伽利略用斜麵實驗和自由落體思想實驗,修正了亞裡士多德的運動理論;
愛因斯坦廣義相對論的誕生,為牛頓的萬有引力劃定了適用邊界;
泊鬆堅定的支持光的微粒說,通過數學推導得出結論:倘若波動說成立,陰影中心會出現亮斑。他視這一結果為荒謬推論,試圖以此反駁波動理論。
然而,實驗最終觀測到了預言中的亮斑;
曲卓也依靠膠帶剝離得到石墨烯,拓展了熱力學漲落理論的適用邊界……
無數案例都證明,科學不存在永恒、絕對和無條件的終極真理。任何定理、定律,都隻是階段性能夠解釋觀測現象的最優模型。
與科學體係密不可分的頂尖科學家們,確實擁有遠超同代人的洞察力,但所有思考都建立在當下已有的觀測數據、實驗工具、基礎概念之上。
時代的認知天花板,沒有人能夠輕易突破。
費曼也一樣。
即便他被稱為二十世紀最偉大的物理學家之一,認知同樣無法超越時代的限製。
59年12月29日,他在加州理工學院舉行的阿美莉卡物理學會西部會議上,發表了一番即興演講——《底部還有很大空間》
二十五年過去,費曼意識到上一次即興演講表述的許多內容,已經需要修正了。
在與曲卓通話之前,他正在埃薩倫研究所籌備舉辦專題研討,準備在研討會上發表《TinyMachines》(《底部還有很大空間》的更新版本。
要修正的內容很多,主要有五個方麵……
第一點,費曼意識到,他早年設想的“逐級縮小機械機械手”(Waldo嵌套小手),這條路大概率不現實。
微觀尺度分子粘附力、摩擦力徹底顛覆宏觀機械規律,簡單等比例縮小的機械結構是無法工作的。
第二點,以細菌鞭毛、蛋白質馬達等生物結構舉例,證明自然界已經演化出分子級可動機械。
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既然大自然能演化出分子馬達,理論上人類同樣可以通過人工合成的方式,製造生物微型可動機器。
第三點,也是最核心的一點。
81年STM掃描隧道顯微鏡的問世,人類第一次擁有觀測、擾動單個原子的工具。
在此基礎上費曼提出了自上而下,持續精進光刻、微加工的微觀製造路徑。和自下而上,從原子、分子尺度進行定向組裝的製造路徑。
第四點,微觀尺度存在不可忽視的物理陷阱。
首先是散熱難題,微小器件能量密度極高,熱量難以散出。
然後是熱擾動,越小的結構,熱運動帶來的誤差越明顯,精密控製難度暴漲。
最後一點,計算機速度上限受物理尺度約束,信號傳播不能超過光速,想要更高算力,硬件必須持續縮小。
理想狀況下,將計算元件壓縮到分子尺度,算力密度會迎來量級飛躍。
將這一觀點引申,單純堆大型機櫃的超算隻是階段性方案。長遠來看,微型化、高密度並行單元才是正確的方向……
費曼了解到,曲卓是因為物理加工工藝的局限性,使他無法按照腦子裡構築的藍圖,繼續推進超大規模集成電路的發展,所以才將注意力轉移至量子計算後,說了一下他對未來技術演進方向的看法。
不曾想,許多觀點曲卓都不認同,或者不完全認同……
首先,曲卓認為費曼過高的估計了外力操縱,同時低估化學體係的核心價值。
探針移動原子,在未來很長時間內,都不過是一項實驗室技術,無法規模化量產。未來主流自下而上製造,應該依靠化學自組裝。
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