng)對機器人將會更加容易出現(xiàn)。

對材料的不算升級、改進(jìn),讓機器具備了鋼筋鐵骨,蒸汽機的發(fā)明讓機器獲得了永不停息的心臟,而電磁技術(shù)的應(yīng)用,讓機器胡蓓蕾信息傳遞、邏輯運算的神經(jīng)、大腦體統(tǒng)。傳感器的快速發(fā)展,讓機器具備了自己感知世界的能力,經(jīng)過萬年左右的演化,如今的機器已經(jīng)相當(dāng)于生命進(jìn)化到了真核生物階段。而這只是新生命的開始!


[if !supportLists]4章?????????[endif]盛世


4,1從無核到有核的躍變

? 器具從石木材料道金屬材料的改進(jìn),以及不斷復(fù)雜、精細(xì)的結(jié)構(gòu),這些都只能算是量的改變,在這種情況下,機器的運轉(zhuǎn)基本都是看外力來完成的。一般由人來決策、執(zhí)行。隨著電子技術(shù)與信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,機器正在逐步演化出“核心”——控制系統(tǒng)。

?? 自動化一般是指器具在沒有人或較少人的直接參與,按照人的要求經(jīng)過機器本身的自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱操作實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)?!白詣踊笔怯?946年美國福特公司的機械工程師D.S哈德最先提出的,并用來描述發(fā)動機氣缸的自動傳送和加工過程。隨著5、6十年代,自動調(diào)節(jié)器和經(jīng)典控制理論的發(fā)展以及計算機的推廣應(yīng)用,自動化進(jìn)程得到了理論和技術(shù)雙重支持,從而快速的發(fā)展!

20世紀(jì)60年代以后,計算機升級改進(jìn),出現(xiàn)了采用計算機集成制造系統(tǒng)CIMS的工廠自動化,如數(shù)控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設(shè)計制造、自動化倉庫等等。制造、管理、調(diào)控都在向自動化發(fā)展。

自動駕駛汽車是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的汽車,谷歌自動駕駛汽車與2012年5月獲得了美國首個自動駕駛車輛許可證,這標(biāo)志著具備自動話、智能的機器正在深入我們生活的方方面面。圍棋人機大戰(zhàn)是一個舉世關(guān)注的比賽,是人工智能圍棋程序“AlphaGo”與韓國圍棋九段棋手李世石于2016年6月30日在韓國首爾進(jìn)行的5場比賽,以4勝一負(fù)穩(wěn)贏,2017年5月23日至27日在中國嘉興烏鎮(zhèn)與中國圍棋九段柯潔進(jìn)行三場比賽,并以3比0絕對優(yōu)勢勝利。

圍棋人機大戰(zhàn)真正引起大眾關(guān)注的是源于2016年1月27日英國自然雜志的一篇文章。這篇文章稱谷歌的人工智能系統(tǒng)阿爾法圍棋“AlphaGo”2015年10月以5:0的戰(zhàn)績完勝歐洲圍棋冠軍,職業(yè)圍棋二段樊麾,這是人類歷史上圍棋人工智能“AI”首次在公平的比賽中戰(zhàn)勝圍棋職業(yè)棋手。圍棋算是棋類中變化最多的,遠(yuǎn)超其它棋類,每一步的計算量都很大,而從圍棋人機大戰(zhàn)來看,人工智能已經(jīng)不僅僅是起步階段了。

1956年以麥卡塞、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見卓識的年輕科學(xué)家在一起聚會,共同研究和探討用機器模擬智能的一系列有關(guān)問題,并首次提出了“人工智能”,之后無數(shù)科學(xué)家為此不斷努力。1997年5月IBM公司研制的深藍(lán)“DEEPBLUE”計算機戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕羅夫“KASPAROV”這僅是開始,隨著電子計算機的不斷升級,人工智能將會越來越強大。

對于大型艦船及其編隊,甚至整個國家機器,它們都有一個控制“領(lǐng)導(dǎo)”核心,核心對于整體起到強大的調(diào)控作用,在機器不大的時候,古代的大型槳船、帆船,其上會有一個船長調(diào)控整艘船只運行,那時大聲的喊話都可以快速的傳送指令,而隨著器具的大型化,要求的精確化,單憑船長一人或幾人的經(jīng)驗已經(jīng)無法完成對龐大船只的駕馭,這時整套自動駕駛系統(tǒng),會起到巨大的作用。

對于核心控制,隨著機器體積的增大而增大這種趨勢,在自動化以及智能化不斷進(jìn)步的今天,未來也許只需要一臺計算機一點點空間就可以完成對整艘艦船的;整個艦隊的調(diào)控,對于生活、工作中的各種機器,它們也需要一個核心,而這個核心正在不斷完善。當(dāng)有了完備的核心控制系統(tǒng),人類可以集中更多的精力去開創(chuàng)新的突破。

4.2人機盛世

隨著自動化、智能化的深入,當(dāng)絕大部分機器都具備這功能,人類的生活、工作也許更加舒適。自動化住宅調(diào)控、生活工具的自動智能化運行,汽車的自動駕駛,一切都不需要消耗人的精力,就能自動完成人類的預(yù)期。這是一件多么省心又省力的事情啊。但這明顯不是我想的盛世。地球本身的發(fā)展趨勢,資源的不斷消耗等等,這些都在對我們的未來起到抑制作用。突破地球進(jìn)入宇宙深空才是唯一的出路,而人類與機器將在更加廣闊的宇宙中獲得新生。

由于智能、自動化的發(fā)展。大型宇宙航行器,必將出現(xiàn)。我們的技術(shù)已經(jīng)可以完成這種工作。并且創(chuàng)找出適應(yīng)宇宙航行的超大型機器。在宇宙的新環(huán)境中,人與機器也在能進(jìn)一步的改進(jìn)自己,宇宙環(huán)境對于近期的額運行提出了更多、更高的要求。從而也為新機器的發(fā)展提供了更為廣闊的空間,宇宙空間才是器具展現(xiàn)自我的地方。

4.3

?如果一切就這樣,該多好??!從此人與機器過上了快樂幸福的生活!!


[if !supportLists]5章?????????[endif]未來的一些思考


5.1由機器助人到去人化


人類創(chuàng)造器具初始是用來輔助自己生存的。有了工具的幫助,在與其它生物的戰(zhàn)斗中獲得了較大的優(yōu)勢,增加了生存的機會,隨著人類逐步的壯大,工具幫助人類快速提高生產(chǎn)能力,與人類一同開天辟地,在自然界中爭取到了更加廣闊的生存空間,人類與器具相輔相成、快速發(fā)展。

歐洲的機械革命讓器具獲得了動力源,接著的電氣化、自動化讓器具擁有了遠(yuǎn)超人類的能力,它們不畏生死,沒有疲勞、永不停息,這些是人類所不能的。穩(wěn)定強大的動力源讓器具可以催動遠(yuǎn)超自身的重量,而人類的進(jìn)步,器具的快速發(fā)展,在提高生產(chǎn)力的同時也在改變?nèi)说纳罘绞?,共產(chǎn)里面本來需要大量的人員,而有了自動化、智能化器具之后,用人將越來越少,許多人都將因此而改變生活方式。

器具的進(jìn)化人在加速,若果未來人類在宇宙空間行進(jìn),占據(jù)更多的星球,也許只需要幾個人就可以搭理整個星球的所有器具運作。器具的智能化到達(dá)一定階段是否也會崇拜“人神”但向往尋找自由是任何生命的本能。


5.2地球的限制

?? 地球生命經(jīng)過幾十億年的演化,才有了現(xiàn)在的成果。在每一步的演化路徑中所有生命體都作出了巨大的貢獻(xiàn)。地球本身也有興衰變化,其自身儲存的資源并不是無限的,生命體若只是在地球上,最終必先地球而消亡。一個癌細(xì)胞若不企圖擴散,還有什么破壞力?地球的逐步衰老,將使人類以及所有生命的生存環(huán)境都變得越來越艱難。如果單純的依靠地球,不用等資源消耗完畢,人類就會因為爭奪資源而發(fā)起戰(zhàn)爭,末日或者說后期的戰(zhàn)爭是不會有勝利者的。而機器作為人類的輔助也一定會參與戰(zhàn)爭,這是殘酷的未來,但是這種情況的實現(xiàn)可能性較小、

5,3遙遠(yuǎn)的未來

???? 從1973年人類實現(xiàn)第一次登月起,航天員的一小步與人類的一大步都已經(jīng)邁出,隨著技術(shù)的發(fā)展,只會向前邁的更遠(yuǎn)。這就是強大的趨勢。未來并不僅僅是一兩件事決定的,但是趨勢開啟之時,一切的因素都會形成推動趨勢延續(xù)的能量,不論所謂的阻力、反向事件等等,都將變成堅實的腳步鑄就宏偉的未來。

從起初真核生命進(jìn)化完成之后,真核細(xì)胞起初具有的功能要比現(xiàn)在多得多,尤其是單細(xì)胞生命體,它必須什么都要自己動手去獲取,而不像復(fù)雜生命體那樣有專門獲取食物的四肢和嘴,消化食物的腸胃,輸送營養(yǎng)的血管等等,一切都要靠自己。就其生存能力而言,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于現(xiàn)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)生命體。但是有得必有失,其壽命要低于現(xiàn)在生命體中的細(xì)胞。

之所以加入以上的描述,是因為在未來大型航天器的大量出現(xiàn)之后,人類對于太空環(huán)境的不適應(yīng),必將有機器交易防護,而人機將相合為一種新的生命體,當(dāng)然前期的結(jié)合依舊會以人類為主導(dǎo),此時的人類也依舊會保留相當(dāng)?shù)纳孢m應(yīng)能力。只有當(dāng)經(jīng)過相當(dāng)漫長的時間,幾十上百代人機的這種結(jié)合才會讓人類逐漸與機器的結(jié)合更加緊密。直到分不開、分不清!或者有一天,人類個體會浸泡在一個大瓶子里面,做一些相應(yīng)的活動,而當(dāng)某種可能造成瓶體破壞,人體將會像失去水的魚,蠕動幾下后死亡。而這并不是最壞的結(jié)果!

當(dāng)機器可以完全自主生產(chǎn)機器的時候,才是人類完成歷史使命的時候,也就和當(dāng)真核細(xì)胞可以自己生出真核細(xì)胞之后,原生生物以及更早期的生物將退居二線。人類也將如此嗎???、

任何生物一旦放棄本體的進(jìn)化、強化,其結(jié)局就已經(jīng)注定。人類的大腦是在快速的進(jìn)化,但若身體其他部分進(jìn)化放緩或者停止,終將限制大腦的進(jìn)化。要么讓身體跟上進(jìn)化速度,要么改變形體結(jié)構(gòu)配置,人體是生命進(jìn)化中較為完美的形態(tài)。做出任何結(jié)構(gòu)的調(diào)整付出的代價肯定不會小。生存競爭在娘胎里就已經(jīng)開始!

未來的自由之爭,人類應(yīng)當(dāng)包容,對于新的事物不要一味的抹殺,阻止。而應(yīng)像古代的大禹治水一樣,大水所形成的的趨勢疏導(dǎo)才是最好的方法,阻擋趨勢勢必難以成功。包容新事物,吸收優(yōu)良,不但可以強化自身,也為后期遇到困難時多一個朋友。那樣即使不在世界的主流,人類也必將會有一席生存之地。



結(jié)與2017年7月27日??? 電腦錄入與2107年8月29日


走向宇宙的過程中人類逐步特化

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