“我们的戴维为什么变得这么胖?”有时候,认识他的人这样彼此询问。
“可是你看,他今天不是又瘦了?奇怪,怎么变得这样快!”他们在第二次遇见他的时候又说。
这里的秘密也很简单。他老是忙得连换衬衣都没时间。必须离开实验室去赴舞会时,他往往不换衬衣,只是把一件新的直接罩在旧的外面。第二天,他又罩上件新的。这样,他身上的衬衣,有时就会一层层地套上五六件。后来,抽得出时间了,才一齐脱掉,于是他就忽然瘦下来,使朋友们觉得惊奇。
—— 《元素的故事》依・尼查叶夫著,滕砥平译,1978-05 第2版
图1 戴维 Sir Humphry Davy, 1778-12-17 ~ 1829-05-29, 50
https://www.britannica.com/biography/Sir-Humphry-Davy-Baronet
推测和建议:
(1)集成芯片设计:直接以“运算/信息处理”能力为首要目标。
这意味着,要尽快放弃过去的场效应晶体管等习惯思路。
(2)寻找更适合的“运算/信息处理”能力为首的新材料。可以同时利用多种材料。
(3)相应计算机辅助设计方法的研制。
[记忆,悲恸] 我为什么穿了两周左右的脏衣服? (关联:“单向光速”的实验室直接测量;未来的信息处理技术“集成芯片”)
2025年元旦前后,连续穿了两周左右的脏衣服。实在没有时间没有精力洗衣服。当然,一旦有精力,马上就洗了衣服。
一、为什么穿了两周左右的脏衣服?
主要是2025年元旦前后,实在没有精力,没有时间。
衣服脏了,实在没有精力去洗。现在是冬天,也不能再将一身干净的衣服直接套在外面。
二、忙什么呢?
不是我想忙,其实我最想的是睡觉。“被”忙,“被”某种力量推着忙?
2.1 主要精力:未来的信息处理技术“集成芯片”
未来的信息处理技术“集成芯片”,是什么样子?有哪些特点?
(1)把“运算”能力放在首位吧!
不仅仅是常见的逻辑、算数运算,还应该包括未来信息处理需要的各种广义的“运算”。
具体些,就是直接用各种“专用运算技术”构造各种基本单元,如同现在的直接制作晶体管、电阻等。研制各种专用的“与门”、“或门”、“加法”、“乘法”,甚至是直接做“傅里叶变换”等常用的比较复杂的运算单元。
这不是说把它们“还原/分解”为基本的算数、逻辑运算,而是尽可能直接利用某种“客观作用”来直接实现各种运算。
(2)先有思路,后有具体的材料、技术
晶体管的发明,就是一个典型的例子。
计算机的发明,也基本上是这样。
打破现有的各种理论、材料、技术等的束缚,就像当初的凯利(Mervin Joe Kelly)、巴丁(John Bardeen)、布拉坦(Walter Houser Brattain)、肖克莱(William Bradford Shockley)、杜默(Geoffrey William Arnold Dummer)、基尔比(Jack St. Clair Kilby)、诺伊斯(Robert Norton Noyce)、高琨(Charles Kuen Kao)等。
(3)尽可能广泛的未来突破的判断
想到对未来的准确预测,势比登天还难!
但历史就是这样,必须做出选择!
我目前把“半电路、半电磁场”集成电路、“光”“电”共生集成芯片作为可能的建议。
尤其是“光”“电”共生集成芯片,应该有比较长期的技术寿命。这类技术,是金属材料、晶体材料的优势互补。在高性能芯片方面,应该比“半电路、半电磁场”集成电路更有优越性。
就像真空管牛人凯利,拼命要发展“固体器件”一样!凯利“从1936年起开始招聘有关的尖端人才”,研制固体器件(半导体,晶体管)
2.2 狭义相对论的基础:“单向光速”的实验室直接测量的方案建议
已经通过中国科学院《科学智慧火花》的专家“同行评议”,贴出来了:
[1] 2024-09-27 21:28,斐索齿轮法与脉冲光:单向光速测量的可能性
https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2024/551076.html
[2] 2024-12-22 05:15,采用“电光效应”的单向光速测量物理实验方案
https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2024/551623.html
《科学网》相关博文:
[3] 2024-08-05 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(17):“真空中单向光速不变”可以直接测量吗?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445222.html
[4] 2024-08-07 22:32,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(18):“真空中单向光速”的直接测量(一)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445525.html
[5] 2024-08-08 22:48,[请教,讨论] 双齿轮:“真空中单向光速”的直接测量(二)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445670.html
[6] 2024-10-18 22:35,[电磁,单向,光速] 感谢《科学智慧火花》给贴出:“斐索齿轮法与脉冲光:单向光速测量的可能性”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1455972.html
[7] 2024-12-07 22:49,[打听] “泡克耳斯效应 Pockels effect”及其响应时间
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1463366.html
[8] 2024-12-09 22:50,[打听,资料] “光电效应 photoelectric effect”的响应速度
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1463602.html
[9] 2024-12-10 22:49,[打听,单向,光速] 结实的高性能“平行光”信号光源,都有哪些?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1463752.html
2.3 牛顿万有引力定律的太阳系天体运动的再检验
正如 2015年杨振宁老师所言:“天文学近年来有大发展,我认为也许会催生出一场物理学的大革命。”
杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?”(内附独家采访视频)
原创 江才健 环球科学 2015年09月23日 17:32 北京
https://www.163.com/tech/article/B52TL5K200094O5H.html
经过三十多年的努力,天文学家终于给出了所谓宇宙微波背景辐射角功率谱的精准测量,得出的结论使得我们多少有点惊奇:宇宙的宏观几何形式是平坦的(Ωk=0),三角形内角之和正好等于180°。
武向平 院士. 天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑[J]. 物理, 2015, 44(06): 411-417.
DOI: 10.7693/wl20150610
http://www.wuli.ac.cn/CN/abstract/abstract64788.shtml
我忍不住提点建议:
[1] 2024-12-31,[求资料,求数据] 可信的地球古气候数据(关联:牛顿的万有引力定律)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1466844.html
[2] 2024-10-25,[笔记,讨论] 也许引力本身就不是一种基本相互作用
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1457030.html
[3] 2014-09-23,[最主流,建议,优先权] 从实验出发寻找新的更好的引力理论
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1452359.html
[4] 2024-08-29,[最主流,建议,优先权] 万有引力常数G的稳定性的(地球实验室,太阳系天体运动)判定实验原理
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1448778.html
[5] 2024-08-27,[最主流,建议,优先权] 牛顿万有引力常数G变化的判定实验原理
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1448446.html
[6] 2024-01-29,[讨论] 引力会怎样?假定米兰科维奇理论 Milankovitch theory 足够精确
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1419830.html
三、是做哥伦布?还是若昂二世?
现在可能是出现哥伦布(Christopher Columbus, Cristoforo Colombo, 1451-08-26(10-31) ~ 1506-05-20, 56)和伊莎贝拉女王(Isabel la Católica, Isabella the Catholic, 1451-04-22 ~ 1504-11-26, 53)的时候。
图2 Christopher Columbus Christopher Columbus requesting support from Isabella I and Ferdinand II of Spain; chromolithograph after a painting by Václav Brožík, c. 1884.
克里斯托弗·哥伦布向西班牙的伊莎贝拉·一世和费迪南德二世请求支持;1884年左右瓦茨拉夫·布罗齐克的一幅画之后的彩色石版画。
https://www.britannica.com/biography/Isabella-I-queen-of-Spain
不想像葡萄牙国王若昂二世(João II, John II, O Principe Perfeito, the Perfect Prince, 1455 ~ 1495-10, 40)一样后悔?现在要警惕了!
四、老翁年事已高,行将就木,不知将来
假如有工作条件,我很想亲自参与相关的研究。
特别是上面两类新型的“集成芯片”方面,现在基本上都还处在“0到1”原创阶段的研究。后期技术实现,怕是难以参与。
老朽聊发少年狂,左光速,右电光,发愤进食,哪怕衣服脏。
五、如果还能喘口气活下去
可能想做:
5.1 单向光速实验室直接测量
已经在 2025-01-12 构造出“匀速运动下单向光速的直接物理实验测量”。
将《斐索齿轮法与脉冲光:单向光速测量的可能性》的实验原理,向具体的、当代可完成的实验方案的继续推进。
5.2 集成芯片
计划未来将主要精力投入的思考。
5.3 牛顿万有引力定律的太阳系天体运动的再检验:我好像不会做
该思路,由专业的天文学家编程序就行。
100 多年之前,老一代天文学家们已经做过了:
(1)霍尔(Asaph Hall, 1829-10-15 ~ 1907-11-22)对水星的研究的结果,牛顿万有引力定律的距离幂次 n = 2 + 1.6×10-7。
(2)纽康(Simon Newcomb, 1835-03-12 ~ 1909-07-11)对四颗内行星的研究结果n = 2 + 1.574×10-7。
(3)布朗(Ernest William Brown, 1866-11-29 ~ 1938-07-22)对月球运动研究结果,如果n大于2的话,那最多也不会超过 4×10-8。
在当代更高精度下,编程序、核对一下就行。
实际上,天文学界应该有现成的程序。将其中多余的计算,删除即可。
六、小结
(1)“集成芯片”,计划投入较多的精力。
广泛的资料查阅,时间、精力都大的吓人。
(2)单向光速实验室直接测量,接着投入时间、精力。
“匀速运动下单向光速的直接物理实验测量”,正在接受专家们的同行评议。不知将来?
总之,肯定继续“没有时间吃饭、没有时间睡觉”,但希望“有时间洗衣服”。
人家大明星戴维(Sir Humphry Davy, 1778-12-17 ~ 1829-05-29, 50),英俊少年,穿什么衣服都受欢迎。
老翁总穿脏衣服,怕是要挨骂、挨打吧?
附录:
A1 《中国大百科全书》,2022-12-30,光子模数转换/photonic analog-to-digital conversion
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=108823&Type=bkzyb&SubID=80688
当采样率超过每秒千兆采样时,由于“电子瓶颈”(包括时钟抖动、比较器模糊、热噪声等)的限制,很难同时提高采样率和量化精度。光子没有静止质量、不带电荷,在处理高速、宽带信号方面具有独特优势。光子模数转换正是利用光子学这一优势来克服电子瓶颈效应的。
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=108823&Type=bkzyb&SubID=80688
A2 集成光路的瓶颈,物理,2020-05,铌酸锂集成光路:孕育自主产业链的前沿基础研究
https://wuli.iphy.ac.cn/article/doi/10.7693/wl20200501
2008 年,集成光路领域的先驱之一,伊万·卡米诺夫,在他的一篇回顾性论文中总结了若干阻碍集成光路技术发展的重要瓶颈[2]:
(1) 集成光路通常同时包含无源和有源光子结构,而制备有源光子器件往往需要采用比硅更难驾驭的二元、三元和四元衬底材料;
(2) 受衍射规律限制,集成光路中光子器件结构的最小特征尺寸约在光波长量级,而集成电路中电子器件结构的最小特征尺寸受限于远小于光波长的电子的德布罗意波长,这意味着集成光路上的器件密度通常要远低于集成电路中的电子器件密度;
(3) 集成光路中往往包含多种不同功能的元器件,如激光器、探测器、调制器、多路复用器、衰减器等,而这些器件所依赖的材料特性或加工工艺往往不能相互兼容;
(4) 面向高容量、低成本的大规模光子集成应用尚未充分被发掘。
https://wuli.iphy.ac.cn/article/doi/10.7693/wl20200501
参考资料:
[1] 2024-12-19,戴维,H. /Sir Humphry Davy/袁书玉撰,吕维纯、邓耿修订,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=509645&Type=bkzyb&SubID=222472
[2] Sir Humphry Davy, British chemist, britannica
https://www.britannica.com/biography/Sir-Humphry-Davy-Baronet
[3] Isabella I, queen of Spain, britannica
https://www.britannica.com/biography/Isabella-I-queen-of-Spain
[4] 2022-12-30,光子模数转换/photonic analog-to-digital conversion/陈建平,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=108823&Type=bkzyb&SubID=80688
[5] 程亚. 铌酸锂集成光路:孕育自主产业链的前沿基础研究[J]. 物理, 2020, 49(5): 277-284.
doi: 10.7693/wl20200501
https://wuli.iphy.ac.cn/article/doi/10.7693/wl20200501
相关链接:
[1] 2025-01-16,[小资料] 1906年德福雷斯特(Lee de Forest)申请的“真空三极管”专利(图片)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1469139.html
[2] 2025-01-15,[小资料] 1959年莱霍韦茨(Kurt Lehovec)申请的“电气隔离”多半导体组件专利(图片)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1468994.html
[3] 2025-01-14,[笔记,资料,芯片] 集成电路:莱霍韦茨 Kurt Lehovec 的“反向偏压P-N结”电气隔离
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1468831.html
[4] 2025-01-12,[历史,笔记] 工作环境的双重性:晶体管、集成电路
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1468538.html
[5] 2025-01-11,[汇报] 我为什么不思考“量子计算、纳米计算、单电子计算”、……?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1468413.html
[6] 2025-01-09,[打听] 傻会像诺伊斯 Noyce、霍尔尼 Hoerni 一样捡漏吗? (资料阅读:真空电子管)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1468122.html
[7] 2025-01-08,[优先权,笔记,展望] 新型数字JK触发器:“半电路、半电磁场”集成电路、“光”“电”共生集成芯片的关键判断
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467963.html
[8] 2025-01-07,[优先权,笔记,展望] “光”“电”共生的集成芯片 (关联:延续“摩尔定律 Moore s law”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467814.html
[9] 2025-01-06,[请教,资料] 发生“光电效应 photoelectric effect”的最短空间距离是多小 (关联:延续“摩尔定律 Moore's law”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467674.html
[10] 2025-01-05,[优先权,笔记]以“功能部件”为设计单元:以JK触发器为例的思考 (关联:延续“摩尔定律 Moore's law”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467522.html
[11] 2025-01-04,[请教,讨论] 延续摩尔定律:以“功能部件”为设计单元? (关联:“半电路、半电磁场”集成电路)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467381.html
[12] 2025-01-03,[打听,讨论] 谁是未来的主要计算机:超导、纳米(纳米管技术)、光学(光子)、DNA(生物)、量子计算机等
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467265.html
同组博文:
[1] 2025-01-04,电子学(1):硬件(晶体管、集成电路、等)相关博文目录
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467362.html
[2] 2025-01-04,电子学(2):“历史、人物”相关博文目录
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467373.html
[3] 2025-01-04,电子学(3):“教学、备课等”相关博文目录
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467376.html
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