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第33章 神机妙算成才

历史上有许多不解之谜,许多直到今天还能亲眼看到的一些惊世工程项目、设计成果、勘探测定、评估技术、长远规划等,即使利用现代计算机信息处理和逻辑推理的高级技术也不是一个人很容易就能办到的,可是在条件那么差的古代居然办到了。有的事例,像下面提到的李冰、李春的业绩,只留给后人对他们的一种敬佩及一种猜想。

例7-8古代著名的水利工程专家李冰(约公元前300年战国后期,卒年不详)

李冰,秦昭王51年(公元前256年)曾任蜀郡守。

《史记·河渠书》与《汉书·沟洫志》都有李冰在蜀郡守任上修建水利工程都江堰的记载。都江堰降伏岷江水旱之患,在成都平原上灌溉14个县、500余万亩良田,历经2000多年绵延不断地造福四川老百姓,成为“天府之国”的水利保证。解放后经过整修、扩充、引入现代信息化、自动化技术,统一调度资源,灌溉面积进一步扩大。都江堰水利工程的规模、布局、设施以及基本技术原理与现代水利学理论初无二致,具有高度的科学性,是天才智慧的结晶。都江堰目前已成为国际化旅游胜地,每当春意盎然、夏暑轻装、秋色宜人、冬日可爱的时节,游人往来如梭。人们大都不为游山玩水而来,而是为了景仰2000年前神机妙算的李冰以及中华民族古代科技先驱的丰功伟绩。整个工程是由鱼嘴(分水堰)、飞沙堰和宝瓶口三个主要工程配套组成,工程间协调自如、相互呼应,变岷江水患为水利,是一项举世闻名、令老外们惊叹不已、自愧不如的系统工程。特别是巧妙地将上游山洪暴发时倾泻下来的大量鹅卵石和泥沙在鱼嘴处拦进外江,使清凌凌的内江水源源不断地经宝瓶口流进灌渠、农田,又在飞沙堰将混进内江的泥沙再向外江宣泄而去。除都江堰外,李冰在蜀郡还主持兴办了其他一些水利工程。如对发源于蒙山的沫水(又名青衣水),李冰组织百姓开凿河心中的山岩,整理水道,便利了航行。李冰还对管江、汶井江、洛水进行过疏导,又引绵水出紫岩山到资中一带灌溉稻田。另据《华阳国志》记载,李冰还在蜀郡修筑桥梁,在广都主持开凿了盐井,为开发成都平原,发展农业生产做出了开天辟地、福荫子孙的巨大贡献。

李冰的成才并非闭门造车所能及于万一的。他领导修缮的水利工程几乎称得上神设天造、巧夺天工。据传他为了造福蜀中百姓,兴修水利,奔波数十春秋,没有婚娶,也就没有子嗣。后人为了纪念他高山景行、无私奉献的高贵品德,在都江堰旁风水高雅处修筑了祠堂,并被后人封他为西蜀王,在他的塑像旁虚拟了一员跟随他的小王爷作为他精神上的“儿子”。

例7-9隋代民间桥梁工程师李春(生卒年份已不可考)

他的生平、籍贯及生卒年月已无法得知。我们仅能根据唐代中书令张嘉贞为赵州桥所写的“铭文”中“赵州石桥,隋匠李春之迹也,制造奇特,人不知其所以为”,知道是李春建造了这座有名的大石桥。他建造了举世闻名的赵州桥,开创了我国桥梁建造的新局面,为我国桥梁技术的发展做出了巨大贡献。

又名安济桥,民间称大石桥。建于隋大业年间,是我国现存的最古老的桥梁,也是世界上现存最早的一座敞肩石拱桥。西方的类似设计大约晚了1000多年!

例7-10挑战固态物理学理论基础的斯坦福德·奥佛辛斯基(Stanford Ovshinsky,1922~)

斯坦福德·奥佛辛斯基是一位经营废旧料的立陶宛移民的儿子,在美国俄亥俄州的阿克仑长大。还在童年,他就被一套关于天文学、生物学、化学的科普丛书迷住了。他不具备接受大学教育的有利条件,但是他有勇气。他向固态物理学的理论基础挑战,取得了胜利,建立起固态物理学中一门崭新的分支。

今天,奥佛辛斯基受到一度对他远而避之的人们的推崇,而他所开拓的领域已在光电学、热能交换、蓄电池、燃料电池、信息处理以及催化反应等各方面获得有效应用。可是,此前这些曾经历了9年的论争。在这场论争中,他的学科,甚至他正直的人格,都遭到了怀有敌意的攻击,而最后他的天才竟以颁发诺贝尔奖金——只是颁发给了别人——而得到了维护。

奥佛辛斯基独辟蹊径所得的结论是:诸如玻璃之类的非晶体材料具有跟晶体材料一样的功能。

第二次世界大战后信息革命中使用的晶体管和集成芯片,是用昂贵的单晶体制造的。晶体原子排列的有序性造成电子流动的方向性。奥佛辛斯基却认为改变非晶体材料化学和物理性质,一样能把取之不尽、用之不竭的非晶体材料变成能够用作电子开关、催化剂或者把光能转变成电能的功能材料。

中学毕业后,他就业当了机工。21岁在阿克仑自己开工厂。他在这里发明过一种自动车床,并因此获得他有生以来第一项专利。后来10年中,他在自动化机器方面从事研发,并思考过人脑与机器间的相似性问题。

1960年他们夫妇在底特律创办能源转换器件公司。1968年,奥佛辛斯基在《物理评论快报》上发表了一篇重要论文,介绍了他对一种非晶体半导体材料的开发工作。这本杂志出版当天,他在密执安州的特罗举行过一次记者招待会,介绍将创造科学奇迹的“玻璃半导体”。

固态物理学家和用晶体半导体制造产品的公司惟恐失去原来的权威,赶紧声明非晶体材料作为可能的半导体材料早经证实不符合美国IEEE标准,无论如何是达不到商业化水平的。

本来,固态物理学理论认为,晶片的导电能力取决于原子的周期性排列。若奥佛辛斯基的挑战正确,即非晶体材料确实具有如此异常的电子特性,晶体材料特性取决于有序结构的理论就会日出冰消了。

英国内维尔·莫特(Sir Nevill Francis Mott,1905~1996)因所进行的非晶体半导体性能的理论研究而获得1977年诺贝尔物理学奖时,奥佛辛斯基预言的正确性总算得到了证明。那些过去一直看不起奥佛辛斯基,认为他所宣扬的非晶态半导体不过是白日梦魇的人,面对这个颠扑不破的真理、现实,也只好承认他是个了不起的“怪才”。

人一生的经历是变化莫测的,跌宕起伏总是有的。但真理只要坚持,总会有拨开云雾见青天的日子。

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