德意志博物馆参观记:带你亲眼看到世界上第一个字节

各位好!

今天的文章内容与慕尼黑有关;准确地说是有关慕尼黑的优质博物馆,以及我出席并发言的一个会议…

言归正传。这个博物馆就是德意志博物馆(Deutsches Museum),它是全球最大的科技博物馆!
如果用一个词形容这家博物馆,就一定是:大开眼界!

如何向你们描述它的特别之处呢?这么说吧:

想象一下,你身处一个市场,一个非常庞大的市场。市场里有成排的摊位,出售各种物品:水果、蔬菜、鸡蛋、坚果、小玩意儿……五花八门。只有一个摊位与众不同,这个摊位卖的是汽车、飞机、计算机和各种各样的其他科技产品,从古代到现代,一应俱全,种类丰富,足足有2.8万件展品!天哪,简直是太壮观了!

我们被告知需要花费整整两天时间来游览,才能公平地评价这个地方。但是我们仅有一个半小时!所以我猜这篇文章的信息不够完整,远远不足以衡量该博物馆是否值得一看。不过我认为能开个好头,也许有读者看过文章后也想去看看,如此以来,去慕尼黑的理由除慕尼黑啤酒节(Oktoberfest)之外,又多了一个:)。
注意:文章所介绍展品不分先后,并非按惊奇程度排序,而是按照一路游览、拍照的顺序来介绍……

现在做好冲刺准备了吗?那我们开始吧……

首先要介绍的是无可替代的 SM U-1 U-boat,其历史已超过一个世纪! Das Boot 的前身!这件展品离我们如此之近,我们甚至可以亲手触摸它!虽然无法和今日的潜水艇相提并论,不过在上个世纪初简直就是奇迹般的存在,让我们向Germaniawerft致以纯粹的敬意!

现在介绍这件展品……简直让人无法相信:

这是一台潮汐预测机!读完一旁的简介后不由得惊叹:绝对是天才之作!

下一站——音乐厅……
我们猜猜看,这位正在挥舞手臂的少年在做什么呢?

他面前的设备可能是世界上第一台电子合成器。所以你一定会以为是制造于20世纪70年或者60年代?错了!这台机器发明于1919年,前苏联时期!机器名叫 Theremin,是一种电子乐器,演奏者无需身体接触机器,只需通过肢体动作就可以演奏出音乐,就像图中这个男孩一样。简直令人瞠目结舌!

音乐厅内另一件吸引我的展品是下图中的奇妙装置。在能够乘飞机横跨大西洋之前,人们乘坐的都是邮轮,而这台机器就是在横渡大西洋的邮轮上进行演奏之用。

凑近观察就会发现这是一台钢琴,内部还有三把……小提琴!
你可能以为在弹奏钢琴时小提琴用于伴奏。事实上不是。钢琴会自己演奏,小提琴也是!

首先上足发条,接着一个带孔的发条就会进行机械运转,从而演奏出乐曲。又一天才之作!

想必你听说过宇宙大爆炸论吧?这台古老设备有助于证明宇宙微波背景辐射的存在,而这又反过来证实了宇宙大爆炸论。

我们继续向下一个大厅进发……

这里是我们本次游览的一大亮点。多年来,我一直想看一眼并感受一下这台设备。用它编写一个程序,似乎不太现实。我想知道这真有可能吗?

先简短地介绍一下计算机的发展历史:

0. 计算员时代。很久以前在英国,”计算员”是一份职业:计算员能够在算盘的帮助下进行航行、税收、人口和其他有争议的有用数字的计算。
//:哇喔:算盘是俄罗斯帝国的发明!
0+. 巴贝奇时代。这位天才人物发明了第一台用机械控制的数字编程计算机(名叫分析机(Analytical Engine))!顺便说一句,巴贝奇发明分析机后不久就出现了(可能是)世界上第一个计算机程序员,她为其制定了运算法则。这名程序员就是阿达·洛夫莱斯(Ada Lovelace),诗人拜伦法律意义上的唯一女儿。我好像有点跑题了……

1. 史上第一台电子计算器。

我不是很热衷于与展品拍照,看起来好像在说”看,我在这里,是不是很棒”,等等;不过这次我必须要破例了。所以我出现在了这里……第一台使用程序的比特与字节电子计算器计算机前面!

有没有想过这些问题:你面前的键盘和口袋里的智能手机是由什么控制的?是什么设备向您推送新闻?夜间开车时是什么设备拍下车辆照片?又是什么设备为车(以及船、火车、飞机和航天飞机)提供导航?供电、住房供水又是由什么控制的?钢铁厂内倾泻的金属溶液是由什么控制的?薪水又是如何转到你的账户上的?所以答案是什么呢,各位?先让你们猜一猜。好的,各位神探,想必你们已经知道答案了;答案当然就是世界上第一台计算机了。它的发明者是康拉德·楚泽(Konrad Zuse),他人生的经历十分精彩。以下内容摘选自维基百科:

1910年6月22日出生于德国柏林,1912年随家人迁往东普鲁士布劳恩斯贝格(Braunsberg,现波兰布拉涅沃),他的父亲在这里的邮局工作。楚泽就读于布劳恩斯贝格Collegium Hosianum。1923年,全家迁往霍耶斯韦达,1928年他在这里拿到了高中会考文凭,并考入大学。

楚泽考入了柏林应用技术大学(现在的柏林工业大学),学习工程学和建筑学,后来发现两种课程都十分枯燥。于是楚泽开始学习土木工程,并于1935年毕业。后来曾为福特汽车公司工作过一段时间,主要是用他精湛的艺术技能为其设计广告。后来又在柏林附近的舍讷费尔德(Schönefeld)亨舍尔飞机制造厂(Henschel aircraft factory)担任设计工程师。这项工作需要手工计算许多程序计算,这令他感到厌烦而麻木,于是他梦想着能够用机器代替这些工作。1935年他在位于Wrangelstraße 38的公寓内与父母同住,并首次尝试研制计算机,后来又搬到了位于Methfesselstraße 10的新公寓,这条街一直通往柏林的克罗伊茨贝格(Kreuzberg)。1936年住在父母公寓内时,他研制出了第一台计算机,命名为Z1,这是一台可编程性有限的浮点二进制(相比于二进制他更倾向于十进制)机械计算机,通过35 mm打孔胶片阅读指令。1937年楚泽提交了两项专利,已经初具冯·诺伊曼结构雏形。1938年Z1的组装工作全部完成。Z1包括3万个金属零件,不过由于机械精度不足,这台机器从未正常工作过。

有个非常有趣的事实:这台机器制造于20世纪40年代初期,当时的德国和许多其他地方都不是搞创新发明的最佳时机。
当时情况复杂,比如:

40年代初期的德国纸张极为匮乏。德国并不是世界上纤维素最丰富的国家,而且由于连年战争,向国内输送纸张非常困难。也许你会认为楚泽的创新激情会就此搁浅;事实上并没有:他有着德国人特有的严谨和效率,并充分利用手头的所有资源,那就是……电影胶片,这方面的供应没有限制!电影胶片的优势在于,它不像纸那样容易腐烂,保存时间更长。

现在回到主题——至少对程序员来说是这样的……

仔细看这张照片:

看到这些类似剃须刀刀头的东西了吗? 数一数每行有几个。
几个?
八个。

这些貌似剃须刀刀头的东西就是比特,正如你们所知道的八个比特构成一个字节!我没有开玩笑,这就是世界上最早的比特和字节!!!
当然与今天的超级计算机相比,甚至与你的手机相比,这些设备都极为原始;但在那个时代,这是最先进的计算机!总之,康拉德制造了几台这样的计算机,不久这位柏林计算机先驱的名声就传遍全球。一些大学的官员找上门来求购他的先进设备,不过康纳德拒绝卖给他们任何的数字设备,而是选择出租。哇喔:将计算机作为一种服务,简直是奇思妙想!事实证明,他不仅是个走在时代前沿的技术天才,而且还是一个商业奇才!

你一定听说过恩尼格玛密码机(Enigma)吧?没有听说过?如果你对塑造人类历史的科技史感兴趣的话,那么可以去维基百科搜索一下。如果听说过,那么就看看这台位于密码学展厅的最原始的Die Enigma密码机!

恩尼格玛密码机已经让人大开眼界了,想必没什么更稀奇的了吧,但是这家博物馆总是有惊喜等着你,下一站我们来到航空展厅……

红男爵驾驶过的 Fokker DR.I:

记得莱特兄弟和第一架飞行器的故事吗? 那么很显然他们唯一幸存的飞行器就是这台了。就像我说的,德意志博物馆的水准之高,的确令人折服!

接下来我们前往最后一个展厅:工业革命展……

19世纪,率先制造出各种重型工业设备的厂家会免费向客户(磨坊、铸造厂等)提供全新设备,然后用新设备所得的三分之一来代替预付款。维多利亚时代的商人就有这样的商业头脑,简直太厉害了!

令人遗憾的是,参观之旅就此结束。不过我向各位保证,我一定会尽快再来参观一次!……

下一个行程就是跟你们提过的会议。这可不是普通会议,而是精英荟萃的大会,整个周末你都会看到相关的新闻。该年度会议会有各种部长大臣、首相总理或IT安全公司CEO出席,并发布其最新重要声明。没错,就是慕尼黑安全大会。要不然你们以为我是专门去慕尼黑参观博物馆的吗?

该会议始于1962年,是关于国际安全政策的年度大型会议之一。其宗旨就是:对话创造和平。非常棒,这也是我这十年来一直对待网络世界的态度。所以当他们再次邀请我出席并宣传我的理念时,我欣然同意!……

我非常享受这次关于网络安全的圆桌会议(对不起:出于保密原因,没有照片)。约100位观众坐在下面,在持续两个小时的会议上对着麦克风说出自己的想法,一切都是如此和谐融洽。当然观众中也有值得关注的人士,比如NSA网络安全部前负责人Rob Joyce,目前他是特朗普政府的网络安全协调员。

由于保密政策的限制,关于会议内容我只能说到这里了;否则他们以后就不会再请我了!……

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