但富人的世界你不懂,在单元房之上还有别墅、总统套房、亿万豪宅……
此时的图灵差不多就是这样,他的思维还停留在机械式计算机和继电器计算机上,突然看到电子管计算机他就觉得已经足够了,他完全没想到计算机的发展历程才刚刚开始。
王学新回答:“它还不够完美!”
“也许吧!”图灵回答:“没什么东西是完美的,科技总是在不断进步将来它肯定会越来越好!可是现在,我认为它已经是世界顶尖而且没什么需要改进的了!”
“不,图灵先生!”王学新回答:“现在我们就碰到一个难题:我们需要把它塞进飞弹里操控飞弹的飞行,但如果我们用的是电子管计算机,知道这会发生什么吗?”
图灵稍加思考就点头道:“电子管计算机体积太大很难塞进飞弹里,另外,电子管会因为飞弹的发射而破碎!还有,如果飞弹飞到一定高度还有可能会因为气压的改变使真空管破裂!”
王学新暗暗点头,不愧是图灵,只靠想像就能知道问题在哪,第三点甚至连王学新这个现代人都没想到……
“可是我们又能怎么解决这些问题呢?”图灵疑惑的问:“进一步缩小电子管?或增加电子管的强度?不不,这不太现实……就算做到了,在剧烈震动下电子管的故障率还是无法保证它能正常工作!”
“说得对,所以我们不能用电子管!”
“不能用电子管?”图灵和琼面面相觑。
过了好一会儿,图灵才问了声:“团长同志,你的意思是,除了继电器和电子管,我们还有其它东西可以用作计算机的运算单元?”
王学新不答反问:“图灵先生有过半导体的研究吧?”
“你是说威尔逊博士的研究?”图灵意外的看了王学新一眼,然后点头道:“是的,我读过他的着作!”
半导体这东西一听名字就感觉是高科技,其实它是对导电性处于导体和绝缘体之间的物质的统称。
史上晶体管虽然是在47年发明的,但在此之前科学家一直都对半导体奇特的现像很感兴趣,也正因为这些“感兴趣”才为之后晶体管的发明奠定了基础。
现在是43年,虽然比发明晶体管的时间早了四年,但理论积累已经差不多完善了。
日不落科学家威尔逊出版的《半导体与金属》,书里提出了杂质能级和缺陷能级的概念就是晶体管的主要理论之一。….
(注:《半导体与金属》是1939年出版的)
图灵与威尔逊同是日不落科学家,而且又是相近领域,在知识上有学习交流并不奇怪。
琼马上就猜到了王学新的想法,她问:“团长同志,你不会……是想用半导体替代电子管吧?”
“为什么不呢?”王学新回答:“半导体是固体,我们可以把它做得很小,这样就能达到减小体积的目的。同时它又不需要担心冲量和气压问题,可以说是绝佳的运算单元!”
“可是……”琼一脸懵:“我们怎么才能把这东西变成计算单元?”
“类似继电器,或者电子管!”王学新回答:“我们给继电器、电子管施加电压使其保持通路,用通路状态表示‘1,断路表示‘0,,半导体也同样如此!”
“重点是半导体不存在这两种状态!”
“那我们就让它拥有这两种状态,就像发明继电器与电子管一样!”
“怎么创造?至少目前没有这种技术!”琼加重了语气。
王学新理所当然的态度激怒了琼,因为琼觉得王学新是在藐视整个科学界:
这个八路军团长简直疯了,那么多科学家都没能研究出来的东西他却以为能轻松做到!
他以为自己是谁?
上帝吗?
王学新没有理会琼的眼神,他朝经过身边的技术员招了下手让他拿来纸和笔……研究所才刚建立,纸笔之类的东西还没来得及准备。
技术员办事很麻利,不一会儿就找来了纸笔甚至还让人搬来了一张办公桌和几把椅子。
王学新示意图灵以及气呼呼的琼坐下,然后就在纸上画着图,一边画一边说:“半导体比如我们熟知的硅,它之所在常温下导电性差是因为它最外层是4个电子,不容易得到电子也不容易失去电子,对吧?”
图灵很自然的点了点头,他的思维比较简单,碰到问题只会从科学角度思考。
但琼却颇为意外的看了王学新一眼,她没想到王学新还懂这些。
王学新继续说道:“但就像威尔逊博士说的那样,在纯硅内掺杂一些杂质就能改变半导体的导电性,如果我们在纯硅内掺杂了价电子为5的磷,就会多出一个电子可以移动,如果我们掺杂了价电子为3的硼,就会产生可以容纳电子的空穴,这两块掺杂了不同杂质的东西……一个带有多余电子一个有可以容纳电子的空穴,就能让电子定向移动于是具有定向导电性!”
图灵又点了点头,这并不难理解,甚至威尔逊在书里也有说过这种现像。
接着图灵就问:“可是,这与我们的运算单元又有什么关系?”
王学新在不慌不忙的在另一端再画上一块带着掺有磷也就是5价电子硅,说:“如果我们人为的制作出这样的组合呢?是不是就可以完成类似继电器、电子管的连接了?”
图灵初时还没明白,但下一秒就勐地抬起头震惊的望向王学新:“你说的对,团长同志!我们只要简单的用这样三块晶体结合在一起,就能取代继电器和电子管了!”.
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第803章 三极管
王学新说的其实就是npn型三级管,其中“n”表示掺了磷多带一个电子的部份,“p”表示的是掺了硼的带着空穴的部份。
王学新在大学时学过《数字电路》,里面就有讲到三级管,当时他用了“高铁站”的方法来理解npn型三级管:
进高铁站排队过安检排着一条长队,候车室有空座位(空穴),人流能顺利进入候车室。
上车时发现高铁已经挤满了人,于是上不了车。
这时只要让到站的人先下车,人流就可以上车整个车站就能顺利运转。
npn型三级管差不多就是这个道理,这其中只不过就是把人当作电子,座位当作空穴,电子从第一个“n”到“p”是没问题的,因为“n”有多余电子而“p”有空穴,电子可以很顺利的进入空穴(这相当于进入有空位的候车室)。
但电子从“p”到第二个“n”就不行了……“n”同样有多余电子而没有空穴,于是就像挤满了人高铁一样谁也挤不上车。
这时只要再用一个反向的小回路让第二个“n”的电子流向“p”,也就是让到站的人先下车,接着所有的路就都通畅了。
换而言之,就是这个“小回路”可以控制“大回路”的通畅:“小回路”开“大回路”也开,“小回路”断“大回路”也断……这跟继电器、电子管其实是一回事,于是就可以用作计算机的运算单元。
别小看这个发明,发明这玩意的三个科学家因此获得了诺贝尔物理学奖。
不过当然,理论虽然简单但具体实现起来还是有难度,而且难度不小。
难点是要制作出高纯度的单晶硅……一般半导体器件要求纯度在六个9以上。
(注:大规模集成电路的要求更高,要求九个9以上,现代的工艺已经能制造出十二个9的单晶硅。)
制作出高纯度的单晶硅后,还要往这些单晶硅里掺杂磷或硼形成“n”或“p”部份。
王学新之所以费了那么大的劲“租用”图灵为的就是这个……
华夏没有制作单晶硅技术而日不落却已经实现了。
王学新不能直接提出向日不落进口单晶硅或其生产技术。
要知道日不落有计算机而且还能生产单晶硅,原则上说日不落在半导体技术方面要比华夏先得多,他们的科学家只是没想到能通过掺杂磷和硼的方法组成npn三极管。
这要是在华夏计算机问世之前,王学新还能放心大胆的从日不落那进口单晶硅或技术。
但现在……
八路军已经生产出继电器计算机和电子管计算机,日不落的眼睛已经瞪得又红又大的紧盯华夏确切的说是盯着八路军:
这些土包子居然能在计算机方面两次抢在日不落之前?
日不落的奇耻大辱!
现在八路军已经把电子管计算机的技术出来了,是不是说他们马上要进入下一代或者已经进入下一代计算机的研发了?….
这一次绝不难再让八路军抢了先……
于是,八路军从日不落甚至是鹰酱、毛熊那进口任何设备都是高度敏感的,更别提进口半导体及其技术了,这几乎就是告诉日不落下一代计算机是使用半导体升级。
如果日不落意识到这一点将会发生什么?
以日不落的德性,他们会千方百计的封锁或拖延八路军半导体技术,另一方面他们会加大在半导体的研发经费而且目标很明确,就是升级计算机。
王学新虽然有系统有技术,但苦于没有设备没有材料,更没有制作这些材料的技工。
到时很可能会被日不落抢先也就是日不落进入晶体管计算机时代而华夏却因为日不落有意识的打压而陷入困境。
正所谓“害人之心不可有防人之心不可无”,为了华夏和八路军的前途着想王学新不得不小心应对。
图灵以及他的团队被王学新“租用”了两年,在这两年的时间里他们不能与日不落有任何联系……王学新很容易就能做到这一点,毕竟这是在华夏而且还是在军队里。
因此王学新可以放心大胆的利用图灵搭建起属于华夏自己的半导体工艺并培养一批半导体研发人员及技工。
至于两年后图灵回日不落会不会将技术带回日不落……那时八路军已经向集成电路发展而且把这些技术卖给日不落了,还用得着担心泄密?
在图灵的解释下,不服气的琼也听明白了,她望着王学新尴尬的说道:“抱歉,团长同志!你是对的,这想法很棒,只是我不明白……你是怎么想到这些的?你们甚至都没有半导体的研究及工业!”
“我看过威尔逊博士的着作!”王学新这是在胡扯,他没看过什么着作。
王学新不需要看,这时期伟大的发明甚至可以获得诺贝尔物理学奖的东西,在现代大学教材里不过是最基础的东西。
见琼依旧是一脸难以置信,王学新就补充道:“我们恰好又有这方面的需求,琼!你知道的,这就像n极到p极,威尔逊博士的理论就像‘多余电子,,而我们在飞弹的需求就是‘空穴,,于是就水到渠成了!”
图灵“呵呵”笑了起来:“很形像的比喻,团长同志!虽然我不喜欢战争,但不得不承认,许多伟大的发明都是因为战争才出现的!”
这说的没错,比如火药的发展、定位系统、核能的利用等等,都与战争分不开。
“不过我们不能高兴得太早!”图灵说:“它能否成功还不一定,更何况……我们缺乏设备制作高纯度单晶硅,还要能顺利的将磷、硼掺杂到其中!”
王学新点了点头,回答:“需要什么设备开个单子,我会按照你的要求采购,另外还有工人、助手等等,你需要的一切都可以告诉我,我会尽一切努力满足你的要求!”
“谢谢,团长同志!”图灵与王学新握了下手:“非常感谢!”
从图灵的眼中王学新可以看出他的感谢是发自内心……图灵根本就没意识到这是各取所需,科学家就是单纯!.
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第804章 数控机床
图灵需要的材料和设备,王学新决定能自己生产就自己生产,实在不能生产就以军工厂需要更新设备为由向毛熊和鹰酱进口,尽量避开日不落。
这样把一整套设备拆分得七零八落的混在其它零件中,到华夏后再挑出来组装,就能尽可能避免日不落起疑。
这时兵工厂那边传来了好消息……
当时王学新正坐在自己的新指挥部内悠闲的喝咖啡。
王学新的指挥部是一层小平房。
这不是王学新艰苦朴素,而是指挥部尽量要求跟周围的房屋一样……如果周围都是小平房而指挥部却是两层或三层的小洋楼,鬼子在空中一眼就能分辩出来。
太原虽说有太行山这个天险作为屏障,但鬼子的战斗机、轰炸机还有人操飞弹都可以飞过这个屏障实施轰炸,王学新可不愿意成为敌人的目标。
指挥部虽说是小平房但各种设施一应俱全:最豪华的配置是七部电台三十余名通讯兵,然后还有会议室、休息室、办公室、作战室等等,比起之前在利源的条件不知道强了多少倍。
王学新对外围防御做了精心的布署
围绕着太原的五个机场都布署有“拉5”战机,太行山上又布好了雷达用于预警……在有直升机的情况下在太行山上布设雷达是很容易的事,而鬼子即便知道这些雷达站的位置想要把它们摸掉都很困难。
另外太原周围还布署了四套防空系统两百余枚飞弹……这是为了保护兵工厂以及科研人员的,当然也包括王学新的指挥部。
此外装甲列车也被调到太原并做好战斗准备。
装甲列车是用来对付鬼子的渗透和破坏单位的,比如鬼子收买的土匪、大陆挺进队、特工还有伞兵等等。
装甲列车这玩意,只要是它能走得到的地方,绝对是轻装部队的噩梦。
装甲列车保护的重点就是兵工厂这一块,铁轨围绕着兵工厂走一圈,随时都可以隔绝外部对兵工厂的冲击。
这些布署王学新认为已经足够了,其中尤其是防空系统……自从鬼子上前在宁北火车站吃亏后,轻易不敢出动航空队和飞弹轰炸八路军,除非他们确定没有八路军高炮团。
然而,明知道这里很安全,明知道敌人无法打到这里,明知道知道自己应该放松下来,但王学新始终无法安心踏实的睡上一觉,随便有点声音比如脚步声或是汽车发动机的轰鸣就能将王学新惊醒。
王学新想,这或许就是所谓的“战后综合症”吧,人家“战后”都没法适应,何况自己还没到“战后”。