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晶体管不（只）等于收音机

我读电信专业的头一年，就在六门课程中挂科了两门—物理学和电子元器件。

我没办法升入大二，一度很消沉，甚至想要放弃自己的职业选择。

最让我头疼的就是物理学中的半导体和电子学中的晶体管—当然，当时的我并不清楚它们在我的职业领域中会有多么重要。

你不觉得智能手机、电脑、游戏机这些电子产品很神奇吗？科幻小说作家阿瑟·C.克拉克也提到，一项足够先进的技术同魔法没有什么区别。

如今，我们的技术已经非常先进，就像魔法一样，尽管它们并不是真正的魔法。

哲学家、社会家布鲁诺·拉图尔把这些科技进步形容成“黑匣子”

，他认为虽然我们从中受益，但其中的奥秘太过复杂，我们难以理解。

它们确实就像黑匣子一样，很多时候，我们并不在乎里面装的是什么，比如说，不会有很多人想要知道智能手机或电脑是如何运作的。

不过，很明显，作为工程师，我必须要知道这些科技的原理，虽然你可能并不需要它，但我认为让每个人都知道一些技术发展的基本原理是有好处的。

这能让我们的孩子或学生理解学习物理和数学的重要性，也能让我们理解黑匣子的内部构造，而不会认为这是神奇的法术或者外星人的杰作。

毕竟，它们只不过是电路、电子和电流罢了。

在人类对技术的追求过程中，晶体管技术是改变世界的关键性发明。

在生活中，老年人口中的晶体管往往指的是无线电晶体管，通常是那种便携式的无线电设备，可以用来听足球比赛或时事新闻。

但是，我们也应该看到，晶体管也是电脑中的基本电子元件，并且随着科技革命的推动，晶体管的体积也在逐渐缩小，就像电影《不可思议的收缩人》或《蚁人》那样。

让我们从头开始探索。

电脑是一种能够高速执行千百万次数学运算的计算机器。

在西班牙语中，putadora和ordenaor两个单词都带有“电脑”

的含义，而前者显然比后者更忠实地表达出它的计算功能。

人类历史上最早出现的计算工具是算盘，早在2500年前的古巴比伦，人们就已经用算盘进行简单的算术计算了。

许多个世纪之后，机械计算器开始出现。

例如：1642年，哲学家布莱斯·帕斯卡发明了计算机器；1837年，查尔斯·巴贝奇设计了更为先进的分析机—这台机器可以进行多种数学运算，并且可以用穿孔卡编程，这也是为什么他被认为是计算机科学的先驱之一。

20世纪，数学家艾伦·图灵成功破译了二战期间纳粹用于交流的恩尼格玛密码，使战争提前了两年结束，从而挽救了成千上万人的生命。

然而，图灵对计算机科学的发展所做的巨大贡献并不是物理机器，而是一种心理机器—图灵机。

图灵机并不是那种我们能在博物馆里摸到或者看到的实物，它更像一个代表了计算机的理论概念或假想装置，这帮助科学家理解了机械计算的极限。

在概念上，它表现为能够按照一组规则进行连续操作的一条长纸带。