无限的信息正在改变社会

2020-09-07 01:11:15

科学家中不言而喻的是,我们的事业造福于人类,因为在发现之后,技术突破随之而来。科学与技术之间的关系比人们通常认为的要复杂得多,也没有那么线性,这在历史学家中是一个不言而喻的道理。在19世纪之前,发明和创新主要来自那些不是科学家的人的手工艺传统,他们通常不知道相关的科学发展。磁罗盘、火药、印刷机、计时器、轧棉机、蒸汽机和水车就是其中的许多例子。在19世纪末,情况发生了变化:手工艺传统被重建为与科学有重要关系的“技术”,科学家们开始对将理论应用于实际问题产生更深的兴趣。后者的一个很好的例子是蒸汽锅炉爆炸委员会,该委员会由国会任命调查此类事故,并在1878年3月23日的“科学美国人”杂志上进行了讨论。

尽管如此,技术专家经常更多地与当代科学并行工作,而不是按顺序工作。技术专家-很快就会被称为工程师-是一个不同的群体,他们拥有不同的目标、价值观、期望和方法论。他们的成就不能简单地理解为应用科学。即使在20世纪初,科学知识和技术进步之间往往松散的联系也令人惊讶;例如,在科学家有了可行的升力理论之前,航空就起飞了。科学家们说,用“比空气重”的机器飞行是不可能的,但尽管如此,飞机还是会飞。

当我们回顾过去175年的时候,物质和能量的操纵是科学和技术进步的中心领域。科技创新有时兑现了他们的承诺,有时又没有。在最大的进步中,有三个确实改变了我们的生活-可能是变得更好-而两个的影响远没有人们想象的那么大。而我们现在事后才认识到的最重要的影响之一只是预料不到的:通过移动物质和能量,我们最终将移动信息和思想。

以科学为基础的技术改变了我们的生活的一个强有力的例子是电力。本杰明·富兰克林因认识到闪电是一种大气放电,并在18世纪证明避雷针可以保护人和财产而闻名。但后来,当迈克尔·法拉第(Michael Faraday)和詹姆斯·克莱克·麦克斯韦尔(James Clerk Maxwell)证实,电是电子-物质的流动,并且可以在更广泛的电磁学背景下理解它时,理解电的重大科学进步出现了。法拉第指出,电和磁是一枚硬币的两面:移动电子会产生磁场,移动磁铁会在导体中感应电流。这种理解在麦克斯韦的方程式(一个关于电、磁和光的数学模型)中被量化,为发电机的发明奠定了基础,为工业和家庭发电,以及电信:电报、电话、广播和电视奠定了基础。

电力极大地扩大了工厂的规模。大多数工厂都是由水供电的,这意味着它们必须建在靠近溪流的地方,通常是在空间紧张的狭窄河谷。但有了电,工厂可以建在任何地方,可以承担任何规模,配备照明设备,这样它就可以全天候运转。这一创新扩大了大规模生产,并随之而来的是消费社会的增长。电力还改变了日常生活,为地铁、有轨电车和通勤铁路提供动力,让工人源源不断地涌入,城市蔓延开来,创造了郊区生活的可能性。家庭照明延长了可用于阅读、缝纫和其他活动的时间。娱乐形式多种多样,从1904年圣路易斯世界博览会的“激动人心”的灯光展示到电影和广播。家庭用电很快也为冰箱、烤面包机、热水器、洗衣机和熨斗供电。鲁思·施瓦茨·考恩(Ruth Schwartz Cowan)在1983年获奖的书“母亲的更多工作”(More Work For Master)中辩称,这些“节省劳动力”的电器比节省女性劳动力更能提高人们对家庭秩序和清洁的期望,但毫无疑问,它们改变了美国人的生活方式。

最重要和持久的变化之一涉及到信息和思想。电使电影摄影机成为可能,这促进了电影的兴起。第一次公开放映电影是1895年在巴黎,使用的设备灵感来自托马斯·爱迪生的电子电影放映机。(这部电影显示工厂工人在轮班后离开。)。短短几年内,欧美就发展起了商业电影业。今天,我们认为电影主要是娱乐,尤其是娱乐。

电视的故事也是类似的:内容必须被创造出来,才能将技术带入美国家庭。商业赞助商制作了许多早期的节目,如德士古明星剧院和通用电气剧院。电视网还转播棒球比赛等活动,并及时开始制作原创内容,特别是新闻广播。尽管(或许是因为)这些节目的质量平平,但电视却大受欢迎。虽然它的科学基础涉及物质和能量的运动,但它的技术表现在信息、娱乐和思想的运动中。

第二次世界大战再次撕裂了世界,以科学为基础的技术是不可或缺的。历史学家几乎一致认为,作战研究、密码破解、雷达、声纳和近距离引信在盟军的胜利中发挥了比原子弹更大的作用,但引起所有关注的是炸弹。美国战争部长亨利·史汀生(Henry Stimson)宣扬原子弹已经让日本屈服的观点,使美国能够避免代价高昂的陆地入侵,并拯救了数百万美国人的生命。我们现在知道,这个故事是战后发明的,目的是避免对炸弹使用的批评,炸弹的使用导致20万平民死亡。美国领导人适时地宣布,20世纪下半叶将是原子时代。我们将拥有原子飞机、火车、轮船,甚至原子汽车。1958年,福特汽车公司为Nucleon制造了一个模型底盘,它将由微反应堆的蒸汽提供动力。(不用说,它从未完工,但模型可以在密歇根州迪尔伯恩的亨利·福特博物馆(Henry Ford Museum)看到。)。根据德怀特·艾森豪威尔(Dwight Eisenhower)总统的原子和平计划,美国将发展民用核电,既供自己使用,也用于帮助全球发展中国家。美国家庭将由“太便宜而无法计量”的免费核电供电。

核能的承诺从未兑现。美国海军建造了一支核动力潜艇舰队,并将其航空母舰改用核动力(尽管不是其余的水面舰队),政府组装了一艘核动力货船作为示范。但事实证明,即使是小型反应堆也太昂贵或太冒险,几乎不适合任何民用目的。在美国政府的鼓励下,电力公司在20世纪50年代和60年代开始发展核能发电能力。到1979年,全国大约有72个反应堆在运行,大部分在东部和中西部。但即使在那年三里岛核电站臭名昭著的事故发生之前,对新反应堆的需求就在减弱,因为资本和建设成本没有下降,公众的反对情绪也在上升。在事故发生后的五年里,美国计划的50多个反应堆被取消,其他的需要昂贵的翻新。1986年前苏联切尔诺贝利灾难后,核焦虑加剧。今天,美国约有20%的电力来自核电站,虽然意义重大,但与20世纪50年代核能推动者的预测相去甚远。

虽然一些权威人士声称20世纪是原子时代,但另一些人坚持认为这是太空时代。本世纪中叶的美国儿童是在看着以星际和星际旅行梦想为中心的科幻电视节目长大的,阅读由来自其他星球的超级英雄主演的漫画书,听着关于太空旅行奇迹的歌曲的黑胶唱片。他们的英雄是艾伦·谢泼德(Alan Shepard),第一个进入太空的美国人,以及约翰·格伦(John Glenn),第一个绕地球飞行的美国人。他们中的一些父母甚至预订了泛美世界航空公司承诺的登月航班,斯坦利·库布里克(Stanley Kurick)在他1968年的电影“2001:太空漫游”(2001:A Space Odessey)中展示了飞机太空飞行的特色。信息很明确:到2001年,我们将例行地在外层空间飞行。

从伽利略和牛顿时代起,太空旅行所需的基本物理学就已为人所知,历史上充满了看到运动定律潜力的远见卓识者。使这一前景在20世纪成为现实的是火箭技术的出现。罗伯特·戈达德经常被称为“现代火箭之父”,但制造世界上第一枚可用的火箭--V-2导弹的是德国人,他是由纳粹科学家维尔纳·冯·布劳恩(Wernher Von Braun)领导的。战后不久,喷气推进实验室的一个平行的美国军队资助的火箭项目展示了自己的大型弹道导弹。美国政府的回形针行动小心翼翼地将冯·布劳恩和他的团队带到了美国,以加快这项工作的进行,最终导致了NASA的马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的成立。

这种昂贵的科学和工程努力,在民族主义和联邦资金的推动下,导致美国人登上月球并返回家园。但这项工作并没有导致例行的乘员任务,更不用说度假了。尽管热情不减,

早期的大型计算机是如此巨大,以至于占满了房间的大部分空间。它们价格昂贵,运行时非常炎热,需要冷却。它们似乎是只有政府或财力雄厚的大型企业才能证明其合理性的技术。在20世纪80年代,个人电脑戏剧性地改变了这一前景。突然之间,计算机变成了任何企业的东西,许多个人不仅可以购买和使用计算机,还可以用于密集的计算,还可以管理信息。

随着互联网的商业化,这种潜力爆炸式增长。当美国国防高级研究计划局(U.S.Defense Advanced Research Projects Agency)着手开发安全、容错的数字通信网络时,它已经有了SAGE作为模型。但是,建立在使用机械交换的电话系统上的Sage也是军方不想要的典范,因为中央交换中心非常容易受到攻击。为了使通信系统具有“生存能力”,它必须在网络中有一组相互连接的中心或节点。这个解决方案-ARPANET-是在20世纪60年代由美国政府资助的不同的科学家和工程师团体开发的。在20世纪80年代,它催生了我们所知的互联网。互联网及其杀手级应用万维网(World Wide Web)为我们带来了指尖上的海量信息,这些信息改变了我们的生活和工作方式,并推动了社交媒体、可下载娱乐、虚拟会议、在线购物和约会、拼车等全新行业的发展。从某种意义上说,互联网的历史与电力的历史是相反的:私营部门发展了发电,但政府才开始广泛分销这种产品。相比之下,政府开发了互联网,但私营部门却把它送进了我们的家庭-这提醒人们,对技术发展的随意概括很容易是错误的。同样值得记住的是,大约四分之一的美国成年人仍然没有高速互联网服务。

为什么电力、电信和计算机领域如此成功,而核能和人类太空旅行却让人失望呢?今天很明显,后者包含了很大剂量的一厢情愿。太空旅行充斥着科幻小说,英雄勇气的梦想继续助长着不科学的幻想。尽管事实证明发射火箭和将卫星送入轨道是相当容易管理的,但将人类送入太空-特别是在很长一段时间内-仍然是危险和昂贵的。

美国国家航空航天局(NASA)的航天飞机本应开启一个廉价、甚至有利可图的载人太空飞行时代。没有。到目前为止,还没有人基于这个概念创建了一家有利可图的企业。5月下旬,SpaceX公司向国际空间站发射了两名宇航员,这可能改变了可能性,但现在下结论还为时过早。大多数太空企业家将旅游业视为盈利之路,通过亚轨道飞行或漂浮太空酒店进行零重力娱乐。也许有一天我们会拥有它们,但值得注意的是,过去的旅游业是跟着商业开发和定居走的,而不是反过来。

出于同样的原因,核能也被证明是极其昂贵的:保障人们安全的成本很高。认为电力太便宜而无法计量的想法从未真正说得通;这一说法是基于这样一种观点,即微量的廉价铀燃料可以产生大量的电力,但这种燃料是核电费用中最少的。主要的成本是建筑、材料和劳动力,核电站的成本仍然远远高于其他电力来源,主要是因为必须付出所有额外的努力来确保安全。

风险往往是技术的一个控制因素。太空旅行和核能涉及的风险水平在军事环境中被证明是可以接受的,但在民用环境中大多是不能接受的。尽管硅谷的一些人声称,风险资本家通常不太关心风险。政府,特别是在保护自己不受实际或预期的敌人的伤害时,比大多数企业家都更有创业精神。此外,人类太空旅行和核能都不是对市场需求的回应。两人都是出于军事、政治或意识形态原因而想要这些技术的政府的婴儿。因此,我们可能会忍不住得出结论,认为政府应该置身于技术行业之外,但互联网也不是为了回应市场需求而设计的。它是由美国政府资助和开发的,用于军事目的。一旦它向民用开放,它就会成长、蜕变,并随着时间的推移改变了我们的生活。

事实上,政府在我们这里考虑的所有技术的成功中发挥了作用。尽管私营部门给纽约、芝加哥、圣路易斯等大城市带来了电力,但美联储

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