1791年12月26日,查尔斯·巴贝奇
英国数学家、哲学家、机械工程学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage,1791.12.26-1871.10.18)童年时代就显示出极高的数学天赋,考入剑桥大学后发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师;毕业留校后24岁被选为英国皇家学会会员,1828年至1839年担任卢卡斯教授。这是崇高的殊荣,牛顿的老师巴罗是第一个,牛顿是第二个。假若巴贝奇继续在数学理论领域耕耘,本来是可以走上鲜花铺就的坦途。然而,这位旷世奇才却选择了一条无人敢于攀登的崎岖险路。
现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。早在17世纪,欧洲的一批数学家就开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。法国数学家帕斯卡(1623-1662)采用与钟表类似的齿轮传动装置,1642年制成了最早的十进制加法机。德国数学家莱布尼茨(1646-1716)1673年制成的计算机,进一步解决了十进制的乘、除运算。
巴贝奇1822年制成了一台专用的加法机,在计算过程中不用人直接参与计算就可以得出结果;在制作差分机模型时,提出一个设想:每次完成一次算数运算将发展成为自动完成某个特定的完整运算过程;1823年得到政府的支持,计划设计一台容量为20位数的计算机;1834年设计了一种程序通用分析机,在这项设计中设想根据储存数据的穿孔卡上的指令进行任何数学运算的可能性,以及现代计算机所具有的大多数其他特性;1842年政府拒绝进一步支援以及技术等原因,巴贝奇的计算器未能完成。
英国大名鼎鼎的诗人拜伦之独生女,阿达·奥古斯塔(1815-1852)在1942年成为巴贝奇科学研究上的合作伙伴,他们最后冲刺的目标,不是仅仅能够制表的差分机,而是一种通用的数学计算机。巴贝奇把这种新的设计叫做“分析机”,它能够自动解算有100个变量的复杂算题,每个数可达25位,速度可达每秒钟运算一次。我们再回首看看巴贝奇的设计,分析机的思想仍然闪烁着天才的光芒。
由于得不到任何资助,巴贝奇为把分析机的图纸变成现实,耗尽了自己全部财产,搞得一贫如洗。他只好暂时放下手头的活,和阿达商量设法赚一些钱,如制作国际象棋玩具、赛马游戏机等等。为筹措科研经费,他们不得不“下海”搞“创收”。最后,两人陷入了惶惶不可终日的窘境。1852年,怀着对分析机成功的美好梦想和无言的悲怆,巾帼软件奇才魂归黄泉,年仅36岁。巴贝奇又默默地独自坚持了近20年,晚年已经不能准确地发音,甚至不能有条理地表达自己的意思,但是仍然百折不挠地坚持工作。
巴贝奇和阿达的分析机终于没能造出来,他们失败达的失败是因为他们看得太远,分析机的设想超出了他们所处时代至少一个世纪。然而,他们留给了计算机界后辈们一份极其珍贵的精神遗产,包括30种不同的设计方案,近2100张组装图和50000张零件图……,更包括那种在逆境中自强不息,为追求理想奋不顾身的拼搏。此后的一百多年,电磁学、电工学、电子学不断取得重大发展,计算机器件从电子管到晶体管、到集成电路以至微处理器,促使计算机发展出现了三次飞跃。
1861年12月26日,埃米尔·维舍特
德国物理学家和地球物理学家埃米尔·维舍特(Emil Wiechert,1861.12.26-1928.3.19)1889年毕业于柯尼斯堡大学物理学系,1897年成为哥廷根大学教授,1900年开始系统地讲授地球物理学;从1897到1914年和他的学生在《格丁根学报》上发表了一系列地球物理学重要著作,对于地球内部构造、地震波走时,地震波传播理论和机械地震仪的理论等,都有很重要的贡献;对于20世纪地球物理学的发展起到了很大的推动作用,使地震学走上了现代应用科学的道路。为此,科学界把维舍特为代表的学者称为“哥廷根学派”。
维舍特1900年设计制造出重达几吨的倒立摆式机械地震仪,改进了当时的地震观测技术,至今仍在某些地震台使用;同古斯塔夫·赫格罗茨(1881-1953)一起发表了利用地震波走时计算地球内部波速分布的著名公式。
维舍特是最早发现地核的人之一,曾提出地球是液体的模型假设;估计地核的半径约5000千米(这个数据过大),后来他的学生宾诺·古登堡(1889-1960)发展了他的工作,发现地震纵波速度在深度为2900千米处大幅度减少,由此判定地核半径为3500千米左右。
1896年12月26日,埃米尔·博伊斯-雷蒙
德国生理学家埃米尔·海因里希·杜·博伊斯-雷蒙(Emil Heinrich Du Bois-Reymond,1818.11.7-1896.12.26)1837年进入柏林大学师从著名生理学家约翰尼斯·穆勒(1801-1858)学习神学、哲学和心理学,1838-1839年在波恩大学学习逻辑学、人类学;1840年对意大利物理学家马德西的蛙肌电和神经性能的实验进行了验证实验,并对错误进行了修正,开启了电生理学;1858年担任独立新设的生理学讲座的教授,曾连续两度任职柏林大学校长。
杜·博伊斯-雷蒙以对神经及肌纤维电活动的研究而闻名,1848-1849年出版了有关动物组织极化假说的两卷本著作《关于动物电的研究》,奠定了电生理基础;认为肌肉和神经肯定比那些一面为正电荷,一面为负电荷的带电粒子更小;这些粒子必须像磁铁一样按同一方向排列。虽然他的观点是错误的,但其理论导致亥姆霍兹(1821-1894)去测量神经冲动的速率。
杜·博伊斯-雷蒙在1849年设计了第一台测试仪器,称作周期断流器或称电流断续器(Rheotome),用于测量神经系统的电位变化;后由他的学生伯恩斯坦进行了多方改进,从而能够获得被测对象的动作电流振动时的图解波形;随着电学的发展以及实验装置的进步,雷蒙开始用电流计测量神经冲动,并进一步着手研究临床诊断检查方法如心电图描记器都取得了可喜的进展;由于动物电的研究常常涉及物理学的一般问题,这又促使他研究一些纯粹的物理学问题如流体链、极化电内渗、电泳现象、扩散、热电流;改进的滑动感受器,除生理学之外也丰富了物理学技术。