文明:從農業到計算機的關鍵轉折
農業、文字、科學革命和資訊時代的關鍵事件,以及電磁學、相對論、青黴素、資訊理論等重大研究。
文明的起點,是 1.2 萬年前的農業革命:人類馴化小麥、水稻、牛羊,之後才有文字、青銅、鐵器、哲學、造紙與印刷,再到科學革命、工業革命、電氣時代、計算機和網際網路。這個時代的時間範圍是“1.2 萬年前 – 現在”,一共十一個轉折。
十一個轉折
- 1.2 萬年前 · 農業革命:馴化小麥、水稻、牛羊。
- 5200 年前 · 文字:楔形文字與甲骨文。
- 5000 年前 · 青銅時代:銅錫合金。
- 3200 年前 · 鐵器時代:更便宜、更堅硬的工具。
- 2500 年前 · 軸心時代:哲學與倫理的大爆發。
- 1900 年前 · 造紙與印刷:知識得以複製。
- 1600 年 · 科學革命:實驗與數學描述自然。
- 1760 年 · 工業革命:蒸汽機改變能量來源。
- 1880 年 · 電氣時代:電網連線城市。
- 1946 年 · 計算機:機器開始計算。
- 1990 年 · 網際網路:全球知識網路。
這條時間線的間隔越來越短:從農業到文字隔了很久,從工業革命到電氣時代只隔一百多年,從計算機到網際網路只有幾十年。
農業帶來的東西
比較上千份水稻基因組後發現,栽培稻起源於中國珠江流域一帶的野生稻(Huang 等,《Nature》2012)。農業改變的不只是吃飯的方式:農業人口的擴張,把他們的語言也帶到了各地,塑造了今天的語系分佈(Diamond 與 Bellwood,《Science》2003)。
要知道這些古老事件發生在多久以前,需要一把“尺子”。用碳-14 測量古物年齡的方法讓考古學從此有了“時鐘”,發明者獲 1960 年諾貝爾獎(Arnold 與 Libby,《Science》1949)。
物理學改變世界
麥克斯韋統一了電和磁,並算出電磁波的速度正好等於光速:光就是電磁波(Maxwell,《Philosophical Transactions of the Royal Society》1865)。愛因斯坦指出時間和空間不是絕對的,這位專利局的小職員在一年裡發表了四篇改變物理學的論文(Einstein,《Annalen der Physik》1905)。
醫學
培養皿裡意外長出的黴菌殺死了周圍的細菌,抗生素時代由此開啟(Fleming,《British Journal of Experimental Pathology》1929)。
計算機與網際網路
圖靈設想了一種抽象機器,定義了“計算”是什麼,現代計算機的理論基礎由此奠定(Turing,《Proceedings of the London Mathematical Society》1936)。夏農把“資訊”變成可以測量的量,位元從此誕生(Shannon,《Bell System Technical Journal》1948)。同一年,一塊半導體被證明就能放大訊號,它取代了真空管,讓計算機從房間大小縮小到口袋裡(Bardeen 與 Brattain,《Physical Review》1948)。全球資訊網始於一份內部提案,上司批註“模糊,但令人興奮”(Berners-Lee,CERN,1989)。
理論和時間線怎麼對上
不少理論比對應的時代節點來得更早。麥克斯韋的電磁場理論發表在 1865 年,而時間線上電網連線城市的電氣時代在 1880 年,理論領先了十幾年。圖靈的可計算性論文發表在 1936 年,時間線上機器開始計算的計算機時代在 1946 年,理論領先了十年。夏農的資訊理論和電晶體都在 1948 年,兩者都出現在時間線上計算機事件之後。全球資訊網的提案在 1989 年,而時間線上的網際網路事件在 1990 年,幾乎是同時。把年份這樣排開,就能看出“理論先行、技術跟上”的節奏。
想讀原文,可以搜這些題目
- Huang 等(2012):《A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice》,大意是“水稻基因組變異圖譜揭示栽培稻的起源”
- Diamond 與 Bellwood(2003):《Farmers and their languages: the first expansions》,大意是“農民和他們的語言:最初的擴張”
- Arnold 與 Libby(1949):《Age determinations by radiocarbon content: checks with samples of known age》,大意是“用放射性碳含量測定年代:以已知年齡的樣品檢驗”
- Maxwell(1865):《A dynamical theory of the electromagnetic field》,大意是“電磁場的動力學理論”
- Einstein(1905):《Zur Elektrodynamik bewegter Körper》,大意是“論動體的電動力學”
- Fleming(1929):《On the antibacterial action of cultures of a penicillium》,大意是“論青黴培養物的抗菌作用”
- Turing(1936):《On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem》,大意是“論可計算數及其在判定問題上的應用”
- Shannon(1948):《A mathematical theory of communication》,大意是“通訊的數學理論”
- Bardeen 與 Brattain(1948):《The transistor, a semi-conductor triode》,大意是“電晶體,一種半導體三極體”
- Berners-Lee(1989):《Information management: A proposal》,大意是“資訊管理:一份提案”
遊戲裡怎麼體現
遊戲裡,文明時代的資源叫知識,生成器依次是農田、城邦、學院和工廠,大致對應農業、城市、學術和工業幾個階段。
真實依據
農業革命(1.2 萬年前):馴化小麥、水稻、牛羊
文字(5200 年前):楔形文字與甲骨文
青銅時代(5000 年前):銅錫合金
鐵器時代(3200 年前):更便宜、更堅硬的工具
軸心時代(2500 年前):哲學與倫理的大爆發
造紙與印刷(1900 年前):知識得以複製
科學革命(1600 年):實驗與數學描述自然
工業革命(1760 年):蒸汽機改變能量來源
電氣時代(1880 年):電網連線城市
計算機(1946 年):機器開始計算
網際網路(1990 年):全球知識網路
相關研究
這些研究和本頁主題相關,但不是本頁內容的直接證明。
水稻的起源:比較上千份水稻基因組後發現,栽培稻起源於中國珠江流域一帶的野生稻。
出處:Huang et al., Nature 2012, "A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice"
農民與語言:農業人口的擴張,把他們的語言也帶到了各地,塑造了今天的語系分佈。
出處:Diamond & Bellwood, Science 2003, "Farmers and their languages: the first expansions"
放射性碳定年:利比發明了用碳-14 測量古物年齡的方法,考古學從此有了“時鐘”,獲 1960 年諾貝爾獎。
出處:Arnold & Libby, Science 1949, "Age determinations by radiocarbon content: checks with samples of known age"
電磁場理論:麥克斯韋統一了電和磁,並算出電磁波的速度正好等於光速:光就是電磁波。
出處:Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society 1865, "A dynamical theory of the electromagnetic field"
狹義相對論:時間和空間不是絕對的。專利局的小職員在一年裡發表了四篇改變物理學的論文。
出處:Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"
青黴素:培養皿裡意外長出的黴菌殺死了周圍的細菌,抗生素時代由此開啟。
出處:Fleming, British Journal of Experimental Pathology 1929, "On the antibacterial action of cultures of a penicillium"
可計算性:圖靈設想了一種抽象機器,定義了“計算”是什麼,現代計算機的理論基礎由此奠定。
出處:Turing, Proceedings of the London Mathematical Society 1936, "On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem"
資訊理論:夏農把“資訊”變成可以測量的量,位元從此誕生。
出處:Shannon, Bell System Technical Journal 1948, "A mathematical theory of communication"
電晶體:一塊半導體就能放大訊號。它取代了真空管,讓計算機從房間大小縮小到口袋裡。
出處:Bardeen & Brattain, Physical Review 1948, "The transistor, a semi-conductor triode"
全球資訊網:一份內部提案,上司批註“模糊,但令人興奮”。它後來變成了全球資訊網。
出處:Berners-Lee, CERN 1989, "Information management: A proposal"
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