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00:开篇导论 - 我们为何要追溯计算之源?
- @ 2025-10-20 22:02:19
从岩壁到芯片,计算的旅程跨越了万年。
此刻,你或许正用指尖在手机上流畅地滑动,与万里之外的亲友相见,或让一个藏在音箱里的声音,为你哼唱出贴合心绪的旋律。这一切如此自然,自然到我们几乎忘了去惊叹。
但你有没有那么一个瞬间,在某个走神的片刻,会突然愣住,心想:这一切,到底是怎么开始的?这台掌中的万能窗口,它的力量源头,真的只是几十年前某间实验室里的灵光一现吗?
我不这么认为。在我看来,这条线索要古老得多。它可能始于第一个仰望星空的原始人,始于他在岩壁上刻下的那道生涩的、试图理解这个世界的痕迹。这是一场跨越了上万年的接力,而我们,正站在“无穷大”的这一刻,回望那个最初的“一”。这个系列,我想和你一起,踏上这场回溯之旅。
当计算还是一种本能:我们最初的抽象
在谈论齿轮和代码之前,我们得先回到那个根本的问题上:计算,到底是什么?
它不是计算机的专利。想象一下那个在岩壁上刻下划痕的远古祖先。他可能刚经历了一场大丰收,也可能在清点所剩无几的存粮。那道划痕,不是为了艺术,而是为了生存。它是一种外化的记忆,一次对抗时间与遗忘的尝试。
所以你看,计算在最开始,就是一种处理信息以求存续的本能。我们通过它来理解世界的秩序,预测明天的阴晴,做出更有利的选择。
- 当一个部落首领在寒冬前清点粮草时,他计算的,是整个族群的生存概率。
- 当一位巴比伦祭司在观星台上记录星辰轨迹时,他计算的,是时间本身的流逝节奏。
- 当一名腓尼基商人在港口核算货物与金币时,他计算的,是跨越海洋的信任与价值。

20世纪70年代人们在南非和斯威士兰(Swaziland)交界的列朋波山脉(Lebombo Mountains)的山洞里面,发现了一块带有大量刻痕的旧石器时代晚期的骨器。 这块骨器是用狒狒的小腿骨制成的,距今43000年左右。 因为有29个刻痕,所以,有人怀疑是用来记录月相的,或者说是用来记录女性生理期的。
那一次伟大的“跳脱”
但人类最了不起的地方,就在于我们不满足于只计算“眼前的东西”。我们完成了一次关键的思维跃迁:抽象。
在我看来,这是人类心智真正开始闪耀的时刻。我们学会了从具体中抽身,看见了背后的“模式”。
这个魔法是这样变的:
- 我们不再只看见“三头牛、五只羊”,我们看见了超越于牛羊之上的那个概念——“3”和“5”。
- 我们不再只感知“一块很大的田地”,我们开始用“长”和“宽”这些概念去丈量它。
- 我们不再只是敬畏地仰望星空,我们开始用数学的语言,去描绘天体运行的“轨道”。
正是这次伟大的“跳脱”,让我们能把纷繁复杂的现实世界,翻译成一套由符号和规则组成的“数学语言”。而后来我们发明的计算机,从本质上讲,就是一台能高速处理这种“数学语言”的神奇机器。
所以,追溯计算机的历史,对我而言,远不止是欣赏齿轮如何越做越精,电路如何越变越小。它更像是在阅读一部人类如何将自身“思考”的过程,一步步外包、固化,乃至最终创造出能“思考”的伙伴的编年史。
这是一部我们如何创造“外部大脑”的史诗。
我们将走过的路:一幅文明进阶的草图
为了让我们的探险不至于迷路,我想先为你勾勒一份简略的“藏宝图”。这幅地图,沿着时间与逻辑展开,标记了几个决定性的转折点。
1. 机械的浪漫:用齿轮思考
我们将从算盘清脆的撞击声开始,聆听帕斯卡、莱布尼茨用精密的齿轮奏响的序曲。然后,我们会聚焦于那对跨越时代的知己——巴贝奇与洛夫莱斯。是他们,在蒸汽轰鸣的时代,就已经在图纸上描绘出了计算机的灵魂与骨架。
2. 电子的觉醒:速度的暴力革命
战争以它残酷的方式,催生出了ENIAC这样的庞然巨物。但真正让计算机“飞入寻常百姓家”的,是那个名叫“晶体管”的小不点。它的出现,如同一道劈开混沌的闪电,让计算速度以我们难以想象的方式飙升。
3. 软件的灵魂:为巨人注入心智
当硬件的“身体”足够强大时,一个问题浮现了:我们该如何与它对话?如何命令它?于是,编程语言开始了一场从“机器码”的蛮荒之地,到“Python”这样优雅国度的进化。操作系统,则成了这个新世界的创世神,为我们管理着一切。
4. 网络的诞生:孤独心灵的连接
单台计算机再强大,也是孤独的。直到有一天,我们教会了它们彼此“手拉手”。互联网就此诞生,一个前所未有的“全球大脑”开始形成。数据是它的血液,人工智能,或许是它正在萌发的自我意识。
5. 未来的彼岸:穿越现实的边界
而现在,我们正站在新的边界上。量子计算在挑战物理规律的底线,脑机接口在模糊“我”与“机器”的界限。我们正在用计算,创造一个个超越我们现实经验的“新世界”。
这条路,不仅是技术的升级,更是人类认知边界一次又一次的坍塌与重建。
数学:那位沉默的引路人
在整个旅程中,你会反复看到一个身影。它沉默寡言,却无处不在。它就是数学。
请不要被这个词吓到。在这个系列里,我们不会去啃那些艰深的公式。我们要做的,是去欣赏它背后的思想之美。你会发现:
- 二进制和布尔代数,如何成了所有数字电路唯一能听懂的“母语”。
- 算法,如何像一份份详细的菜谱,指挥着计算机完成复杂的思考。
- 信息论,如何为我们衡量每一句话、每一张照片里包含了多少“信息”。
- 即便是最玄妙的量子计算,它的舞台,也是由数学的语言搭建而成。
数学是这片新大陆的物理定律。理解了它,你就能看透许多魔法背后的原理。
写在出发前
从岩壁上的一道刻痕,到如今我们试图用计算去理解整个宇宙的野心。这条路,走了上万年。路上洒满了天才的灵光,也浸透了凡人的汗水。
我写这个系列,不只是为了怀旧。更是因为我相信,只有明白了我们从何而来,才能更清醒地走向那个充满未知的明天。
希望你能享受这趟旅程。
下一次,我们将把目光投向更久远的时空。 在那里,没有电,没有金属,只有手指、石头和绳结。我们将看到,人类最原始的计算智慧,是如何被点燃的。