科学历史,电子计算机的发明家,发明晶体管的人们

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大家好,我是熊凤枝,今天给大家说说新编世界上下五千年科学历史

电子计算机的发明家-诺伊曼

1903年12月28日,约翰·冯·诺伊曼生于匈牙利的布达佩斯。他生活在一个非常富裕的家庭里。从小就显示了在科学方面的才能。10岁时,他进了布达佩斯的高级中学。以后,他的才能得到了进一步的发挥。12岁他就掌握了函数论。不满18岁,他就在德国的数学杂志上发表了论文。

1921年,诺伊曼进人布达佩斯大学学习数学。后来,他在瑞士联邦工业大学获化学硕士学位,又在布达佩斯大学获数学博士的学位。

1927年,诺伊曼在汉堡大学当了讲师。[L年,他又成了美国普林斯顿大学的客座教授,1931年,他成了该大学的终身教授。

诺伊曼还掌握了拉丁文和希腊文,能流杨地使用英、德、法语与人交谈。

1942年,美国设立了主要是制造原子弹的洛斯阿拉莫斯研究所。1943年起,诺伊曼以顾问的身份参加了洛斯阿拉莫斯研究所的工作。

洛斯阿拉莫斯研究所给了诺伊曼许多研究课题。为了解决这些问题,诺伊曼必须进行大量的计算。由于这项工作的需要,他开始设想研制高速度的电子计算机。

当时,最先进的计算机是“ENIAC"。这台计算机从1946年开始运转,它有存储能力,但运算时,要用手操作控制板上的开关。,东次改变工作内容时,还要将一组新的配线装人机器,教给机器程序,而且,机器也很容易发生故障。

诺伊曼同莫里克、埃克特一起,研究出把存储装置和基本指令组合在一起,把控制指令内藏在存储装置内的方法。这样,改变程序时就无须改变配线了。这就是所谓的内藏程序方式。于是,就产生了离散变量自动电子计算机("EDVAC") 就这样,电子计算机从单纯的运算机械进化为孕育着具有无限的可能性的万能机械。

诺伊曼还在运算理论上对电子计算机的使用作出了重要贡献。

1945年,42岁的诺伊曼就任普林顿高级研究所的计算机研究所所长。此后,他和他的同事们又研制出叫“JONIAC”的计算机。

在计算机设计上,他们模仿了生物大脑中的某些动作。从此,诺伊曼又开始对神经学行研究。他从神经学和心理学的角度研究人,进而确立了自动化理论。

1954年,诺伊曼成为美国原子能委员会委员。1956年他因病去世。

在电子计算机的漫长的发展历史上,没有哪一个人可以独占发明者的席位。但可以说,诺伊曼是一个为计算机技术的发展作出了伟大贡献的人。

发明晶体管的人们

晶体管的发明,使得电子学革命迅猛地发展起来。晶体管不仅代替了无线电、电视机、助听器和其它消费电器产品中的电子管,而且在计算机,通讯装置、医疗器械和工业控制设备等领域中开辟了新的用途。

晶体管是在对半导体材料深人研究的基础上发明的。半导体是导电性介于金属和绝缘体之间的材料,一般是固体,比如锗和硅等。半导体中杂质的含量和外界条件(如温度、光照等)的改变会引起导电性能发生很大变化。半导体材料之间,或者半导体和某些金属材料之间相接触的地方,具有单向导电性。

1928年,有人提议用半导体材料制作和电子管功能差不多的晶体管。一方面由于当时还缺少研究半导体电子特性的固体物理学知识;另一方面由于半导体材料在微观结构上是混乱的,没有规律性,电子性能也有很大的偶然性,因此,晶体管没有研制成功。

随着物理学的发展以及对在通信系统中使用的、性能有所改进的电子元件的迫切的需要,第二次世界大战以后,贝尔实验室的一些科技工作者组成了一个小组,共同对半导体进行了研究。

小组的领导是肖克莱,他从1936年开始,进行关于固体物理学、金属学、电子学等基础理论的研究;从1945年起在贝尔研究所从事半导体理论研究,l949年,他提出了P-N结理论(关于晶体中掺人杂质的不同所形成的P型和N型两种导电类型区域的理论)。

小组成员巴丁原是大学教授,担任贝尔研究所所长,研究半导体理论,1947年,他提出关于结晶表面的理论。

小组的另一个成员布拉顿是实验物理学家,他对半导体表面进行实验研究,发展了半导体单晶的精制、成长等有关技术。

1948年,巴丁和布莱顿合作研制成第一个点接触型晶体管。不久,贝尔研究所研制成功第一个结型晶体三极管。

由于晶体管的研制成功,他们三人分享了1956年的诺贝尔物理奖。

晶体管最初采用锗晶体做原料,后来由于硅的提纯和加工技术的发展,硅晶体管取代了锗晶体管。

晶体管具有体积小、重量轻、性能可靠、省电等优点。晶体管之前所使用的电子管只能使用几千到几万小时,而晶体管的寿命要比电子管高几百倍几千倍。

由于晶体管有许多无可比拟的优点,在50年代末和印年代初,晶体管逐渐取代了电子管,使电子工业迈人了新的历史纪元。

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