有些发明，曾经被认为绝无可能，如今都变成了现实。

    一个多世纪前，比空气重的飞行器被认为是荒诞之谈。不久，莱特兄弟就证明这个观点是错误的。事实上，历史充满了许多挑战传统智慧的奇思妙想。这里，我们一起回顾那些曾经被认为不可能的发明。

    智能手机　　把曾经的大块头压缩到小匣子里

    1987年电影《华尔街》中的戈登·盖柯手持价值4000美元的“大哥大”何等威风。它有砖头那么大，一次充电后只能通话30分钟。

    当年“大哥大”的发明者一定想象不到今天的智能手机，那么一大堆零件如何组装到一个小匣子里呢？试想一下，使用20世纪80年代的零部件构建一部iPhone手机，这部手机该有多大啊？

    先从电池说起。盖柯使用的摩托罗拉DynaTAC手机的镍镉电池又厚又大，长度是iPhone手机的两倍多。再如天线。iPhone有一对隐身天线。DynaTAC的天线非常显眼，有13厘米长。iPhone的GPS接收器是一个单片，大小只有小孩子的指甲那么大。20世纪80年代中期的民用GPS接收器能塞满一个巨型背包。

    为了感应运动与方向，iPhone有一个三轴陀螺仪和一个加速计，均为微电机系统。20世纪80年代只有宏观机械版本的陀螺仪和加速计。iPhone可以充当音乐播放器，并且储存歌曲。在盖柯那个年代，随身听可以装在口袋里，不过需要磁带才能播放歌曲，不具备储存功能。发行于2010年的iPhone4带有一对数字照相机。20世纪80年代只有胶片照相机。iPhone还能拍摄数字视频。20世纪80年代，摄像的任务由VHS摄像机完成，它可以塞满一个小背包。

    iPhone的一个亮点是彩色触摸屏。1983年，触摸屏第一次出现在商品中：惠普150个人电脑的23厘米显示屏。它是单色——绿色，所需的阴极射线管非常笨重。iPhone4的核心处理器具有高达10亿次每秒的运算能力。20世纪80年代中期的超级计算机Cray X-MP能够和它相媲美。但是，Cray能填满一间小卧室，还需要一台工业级冰箱为其散热。

    为了携带一款1985年版的iPhone，我们需要一辆卡车。

    蓝色激光　　令高清影像储存成为可能

    中村修二先生站在讲演台上。他拿出激光指示笔，将它指向黑板。底下一片惊讶，黑板上显现一个蓝色亮点。它发生在1995年美国波士顿的材料研究协会会议上。当时的人们很难想象，为何一个简单的激光指示笔能发出蓝光。

    半导体激光器直接把电流转换成光。20世纪90年代，它在半导体通信、CD和激光打印机中广泛应用。它所使用的材料决定释放能量的多少，从而决定发光的波长。红色和红外线半导体激光器中使用的材料是镓砷化合物，限制其释放其他波长的光。物理学家从另一种材料——氮化镓中得到一些蓝光，但是比较微弱。

    1993年，中村修二在日本日亚化学工业株式会社发明了第一个蓝光LED。他的创新点在于在材料的晶体中添加氮化镓。今天，这些LED应用于廉价的手电筒、夜间照明灯和家用照明灯，效率高于荧光灯。

    在2年时间里，中村修二又制造了一台蓝色半导体激光器。这对商家来说是个好消息，因为他们可以在一个光盘上储存高清晰电影。光盘的储存能力与光盘上所能容纳的点数有关。点数越多，储存量越大。蓝光的波长短，呈现的点更小，储存量自然大。所以，我们可以和DVD说再见，迎接蓝光光碟。

    火箭　　曾经有人认为火箭无法在太空中加速

    1920年，航空工程师罗伯特·戈达德发表了一篇文章，制定了许多火箭飞行的基本原则。《纽约时报》对此发表一篇评论文章，认为火箭无法在太空中加速，因为它无法在真空中被推动。在戈达德的构想下，火箭甚至能够到达月球。评论文章则宣称，“当它完成的时候，人们才会相信。”

    今天，我们每年发射100多枚火箭。我们正在享受太空技术带给我们的优越。飞机、火车和汽车的导航依赖卫星，天气预报依赖卫星，电视、收音机和互联网信号也是通过卫星传递。

    牛顿应该告诉《纽约时报》，火箭可以在真空中加速。然而，在戈达德之前，没有人相信火箭能够达到逃逸速度。戈达德对火箭工程学的最大贡献在于发明火箭喷口，既能冷却废气又能把它加速到高超音速，很大程度上提高了火箭的效率。

    美国国家航空航天局历史办公室的斯蒂夫·加伯说：“很难想象，当时火箭工程学先驱们碰到的困难有多大。”如果飞入太空是困难的话，从太空返回地球更是难上加难，因为在返回地球大气层时，飞行器的速度快到能把自己变成蒸汽。两位美国国家航空航天局的工程师解决了这个问题，在飞行器的外壳上加装一层挡热板。在阿姆斯特朗登月的前几天，《纽约时报》最终承认了自己的错误。

    通用翻译　　电脑将很快满足人们对翻译的大部分需求

    1986年的《美国百科全书》中，著名文学作品翻译家科恩说：“很难想象一台比人脑简单的文字翻译器，拥有人脑的所有知识、阅历和辨别力。”

    当时，机器翻译的效果很差，而且没有迹象表明有改进的可能。今天，它仍旧不完美，但是，包括60种语言在内的在线翻译只需点击一下鼠标即可启动，正确率达80%。这是如何实现的呢？

    电脑翻译始于20世纪50年代，当时美国军方希望借此在冷战中占据优势。但是，结果并不理想，这项技术进展缓慢。20世纪90年代初，美国五角大楼的研究人员发明了一种新方法，统计机器翻译。它的基本思想是通过对大量的双语语料进行统计分析，构建统计翻译模型，进而使用此模型进行翻译。

    21世纪初，随着计算机的数字文件储存能力不断增强，事情渐渐有了起色。2003年，美国南加利福尼亚大学的研究人员弗朗兹·约瑟夫·奥克参加五角大楼资助的机器翻译比赛，并获得冠军。随后，谷歌雇用他，使用他的方法重新发布“谷歌翻译”，正确率在美国国家标准与技术研究院的年度评估中稳步领先。

   “谷歌翻译”的负责人表示，电脑将很快满足人们对翻译的大部分需求。到时，人类所需做的只是翻译复杂文件，比如诗歌或法律文件。

    节能照明灯　　家用照明方面的节能先锋

    1973年，石油危机开始出现，人们开始节约用电。这无疑削减了电灯泡的销量。

    在通用电气公司，工程师爱德华·哈默受命去开发一种节能灯代替白炽灯。哈默想开发一种基于荧光管的灯泡。他的同事则认为他是在浪费时间。因为费用太高，而且节能效果不一定明显。哈默回忆道：“别人告诉我，这种灯甚至不能工作。所以，我想看看，它到底有多差。”

    面临的一个大问题是，这样的灯泡需要把荧光管弯曲成螺旋形。这意味着，它发出的光在螺旋形的荧光管中经历多次反射，损失很大，效率不高。哈默成功地解决了这个难题，才有了荧光灯的问世。

    英国节能信托基金会詹姆士·拉塞尔说：“从节能角度，我们把荧光灯的发明看作家用照明方面的节能先锋。”

    （摘自《科学画报》微信公众号）

    （文章来源：《新民晚报》2018年02月23日21版）

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