浓缩的精华——集成电路的诞生
1958年，德州仪器公司半导体实验室的基尔提出了不要电线的大胆设想。他意识到电路的所有基本元件都能够用同一种材料——硅制成，并能把所有元件刻在一片单独的材料上，这意味着可以把大量的元件压缩在一个小小的空间里，将整个计算机电路放在如婴儿指甲般大小的芯片上。
1958年7月24日，基尔制成一个叫相位转换振荡器的简易电路，这是世界上的第一块集成电路。1958年9月12日，世界上第一批平面集成电路制成，电子学的新时代自此诞生。
集成电路的家族成员
集成电路主要有模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路又称线性集成电路，主要包括振荡器、定时器以及数据转换器等许多非线性电路，数字和线性功能相结合的电路。模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号，也就是幅度随时间变化的信号。
数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。它用来产生、放大和处理各种数字信号，也就是那些在时间上和幅度上离散取值的信号。
集成电路的用武之地
随着电子元件的变革，以集成电路为核心的微电子技术已经渗透到了现代通信、信息技术、计算机、医疗、能源等各个方面。
微型计算机的诞生，是集成电路发展的最高成就，操纵火箭的计算机电路，就是典型的集成电路。音乐集成电路在生活中的应用十分普遍。利用音乐集成电路的音响效果，可以使电子玩具及各种报警装置的电路大大简化。电子门铃是音乐集成电路的最基本、最简单的应用。而由磁控、光控、温控、红外遥控等不同的电路方式来触发音乐集成电路的装置，更是遍及生活的各个角落。
GPS 的建立
全球卫星定位系统（GPS）是一种卫星及通讯发展结合的技术，它利用导航卫星进行测时和测距，是具有海陆空全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。全球定位系统的出现革新了以往的定位与导航技术，在军事和民用领域内都有着重大意义，被称为继“阿波罗”飞船登月和航天飞机升空之后的第三大航天工程。
车载GPSGPS 系统的建立
GPS 系统的前身，是1958年美军研制的一种子午仪卫星定位系统。该系统用由5到6颗卫星组成的星网进行定位工作，每天最多绕过地球13次，定位时无法给出高度，在精度方面不尽人意。
1973年，美国开始筹建全球卫星定位系统，1989年开始发射正式的工作卫星，并于1994年全部建成，投入使用。它由平均分布在围绕地球的6个圆形轨道上的24颗人造导航卫星组成，采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位，其定位误差不大于10米，是具有全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。整个工程历时20年，耗资200亿美元，在军事和民用方面都取得了极大的成功。
车载GPS
车载GPS 是指可以放置在汽车上，完成GPS 导航、定位或监控的汽车定位系统。它是全球定位系统在民事应用中的典型代表，不但能提高交通交率，带来更智能、更科学、更高效的交通管理体系，缓解部分交通压力，还能结合电子地图，让司机能够及时地把握路况变化。此外，智能导航还能通过语音播报功能告诉司机下一个转弯路口、立交桥、急转方向等，减少交通违规的概率。
“伽利略导航卫星计划”
“伽利略导航卫星计划”是欧洲旨在建立独立于美国GPS 之外的一项全球卫星导航定位系统计划。它的总投资预计为36亿欧元，由分布在3个轨道上的30颗卫星组成。该系统与GPS 类似，可向全球任何地点提供精确定位信号，其定位精度可以达到1米。2008年4月23日，欧洲议会通过了伽利略导航卫星系统的最终部署方案，这标志着该计划进入了基础设施建设阶段。
光纤通信的问世
光纤通信是把电话、电视、数据等电信号调制到光载波上，通过由若干条光导纤维组成的电缆传送到接收端，经过检测和处理，还原成原来的信息的通信技术。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送手段。
信息时代的神经——光导纤维的问世光纤通信的线路采用的是用像头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的光缆。由于在玻璃纤维中传导的不是电信号而是光信号，所以这些玻璃纤维又被称为光导纤维。
光导纤维的研制开始于20世纪30年代，是科学家将石英玻璃拉成直径只有几微米到几十微米的丝，然后再包上一层折射率比它小的材料制成的。
光导纤维的最大特点是具有极宽的通过频带，可以同时容纳数十万路电话信号或数百路电视信号，传输能力比数字微波通信高几个数量级。它不仅重量轻、成本低、铺设方便，而且具有很强的抗干扰能力，稳定可靠、保密性强，被人们誉为“信息时代的神经。”
光纤通信技术的更新换代
1966年，美籍华人高锟博士发表了一篇具有划时代意义的论文，他提出可以利用光学纤维作为通信媒质。
从此，开始了光纤通信领域的研究工作。
1977年，美国在芝加哥相距7000米的两个电话局之间，首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。85微米波段的多模光纤为第一代光纤通信系统。
1981年，实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统，为第二代光纤通信系统。
1984年，实现了1.3微米单模光纤的通信系统，即第三代光纤通信系统。
20世纪80年代中后期，第四代光纤通信系统——1.55微米单模光纤通信系统问世。
光纤通信系统面面观
完整的光纤通信系统是由光终端机、中继器和光缆三部分组成的。
光终端机包括光发送部分和光接收部分。光发送部分主要有光源、驱动器和电信发送设备。电信发送设备将电话机等终端设备传送来的模拟电信号转变为数字信号，光凋制器对光源进行调制使电信号转变成为光信号。光源器件是光发送部分的关键器件。
光接收部分主要有光检测器件、放大器和电信接收设备。光检测器件把光信号变成电信号，经过放大，然后由电信接收设备把数字信号还原成话音等信息。光检测器件具有较高的响应度，较快的响应速度和较低的噪声。
中继器由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器以及光源等组成，它将光信号变成电信号，经过放大和再生后再变成光信号发送出去，以补偿其传输损耗并消除信号失真与噪声的影响。
光缆由多条光纤组成。光缆的中心是一条增加强度用的芯线，在各条光纤之间填充塑料，外面再套上塑料保护层。光缆具有足够的抗拉强度，并且柔软能够弯曲，可以埋入地下或架在空中，还可以制成海底光缆。
FTTH——光纤到户
FTTH 是英文Fiber To The Home 的缩写，意思就是将光纤接到家中。具体来说，FTTH 将光网络单元安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD（光纤到桌面）外最靠近用户的光接入网应用类型之一。FTTH 可向用户提供丰富的带宽，所以一直被IT 业界认为是理想的接入方式。
FTTH 所需的光纤可能是现有已敷光纤的2至3倍。近年来，随着光电子器件设备的成熟、光收发模块和光纤价格的大大降低，以及宽带内容有所缓解，加速了FTTH 的实用化进程。
在国内许多城市，FTTH 被当做促进城市信息化建设的大事来抓。目前已有20多个城市建设了光纤到户的试验网。通信设备制造商也把FTTH 作为光纤通信发展的又一亮点，以此为已经趋于平缓发展的光通信市场加温。光器件制造商、光纤光缆制造商也纷纷使出浑身解数，推出适用于光纤到户的光电子器件和光纤、光缆。
信息高速公路
1992年2月，美国总统克林顿在其发表的国情咨文中首次提出“信息高速公路”的概念，即计划用20年时间，耗资2000亿至4000亿美元，建设美国国家信息基础结构（NII），旨在以因特网为雏形，兴建信息时代的高速公路。
简单来说，所谓“信息高速公路”，就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。其速度之快，比目前网络的传输速度高1万倍；其容量之大，一条信道就能传输大约500个电视频道或50万路电话。信息高速公路的构成核心，是以光缆作为信息传输主干线，采用支线光纤和多媒体终端，用交互方式传输语音、图像等多种形式信息的千兆比特的高速数据网。
指南针的鼻祖
指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，它的发明结束了人类依靠日月星辰辨别方向的历史。它是因航海需要而发展起来的，后来逐渐扩展到了航空、地质勘探以及探险等方面，对人类社会的发展起着重要的作用。
指南针的鼻祖——司南
春秋战国时期，人们利用磁铁的极性原理发明出一种指示方向的指南针仪器——司南，这是世界上最早的磁性指向仪器。
它是用天然磁石琢磨成的，形状和勺子相仿，底部圆且光滑，被置于平滑且刻有24个方位的底盘上。使用时，先把底盘放平，再把司南放在底盘的中间并使之转动。司南停下来后，它的两端能够分别指向南北。
但由于加工后的磁石磁性较弱，且司南与铜盘间的摩擦阻力也较大，所以它的指南效果不佳。
最早的指南针
北宋时，人们掌握了人工磁化金属的方法，并以此制出了指南针。它是用天然磁石摩擦钢针使之磁化，而产生指南性能的。
沈括在他的《梦溪笔谈》中详细记载了指南针的几种使用方法：使磁针横贯灯芯后浮在水面上；架在碗沿或者平滑的指甲上；用细丝悬挂于无风处等等。
尽管这些方法在一定程度上提高了指南针的准确度，但还是不够简便和实用。
航海明星——磁铁罗盘针
明朝嘉靖年间，一种被称做旱罗盘的仪器出现。它的盘身是用木头或铜做成的，周围刻着四方八位，正中间是被固定于钉尖的磁针，其结构跟现代罗盘仪基本没什么区别。由于磁针与钉尖的摩擦很小，磁针可以自由转动，其指向的准确度也大为提高。这种指向仪器十分适用于航海，因为它的磁针有固定的支点，不至于在水面上随波飘动。旱罗盘的出现，在世界航海事业上具有划时代的意义，推动了人类文明的进程。
滚石的启示
轮子是指车辆或机械上可转动的圆形部件，轮子的发明是人类在陆地运动上由移动到滚动的飞跃，可以视为人类文明的一个重大转折点。正是因为有了轮子，才会有今天人们司空见惯的汽车、火车、飞机等各种现代化交通工具的出现。
滚石的启示——轮子的萌芽
在发明轮子之前，人类只能在地面上用力推动或拖动重物。后来人们可能因为看到圆形石头从山坡上滚落下来而受到启发，于是有了借助轮子来运输东西的想法。
直到今天，人们依然没法确认第一个发明轮子的人是准，但最早有关轮子的记录可以追溯到公元前3500年左右，古埃及人在建造金字塔和神庙时，成群的工人借助滚动的圆木来搬运巨石，这种类似滚轴的东西大大减少了巨石在地面移动时的摩擦。
世界上最早的轮子
第一次对使用轮子的细致描述是在约公元前3000年的美索不达米亚（今伊朗），当时的陶器工人使用一种简单的旋转圆盘，用以制作表面光滑的圆形黏土壶。几百年后，同样是在那里，美索不达米亚人开始使用装有实心木制车轮的马车，它缩短了两地间的时空距离，彻底改变了人类在陆地上运动的方式，也标志着轮子交通时代的开始。
现代车轮雏形
有辐条的轮子是在公元前2000年左右出现的。这种经过改进的轮子比实心轮子更为轻便，因而可以转得更快。这项发明很快应用在古代军队的战车上。
公元前1世纪，罗马工匠对四轮马车进行了改良，用旋转式前轴来改变方向，用整片的轮辋与轮箍增加车轮强度，同时，镶有金属边的轮毂还可以减少摩擦，马车的性能大为提高。
充气轮胎的发明
1888年，苏格兰人邓洛普在车轮周围套上一个合适的充气橡胶管，改进了车轮的构造。从此，橡胶轮胎代替了传统的木质和金属轮胎，进入了交通领域。邓洛普为他的发明申请了专利，建立了世界上第一家轮胎制造厂，开始生产充气橡胶轮胎。
自行车的演化
自行车的发明已有200多年的历史了，骑自行车一度是全世界最流行、最普遍的交通方式，在人类交通史上占有十分重要的地位。
第一辆自行车
1790年，突发奇想的法国人西夫拉克用木头造出一辆由横梁连接着前后两个轮子的“木马轮”，它既没有传动链条，也没有转向装置，是自行车的雏形。
1816年，德国人德莱斯给木马轮加上了车座和可以控制方向的车把，使之可以在行进过程****人骑坐和改变方向。不久，这种最原始的自行车在欧洲的上层社会流行起来，被亲切地称为“小马驹”。不过骑着这种“小马驹”，还要靠双脚蹬地才能前进。
自行车的演化
1839年，英格兰人麦克莱伦发明了一种前轮大、后轮小，采用曲柄连杆结构驱动后轮的蹬踏式自行车，解除了人们用脚蹬地的苦恼。1861年，巴黎的米肖父子在自行车的前轮上安装了脚蹬曲轴。在以后的几十年间，钢丝辐条、滚动轴承、脚刹、鞍座架、链条和充气轮胎等部件相继被安装到自行车上。
