第2章 用电来表示数

这本书是来刨计算机老底的,可是我们却花了一整章的篇幅来温习电学课程,这一定让很多人急不可耐。现在,终于能够结束漫长的电学之旅,感觉很轻松,是吗?如果你是这样想的,我也可以告诉你,我和你有差不多同样的感受。为了这个值得干一杯。下面,我们换一个话题,这回是讲计算机,你不要打瞌睡。

说起“计算机”这三个字,它只是一个笼统的概念,泛指一切具有计算功能的机器。这样说来,计算机就多了,比如我国的算盘,这是世界上最早的计算机,据说在秦汉的时候就已有之。千百年来,它是咱们国家的主要计算工具,既轻巧,又实用,是一种“价格低廉、绝无故障、节约能源,十年中无须任何保养也用不着更换零件”的好东西在美国作家谢尔顿的小说《假如明天来临》里,骗子杰夫就是这样兜售他的袖珍计算机的。不过他说的是实话,只是人们并不知道他所卖的计算机竟然是东方人算数用的算盘。顺便说一下,中国乃至世界上最大的算盘收藏在天津历史博物馆内。它制造于清朝末年,是按当时天津达仁堂药店的柜台设计的,长306cm,宽26cm,共有117挡。药店的营业繁忙时,五六个店员可同时在这个大算盘上算账。

像算盘这类计算工具都是纯机械的,要让这些家伙为我们计算点什么,非得手摇脚踹,而它们则用噼噼啪啪或者吱吱呀呀的声音来回应,表明果然都是些机械的东西(木头和钢铁)。古代人聪明,不乏奇思妙想,在算盘之后,全世界的能工巧匠们研究呀、制作呀,一代接着一代不停地忙乎,其结果是发明了一个又一个的计算机器(也真是难为他们,大多数都搞砸了)。

这些都是20世纪之前的事情。到了20世纪之后,电学开始大发展,电成了新的能源,既新潮,又干净,用得广,还便宜。想想看,如果没有电,也就不会发明电灯,所以一点也不奇怪,电子计算机就这样出现了。电子计算机也是计算机的一种,而且是最成功、应用最为广泛的一种,以至于提起计算机,人们都会不约而同地想到电子计算机,而不是算盘。考虑到本书的主题是电子计算机,而大家总喜欢将计算机和电子计算机等同起来,为了方便起见,当我在后面提到“计算机”的时候,如果没有特别说明,指的就是电子计算机。我想就这样定了。

电子计算机俗称“电脑”,但好像只在我们国家才这样说,原因可能是大家觉得它和大脑一样擅长计算,甚至在某些方面比大脑的工作更有效。最早的时候,人们发明计算机的目的仅仅是用来进行数学计算。即使是几十年前,当世界上第一台电子计算机出现的时候,研制它的目的依然是进行数学计算,这一点没有改变。说到这里,哎呀,大家可能觉得这与现实情况有些出入,你看看,现代的计算机其功能之多令人眼花缭乱。这种奇怪的电器到底能干多少事儿,恐怕谁也说不清楚。它既能上网又可以写文章排版打印。闲来无事的时候,还可以听音乐、看大片或者玩游戏,画面也非常逼真漂亮。像我的同事周世峰,就连牙痛这样的事情也要先上网去查查。但是所有这一切看不出与数学运算有什么必然联系。

这种看法并不正确。在任何一台现代的计算机内部,数学运算仍是最重要的组成部分之一,而且是非常基础的组成部分。当然,你可能不太理解。遗憾的是我也无法用三言两语就能和你说清楚,好在当你端起这本书时,对这个问题的解释已经悄悄开始了,现在唯一需要的仅仅是你要有继续读下去的耐心和兴趣。