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第22章 发明6(3)

全世界的工程师都在寻找解决方法,美国军方也不遗余力。但基尔比有个大优点,他说:“在电子学领域里我是新手,别人认为不可能的事,我一无所知,因此我从不排除任何可能性。”基尔比终于找到解决办法:取消配线。这是电子线路史上前所未有的大胆做法,基尔比本人起先也担心可能行不通。但他很快就发现:线路的所有基本元件可以用同一种材料——硅——制造。如果所有元件都可以刻在同一块硅片上,那么,所有的连接装置应该也可以都印刻在同一块小小硅片上。

没有配线,不用焊接,于是大量元件可以压缩在一个很小的空间里——可以将整个电脑线路印在一块婴儿指甲大小的硅晶片上。

1958年7月24日,基尔比在实验室笔记本上草草写下他的构想:“以下所有线路元件都可以印刻在同一块硅片上:电阻器、电容器、配电器、晶体管。”就是这句话令基尔比后来终于荣获诺贝尔奖。

对工程师来说,仅仅写下构想是不够的。基尔比说:“科学家的目标是理论,工程师的目标则是实际成果。”于是,这个出道未久的工程师怯生生地请求上司允许他制作一个“集成电路”样品。上司批准了,但指示不要花大钱。他要基尔比制造一种叫做“移相式振荡器”的简单电路。那是种很普通的装置,能将直流电转变为交流电。

1958年9月12日,一批得克萨斯仪器公司高级职员来到实验室,想看看基尔比发明的小硅片电路是否真的那么奇妙。

基尔比紧张地把各种配线连接起来,检查了接头,深吸一口气,耸了耸肩表示一切正常。然后,他接上电源。

一道明亮的绿色蛇形光线立即在屏幕上出现并滑动——代表交流电的波浪形曲线。基尔比的微芯片成功了,电子工业的新时代开始了。

现在早已普遍使用的电子手表,其核心是一块包括大约三千个晶体管的中型规模集成电路。倘若用晶体管和其他分立元件来组成这个电路,那么这块“手表”大概要比一台电视机还要笨重。

他历经千辛万苦,跨越科学疆域的山山水水,终于满足了人们渴望记忆永恒的愿望——让瞬间定格——摄影术的诞生故事在法国靠近索恩河畔沙隆的圣路德瓦雷那,住着一个对新技术着迷的发明家,他就是约瑟夫·涅普斯。涅普斯出生于1765年3月7日,22岁时改名为“尼塞福尔”。尼塞福尔与哥哥克洛德一样都对发明很感兴趣。他们的父母留下了一笔可观的遗产,他们却将全部遗产都用来满足搞发明的爱好。

最先吸引他们的是内燃机。涅普斯兄弟想把内燃机应用于航运,他们设计的内燃机起名叫“火风”。1806年,涅普斯兄弟向法国科学院提出了专利申请,并受到了军事技术专家和政治家拉扎尔·卡诺的祝贺。当法国政府开展水力机械竞赛时,涅普斯兄弟提出了利用流体静力水泵的主张,他们用两年时间改进机械,但太晚了——拿破仑已向工程师佩里耶定购了一台蒸汽机。

从1806年开始,由于英国的封锁,一些产品开始短缺,如靛蓝。如何找到理想的替代品呢?涅普斯兄弟成功地从南瓜里提取了淀粉,从一种他们称为“马利筋”的茎秆中提取了纤维。1814年,拿破仑溃败。涅普斯制造了一个没有脚蹬的、但坐垫高度可以调节的两轮自行车,并思忖着如何给自行车装上内燃机。

克洛德流亡英国期间,涅普斯开始独自研究摄影。化学的进步震动了整个世界。让·路易·马里涅说:“涅普斯是作为化学家开始摄影试验的。”那时,涅普斯已经51岁,他并不掩饰所遇到的困难。他写道:“必须要使颜色固定,否则一切摄影研究工作都没有意义。”涅普斯把物体放在一张涂有化学物质的纸上,置于阳光下,纸上出现了一个剪影,但图像很快变黑。同时,他建了一间小黑屋子并把它叫做“假眼”。通过“假眼”,他得到了世界上第一张底片,但图像不清楚,并且一见光就很快消失了!曝光时间很长,有时需要好几天。冬天太阳光线过弱,但夏天如果天气稍微潮热就无法工作,这样一年都没几天有合适的天气。克洛德每次从英国写信来都要钱,他对不存在的“永动机”感兴趣,还发誓说他差一点就要成功了。尼塞福尔负债累累却坚持自己的研究,给他哥哥寄去了最初的一些没有定影的底片,这些底片必须要在避光处看。

一定得找到配制影液的方法!涅普斯无休止地围着这个无法解决的问题转。他先后用氯化铁、铁锈、藏红花、黑色的氧化锰,甚至煤气都进行了试验。图像的最终形式是怎样的呢?是否应该在一块金属板上刻出来呢?用酸吗?他想:“如果我在一块金属板上涂上酸液,酸液就会腐蚀金属板;如果把酸液放到光下,被光分解了的酸液就不再能腐蚀金属板。这样,光控制了酸液的腐蚀性,因而也就会控制图像。”但他这次还是失败了。

涅普斯想:与光发生反应还会有什么物质呢?把磷放在石印石上呢?涅普斯的手被烧得生疼,太危险了愈疮木的树脂呢?灰黄色的树脂在阳光下变成了绿色,甚至不溶于一般的酒精。凭直觉,涅普斯想到了用朱迪亚沥青。他从一个车库里找到了这种沥青,那原本是他和克洛德买来准备用做“火风”内燃机燃料的。

朱迪亚沥青的外形像煤块。粉末状的朱迪亚沥青能溶解在薰衣草香精里,得到黏稠的、深褐色的液体。把溶液盛在石器、铜器、锡器或银器里稀释并加热。薰衣草香精被蒸发后,溶器里的液体成为一种很纯的、发亮的清漆,可用来定影。清漆越薄,定影所需时间就越短。

1824年夏末,涅普斯在给克洛德的信中写道:“我很满意地告诉你,我能够随心所欲地拍摄喜爱的景色了。拍出来的效果清晰逼真得令人惊讶,每个细微之处、每个细小的差别都清晰可辨。

随着这张照片的问世,涅普斯发明了摄影术。但他的功劳并不为人所知,直到1833年去世,他的名气一直被既是他的合作者也是他的竞争者的路易·达盖尔所掩盖。但摄影术进入了一个新的发展阶段,成了继印刷术之后人类文明的基本特征之一。

1935年,两个美国音乐家开创了彩照的现代纪元——反转胶片诞生了。随着正、反转胶片的诞生,现代彩照才算真正流行起来。今天,有80%的照片都是彩照,黑白照片一般是作艺术照片来使用。

现在,由于电子技术的发展,数码摄影越来越赢得人们的青睐。数码摄影得到的彩色图片的清晰度已经可以和一般的彩色照片相媲美,而其通过电脑可修饰、可传输、可长期保存等等优点更使得它迅猛发展,数码相机现已成为新闻记者的必备工具之一。

人类渴望永恒,于是有了把瞬间凝固成永恒的摄影术,人类也留恋过去的美好,于是有了把过往留在记忆中的它——重现昨日不是梦——录像机的发明电视机诞生后,人们就萌生了把电视信号记录下来以便重放的念头,犹如录音机把声音录下来日后重放一样。

1928年10月,一位叫芬奇·巴耶特的英国人申请了唱片式录像的专利,并生产了试用唱片,30年代公开销售,售价35便士。制作时,巴耶特先把30线的扫描图像通过特殊的设备转变为音频信号,然后像制作唱片一样在录像唱片上刻出螺旋沟槽。这种录像唱片必须跟电视机和电唱机(包括拾音设备)同步使用。

正当人们对巴耶特系统感到新奇的时候,旅居英国的俄国科学家日乔鲁夫提出了以电磁方式记录电视信号的方式。1927年1月,他设想,利用波兰人波尔逊发明的钢丝录音技术,不仅可记录声音,而且还可记录图像。日乔鲁夫在英国申请到了这种设想的专利,但却未能付诸实施,加之他无力支付一年一度的专利年费,不久,连那专利权也放弃了。

机械式录像机只能记录30线的扫描图像,但1936年,黑白电视机的线数已发展到405线,以后出现的彩色电视机则发展到625线,这对机械式录像机是个致命打击,因为用机械方式的扫描无法达到这么快的速度。

人们开始设法用电子扫描的办法制造电视录像设备。20世纪50年代中期,英国广播公司发明了电子录像机,它有两个大磁带盘,磁带以每秒5米的惊人速度通过一个静止的录像磁头。不过,这台电子录像机尽管可以现场重放,却显得过分笨拙,实用性很差。因此,还在试制阶段,它就已先陈旧过时,不久,它就只能出现在伦敦街头的电子处理摊上,拆得七零八落,彻底夭折了。

1956年4月,美国的安潘克斯在国家广播协会的内部展出了第一台实验性的磁带录像机,它在技术上有新的突破。其磁带宽50毫米,走带速度减慢为每秒39.7厘米,磁带通过一个带有四个磁头的磁鼓,该鼓形盘每秒的转速为250转,使四个磁头都能斜向扫描磁带整个宽度,留下一系列磁迹。它使用的是调频法录像,而不是早先的调幅录像法。安潘克斯公司的这台录像机价值7.5万美元,体积比一辆小汽车还大。

1959年,美国总统尼克松应邀访问苏联,美苏两国首脑会谈时,尼克松与苏联共产党第一书记赫鲁晓夫之间进行了一场著名的“厨房辩论”,大意是资本主义好还是社会主义好。美国记者当场作了现场采访。几分钟后,美国新闻媒体将尼克松与赫鲁晓夫的唇枪舌剑向全世界作了电视实况转播,赫鲁晓夫见此大吃一惊,他清楚地记得“厨房辩论”时没有电视转播设备,美国人如何能把他的动作如此逼真地重新播放出来?

这就是资本主义的美国刚发明的录像机,而尼克松和赫鲁晓夫则成了世界上最早的两位被录像的明星。

此后,录像机引起了公众的广泛兴趣和注意。

随后,德国德律风根公司和日本东芝公司发明了螺旋扫描技术,使录像技术更趋完善。新型螺旋扫描录像机内装一个可旋转的磁鼓,上面有一个或数个录像磁头,磁头斜着扫过磁带,就像螺钉的螺旋线一样。这样,可以使每条磁带的磁迹精确地对应着一幅完整的画面所给予的视频信号。旋转磁头还可以重复地拾拣某一幅画面的信号,在电视荧光屏上再现出一幅静止图像。这样一来,录像机的体积缩得更小了。

随着半导体器件的飞速发展以及集成电路和大规模、超大规模集成电路的出现,录像机的体积大大地缩小了。1974年,诞生了可在家庭内使用的家用录像机。其磁头每分钟旋转1500转,磁迹精确度为1~2微米,录制速度每秒5米。

随着录像机的广泛普及,人们对录像节目的需求量也越来越大。人们在生活中购买、租借、传阅录像带变得越来越普遍。于是,录像带的复制技术也随之显得重要起来。由于传统的录像带复制方法质量难以保证,为此美国福斯特市奥塔里厂制造了热磁复制声像带系统。这种工艺是由杜邦公司发明的。该系统能在17分钟左右时间内复制好18~20部120分钟的电影拷贝。

许多人都非常喜欢足球射门和篮球投篮等精彩节目,现在的录像机大都具有节目编辑功能,有了它就可以自己制作一套体育集锦节目。

现场直播在美国举行的奥运会比赛,由于时差关系对我们来说几乎都在深夜,给收看节目带来极大不便。而有了录像机就没有问题了。录像机的定时录像功能一般可设置6~8个录像时段。现在还有一种叫“易录宝”的傻瓜定时器,使操作更加方便。

或许有人担心录像时磁带长度不够,错过了最激动人心的结局,或者希望在一盘磁带上多些内容,这也没有问题。现在的录像机大都有慢录像功能(LP)和标准录像功能(SP)。如使用240分钟的磁带,在LP方式下,实际可取得的录放时间长达8小时,重放时由录像机自动识别录制方式。

国外有的学校安装了录像带自助借阅机,里面备有一千多盒有关三十多名教授讲课的录像带,误课学生只要投入相当于7.5元人民币的硬币就可启动机器,选择自己所需要的录像带补课。

还有,在保安方面,用两台摄像机能同时对一个处于监视的地区录下两套图像。在体育训练中,也能使用这种技术来拍下一名运动员在训练中的两套图像。

然而,随着家电产品的飞速发展,CD唱机没火爆几天,VCD影碟机又在市场上升温,而今又出现了高清晰数字视盘DVD等。有人担心,录像机会被取代,然而,录像机与影碟机的本质不同在于其独特的录像功能,至今还没有哪一种产品可以完全取代录像机。特别是现在,由于电视频道的增加,好戏连台,使人们目不暇接,录像机独有的录像功能给人们带来了极大的方便。

电话经历了70年才进入50%的美国家庭,而录像机只用了13年。

1988年,电影《E·T》(《外星人》)的录像带以29.95美元的价格发售。环球公司卖出了1250万盘《E·T》录像带,获利2.4亿美元。到1992年,好莱坞靠销售录像带得到的收入比电影院的票房收入还多。

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