提出著名的「摩爾定律」，也是 Intel 共同創辦人的戈登·摩爾 (Gordon Moore) 於 3 月 24 日以 94 歲的高齡過世了。這兩項成就儼然是摩爾一生的註腳，而這似乎也是一般人對於他的僅有認識，不過關於摩爾，其實還有許多你可能不知道的事值得一提。 一、 摩爾並非主動踏入半導體業 摩爾從出生到 1954 年取得加州理工學院的化學博士，一直都待在加州。他第一份工作是在東岸的霍普金斯大學做基礎研究，一年多後他思鄉情切，加上想要改做偏實際應用的研究，於是向美國能源部轄下、位於家鄉帕洛奧圖 (Palo Alto) 不遠處的勞倫斯利佛摩實驗室 (Lawrence Livermore Laboratory) 投寄履歷。結果他如願收到錄取通知，卻發現工作內容與核子武器有關，原本雀躍不已的他決定忍痛放棄，寧可繼續留在霍普金斯大學 沒想到不久後他竟接到電晶體發明人蕭克利 (William Shockley) 的電話，原來蕭克利剛成立「蕭克利半導體實驗室」，正在找人。摩爾回絕頂尖機構的工作機會，反而引起蕭克利的注意，因此主動和摩爾聯繫。蕭克利大名鼎鼎，工作地點又緊鄰帕洛奧圖，對摩爾而言簡直是美夢成真，馬上一口答應。於是他成為蕭克利實驗室的第 18 號員工，從此踏入半導體業。 二、 先有摩爾當「七叛徒」之首，才有「八叛徒」 蕭克利生性好疑、脾氣暴烈，常常不留情面地當眾奚落屬下，但大家因為相信公司前景仍默默承受，誰知蕭克利獲得諾貝爾物理獎後，突然做出不合理的產品策略。摩爾和另六位同事認為這會危及公司存亡，決定採取行動，由摩爾出面向出資的大老闆攤牌，要求讓蕭克利只管技術，經營管理另交由別人負責，否則就要集體出走。 一邊是七個菜鳥，另一邊是諾貝爾獎得主，大老闆當然選擇支持蕭克利，於是摩爾等人在一家證券公司的協助下，開始展開自立門戶的計畫。證券公司認為他們還缺一個有管理經驗的人帶領大家，於是摩爾等人努力說服同事諾宜斯 (Robert Noyce) 加入，才順利獲得「費爾柴爾德攝影器材與儀器」(Fairchild Camera and Instrument) 投資，於 1957 年成立「快捷半導體」(Fairchild Semiconductor)，史稱「八叛徒事件」。 三、 摩爾定律其實與摩爾原先預測不同 1959 年，八叛徒中的赫爾尼 (Jean Hoerni) 和諾宜斯先後發明平面製程和積體電路這兩項獨門技術，公司業績蒸蒸日上，帶動產量增加—技術提升—成本下降的正循環。 摩爾於 1965 年發現晶片內的元件數量幾乎是每年倍增，便大膽預言未來十年都會維持這樣的趨勢；到了 1975 …
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第一個賦予電腦人工智慧的人
1951 年，英國廣播公司製播了一系列關於電腦的廣播節目，每集邀請一位專家來暢談。5 月 15 日這天播出的，是由圖靈主講的〈數位電腦可以思考嗎？〉，他從自由意志這個大哉問談到量子力學的不確定性，再介紹他之前發表過的「通用機器」與「模仿遊戲」（也就是後來所稱的通用圖靈機與圖靈測試），最後他下了個結語： 「整個思考過程對我們而言依舊相當神秘，不過我相信企圖製造思考機器會大大幫助我們，找出我們是如何思考的。」 這段結語觸動了在收音機旁聆聽的斯特瑞奇 (Christopher Strachey)，這位中學教師決心依循圖靈所說，著手打造會思考的機器。 1916 年出生的斯特瑞奇和圖靈只差四歲，兩人原本素昧平生，但人生道路上卻有許多交集。他和圖靈都是進入劍橋大學國王學院的數學系，也和圖靈一樣有不可告人的秘密——同性戀；不過斯特瑞奇後來轉念物理系，大三時因同性戀傾向而精神崩潰，因此中斷學業。 斯特瑞奇身心恢復後，到「標準電話電纜」公司當物理研究員，針對用於雷達的真空管進行分析。由於相關數學計算非常複雜，必須用到「微分分析儀」這種類比計算機，斯特瑞奇就是在操作過程中對電腦產生了興趣。 二次大戰結束後，他到私立中學教數學，仍不時關注發展中的數位電腦；1951 年初，一位朋友便介紹他認識任職於「國家物理實驗室」(National Physical Laboratory)，負責開發通用型電腦 ACE (Automatic Computing Engine) 的伍傑 (Mike Woodger)。 其實 ACE 原本是圖靈六年前應聘至國家物理實驗室，依據馮紐曼架構設計的，怎知設計好後，卻一直找不到懂得開發記憶裝置的工程師。眼見電腦遲遲無法完工，深感挫折的圖靈在 1947 年中無奈求去，轉往曼徹斯特大學，為恩師紐曼 (Max Newman) 開發的「曼徹斯特一號」(Manchester Mark 1) 撰寫測試程式。圖靈離開國家物理實驗室後，便由伍傑挑起重擔，他決定縮減硬體規格，終於在 1950 年中完成的 ACE 前導機。 當斯特瑞奇在 1951 年 5 月聽了圖靈的廣播後，向伍傑表達自己打算開發一支西洋跳棋的程式，讓 ACE 前導機與人類對弈；伍傑大表歡迎，於是斯特瑞奇開始利用閒暇之餘撰寫程式。兩個月後，他帶著西洋跳棋程式前往國家物理實驗室進行測試，結果因為 ACE 前導機的記憶體不足而宣告失敗。 在得知技轉到弗蘭提企業 (Ferranti) 生產的曼徹斯特電腦有更大的記憶體容量，而且第一台就在曼徹斯特大學後，斯特瑞奇鼓起勇氣寫信給圖靈，詢問能否索取指令手冊，好讓他將程式轉換為曼徹斯特電腦所用的指令。 其實圖靈早在 1948 年就曾和數學家錢珀瑙恩 (David Champernowne) …
【純屬意外的發明與發現】——放射性
1896 年的今天 (3 月 1 日)，巴黎的上空仍佈滿厚厚的雲層。法國物理學家亨利·貝克勒 (Henri Becquerel) 望著窗外陰沉沉的天空，嘆了口氣。他打開抽屜，把已經放了二、三天的東西拿出來，猶豫著要如何處置……。 兩個多月前，德國物理學家倫琴 (Wilhelm Röntgen) 發表發現 X 射線的實驗，還附上其夫人的左手在 X 射線照射下的相片，幾根手指的骨頭清晰可見，令世人大為震驚。倫琴之所以用 X 射線來命名，是因為他自己也不知其來源為何，究竟是直接在陰極射線管的陰極產生？還是陰極射線撞擊到管內的稀薄氣體或玻璃所致？貝克勒讀了倫琴的論文後，決心揭開 X 射線的神秘面紗。 貝克勒研究燐光礦物多年，他不禁猜想燐光礦物在吸收光線後發出螢光的同時，或許也發出看不見的 X 射線？不過 X 射線的能量顯然比螢光強得多，燐光礦物可能得吸收更充足的陽光，才能產生 X 射線。 1896 年 2 月，貝克勒取得一塊鈾鹽後，開始著手進行實驗。他將感光底片緊緊夾在兩張黑色厚紙板之間，放在太陽下一整天後，確認沒有透光造成底片變色。接著他再將鈾鹽放在黑紙板上曬幾個小時，再沖洗底片，顯影後果真出現鈾鹽的形狀，代表有來自鈾鹽的射線穿透黑紙板。 這個結果讓貝克勒非常興奮，但他還是按捺住內心激動，再仔細想了一遍，察覺不見得是無形的射線造成，也有可能是鈾鹽蒸發的分子穿透厚紙板所致。為了排除這個可能性，他又在鈾鹽與黑色紙板之間放了一片玻璃，再重新做一次實驗，結果底片沖洗後，仍然出現鈾鹽的影像！看來這足以證明他的猜想：鈾鹽吸收光線後會發出 X 射線。 貝克勒趕緊向法國科學院報告所作的實驗，隨即受邀於 3 月 2 日前往對院士們發表。為了慎重起見，他想在啟程前再做幾次實驗確保無誤，怎知天空不作美，他在 2 月 26 日準備好後，竟然接連幾天都是陰天。到了 3 月 1 日這天仍然烏雲密布，眼見已經沒有機會再做實驗，他只好無奈地打開抽屜，將裡面的鈾鹽和用黑色厚紙板包住的底片拿出來，幾經猶豫後，心想與其丟棄，不如還是把底沖洗出來看看。 他原本預期頂多只有淡淡的陰影，沒想到完全出乎意料之外，底片竟然呈現鈾鹽清楚的廓影。這完全推翻了他原先的理論，原來鈾礦不需要吸收陽光，自己就會發出放射線！他先是錯愕，但在釐清這個事實後反而露出微笑，因為隔天他將帶著更重大的發現前往法國科學院，讓他的同僚們目瞪口呆：竟然有自發性地輻射出能量的放射性物質！ 貝克勒因禍得福的意外發現從此開啟了放射性的研究，居里夫婦也因此投入放射性礦物的實驗，而於 1903 年和貝克勒共享諾貝爾物理獎。至於開啟這一切的倫琴，則早在 1901 年，就因為發現 X …
差點拿到三座諾貝爾獎的人
去年的諾貝爾化學獎頒給為「點擊化學」做出重要貢獻的三位化學家，其中美國學者夏普萊斯 (Barry Sharpless) 也曾在 2001 年拿下諾貝爾化學獎，因而成為史上第五位拿到兩次諾貝爾獎的科學家。前面四人分別是： ——居里夫人（分獲 1903 年的物理獎與 1911 年的化學獎）； ——鮑林 (Linus Pauling，獲得 1954 年的化學獎與 1962 年的和平獎)； ——巴丁 (John Bardeen，獲得 1956 年與 1972 年的物理獎)； ——桑格 (Frederick Sanger，獲得 1958 年與 1980 年的化學獎)。 這五人兩度獲頒象徵最高榮譽的獎項已是鳳毛麟角，而今天 (2 月 28 日) 出生的鮑林兩度都是一人獨自獲獎，更是絕無僅有。事實上，他差一點就拿到第三座諾貝爾獎，而且又是另一個不同的獎項。 諾貝爾化學獎 鮑林於 1901 年出生於美國奧瑞岡州的波特蘭，父親在他十歲時就因病過世，留下母親照顧他們兄妹三人。因為家境不好，鮑林在中學時期就四處打工好賺取大學學費；進入奧瑞岡州立大學後，他憑著優異成績擔任助教，甚至當起授課老師，藉此收入繼續完成學業。他就是到家政系教化學，才認識未來的妻子艾娃 (Ava Helen Miller)。 1922 年鮑林自化工系畢業後，進入加州理工學院讀研究所。九年之前，布拉格父子發表 X 光繞射實驗，展示此一窺見晶體內部結構的有力工具後，各地科學家紛紛投入研究。鮑林的指導教授也是其中之一，便建議他以 X 光繞射研究晶體結構，三年後鮑林即獲得博士學位。 雖然透過 X 光繞射可以得知晶體內的原子如何排列，卻仍沒有人可以解釋為什麼它們會如此排列。波耳在 1913 …
AI 時代就此揭開序幕
這張照片不是那麼廣為人知，裡面的人物應該也沒多少人認得，不過這張照片卻極具歷史意義，因為這是他們於 1956 年暑期，在達特茅斯學院 (Dartmouth College) 舉辦首次人工智慧研討會時的合照。人工智慧這個名詞的確立，並正式成為一個專門領域，乃至吸引各界紛紛投入研究，正是從這場橫跨近兩個月的研討會開始。 麥卡錫與閔斯基 最初提出這點子的是照片右後方那位約翰·麥卡錫 (John McCarthy)，他也是其中的關鍵人物。麥卡錫於 1948 年自加州理工學院數學系畢業後，繼續在本校讀研究所，但過了一年便轉往數學殿堂的普林斯頓大學攻讀博士，1951 年取得博士學位後，留在數學系擔任講師。就在這一年，他認識了剛進來數學研究所就讀的閔斯基 (Marvin Minsky，位於相片正中)。 麥卡錫得知閔斯基試圖透過增強作用模擬神經網路後，頓時勾起三年前的回憶。1948 年他在加州理工學院讀研究所時，第一屆探討認知科學的「希克森研討會」（Hixon Symposium）在此舉行，會議主題是「大腦機制與行為」，出席者來自心理學、神經生理學、化學、……等不同領域。當時麥卡錫也跑去聆聽，其中馮紐曼發表的〈自動機的一般與邏輯理論〉，提及簡單的規則便能產生宛如自發性的複雜行為，讓他深感著迷，不過這只隱藏在心中一隅，他還是繼續純數學的研究之路。 如今麥卡錫心中火花再度點燃，除了不時與閔斯基討論機器智能，還在 1952 年暑假期間到貝爾實驗室打工。貝爾實驗室臥虎藏龍，其中才 36 歲的夏農 (Claude Shannon，相片最右邊) 更是神人級的傳奇人物。 麥卡錫與夏農 1937 年，21 歲的夏農完成碩士論文〈繼電器與交換電路的符號分析〉(A Symbol Analysis of Relay and Switching Circuits)，揭櫫電子電路可以進行任何布林代數的邏輯運算，並舉三個實例說明，為電路學與電子計算機奠定理論基礎，這篇論文因而被譽為史上最重要的碩士論文。 1948 年，夏農發表題為〈通訊的一個數學理論〉的論文，以一己之力開創了資訊理論，將通訊乃至資料的貯存、壓縮、傳輸，帶進全新的紀元，影響更是無遠弗屆。 不過吸引麥卡錫的卻是夏農在機器智能的研究。夏農在 1949 年發表論文，提出讓電腦下西洋棋的程式原則與策略；隔年他還親自打造出一台機械老鼠，會透過自我學習走迷宮。因此麥卡錫到了貝爾實驗室後便主動與夏農接觸，兩人相談甚歡，很快建立起交情；縱使暑假結束後，麥卡錫須返回校園教書，他們仍會互相交換意見。但隔年麥卡錫獲得史丹福大學的助教授一職，便返回加州，繼續純數學的教學與研究工作。 麥卡錫與羅切斯特 兩年之後，麥卡錫又回來東岸，自 1955 年2 月開始在達特茅斯學院教書；雖然同樣是在數學系任教，這次他終於有機會實際為電腦撰寫程式。 原來 IBM 前一年剛推出第一台具有浮點運算功能的大型電腦 704；總部位於紐約的 IBM 或許為了宣傳或是公關形象，願意讓東岸幾家大學免費使用 704 進行教學或研究。達特茅斯學院也是其中之一，麥卡錫便代表學校於 …
最早聽得懂人話、而且打敗人類的 AI
人工智慧 ChatGPT 橫空出世，各種五花八門的問題似乎都難不倒它，雖然有時簡單的問題反而答錯，但整體而言卻是回答得頭頭是道，較之人類毫不遜色。其實這不是第一次人工智慧令人嘖嘖稱奇，12 年前的今天 (2 月 16 日)，美國全國觀眾眼睜睜看著兩名頂尖的博學之士被電腦打敗。 「危險邊緣」(Jeopardy!) 是美國老牌的益智問答節目，從 1964 年開播至今。2000 年的參賽者魯特 (Brad Rutter) 從未被人擊敗過，是因節目的競賽規則才光榮退出，成為該節目有史以來的獎金王。2004 年開始參賽的詹寧斯 (Ken Jennings) 則受惠於規則改變，連勝74場才落敗離開，連勝紀錄至今無人能破。 2011年，「危險邊緣」製作單位邀請他們兩人回來頂尖對決，不過第三位參賽者並不是人類，而是 IBM 研發的人工智慧電腦華生 (Watson)。 華生是由 90 部 IBM Power 750 伺服器組成，每秒可執行 80 兆次浮點運算，這雖然還擠不進當時超級電腦的前五百大，但重要的是它內建的自然語言程式可以理解語意，進而分析問題找出答案。華生與另兩名參賽者一樣，得直接聽主持人念完題目後趕快搶答，一些隱喻、雙關語，人類可以馬上心領神會，但對電腦而言卻是一大挑戰。 此外「危險邊緣」的題目並非像「非洲有幾個國家是聯合國會員？」這種死題目，而是需要綜合判斷與聯想能力。因此雖然同樣是由 IBM 研發的電腦「深藍」，早在 1997 年就以二勝三和一負的一盤差距，打敗西洋棋世界冠軍卡斯帕羅夫，但畢竟西洋棋盤只有八八六十四格，加上棋子的走法有其限制，電腦在這方面本來就有很大的優勢。華生若能在包羅萬象的益智題目中打敗人腦，更會是人工智慧一個重要的里程碑。 為了公平起見，華生在比賽時不能連上網路，因此預先存入數以百萬份的書籍與文件，涵蓋各種領域的知識，其中也包括完整的維基百科。比賽在 1 月 14 日當天完成，但參賽者都簽了保密協議，所以全美觀眾要等到 2 月 14 日開始分三天播出的節目，才知道比賽過程與勝負結果。 第一天的節目結束時，華生與魯特平手，各得 $5,000 美元獎金，詹寧斯則是 $2,000 元。但是第二天華生就把領先差距擴大：華生 $35,734、魯特 $10,400、詹寧斯 $4,800。到了2 …
電晶體與矽谷，皆始自於他
電晶體可說是科技產品的最基本元件，沒有它，就沒有生活中的各種電子產品。而儘管科技發展日新月異，引領創新的硬體及軟體公司卻大多集中在美國舊金山南部，從帕羅奧圖 (Palo Alto) 到聖荷西 (San Jose) 一帶長約四十公里的谷地，也就是俗稱的「矽谷」。 電晶體和矽谷無疑是現代科技文明的基石，而它們的起源都和一個人息息相關，那就是今天 (2 月 13 日) 出生的蕭克利 (William Shockley)。 貝爾實驗室時期 蕭克利的家鄉就在帕羅奧圖，從加州理工學院畢業後，遠赴東岸到麻省理工學院攻讀博士。這是因為當時東岸的學術水準與科技工業都遠勝於西岸，因此他於 1936 年取得博士學位後，也未返回加州找工作，而是到位於紐約的貝爾實驗室上班。 當時 AT&T 亟欲發展越洋電話，但真空管無法用於海底電纜，在無線電波的高頻頻段又表現不佳，因此蕭克利的首要任務便是開發固態元件，取代已經遇到瓶頸的真空管。但過沒多久二次世界大戰爆發，貝爾實驗室轉而優先研發國防武器，蕭克利也被徵召入伍，直到二戰結束後才返回原來的工作崗位。 蕭克利設想出「場效應電晶體」，利用電場將矽晶體的電子吸引到表面，形成電子通道，藉由改變電場來達到開關與放大訊號的效果。理論上這應該可行，但負責動手實驗的布拉頓 (Walter Brattain) 卻一直無法成功，最後才由剛加入貝爾實驗室不久的巴丁 (John Bardeen)，在 1946 年發現問題出在「表面態」。原來表面那層矽原子的外層軌域並未填滿，所以被電場吸引上來的電子紛紛落入其中，無法成為自由電子。 為了克服表面態，巴丁和布拉頓於第二年年底陰錯陽差地發明「點接觸電晶體」，成為史上第一個電晶體。由於它的原理和蕭克利的原本構想不同，專利發明人便只列了巴丁和布拉頓。蕭克利不滿光環竟被兩個下屬搶走，自己還被排除在外，憤而閉關苦思，決心發明出更勝一籌的電晶體。他日以繼夜地研究一個月後，果真發明出三明治結構的 n-p-n「接面式電晶體」，無論是性能或穩定性都比點接觸電晶體來得優異，成為現代電晶體的原型。 出走創業 雖然蕭克利成功證明自己的才能無人能比，但由於他的火爆脾氣逼走許多下屬，貝爾實驗室高層一直未再讓他升到更高職位。蕭克利眼見一些比他資淺的人升得比他快，不願再隱忍，終於在 1954 年辦理留職停薪，回加州到母校加州理工學院教書，同時四處找尋投資人，準備自己創業。 1956 年初，在貝克曼儀器 (Beckman Instruments) 的資助下，蕭克利創立了「蕭克利半導體實驗室」，開發並製造電晶體。他原本想把公司設在東岸，好就近挖角貝爾實驗室的相關人才，卻發現沒有人想跳槽。由於貝克曼儀器是加州公司，希望他來加州，蕭克利心想也可以順便照顧年邁的母親，才決定返鄉創業。恰好當時史丹福大學為了吸引人才，將位於現今矽谷一帶的校地闢為科技園區，以低廉的租金與產學合作為號召，已吸引幾家科技公司進駐，蕭克利便將公司設在此地。 雖然找不到資深人員，但蕭克利卻頗有識人之明，所招聘的均是一時之選的青年才俊。只不過他仍未改其火爆脾氣，動不動就當場發飆，絲毫不顧下屬感受與尊嚴。或許是之前被巴丁和布拉頓超越的慘痛經驗，他還對員工處處防範，不准他們與別人討論手上的工作，甚至要求員工進行測謊。 八叛徒 1956年，蕭克利與巴丁、布拉頓三人共同獲頒諾貝爾物理獎後，更加目空一切，不顧原先產品已進度落後，竟決定另行開發 p-n-p-n 四層電晶體，公司前景更令人擔憂。1957年，以諾伊斯 (Robert Noyce) 和摩爾 (Gordon Moore) 為首的八名員工集體辭職，共同創立「快捷半導體」(Fairchild Semiconductor)，俗稱「八叛徒事件」。 剛愎自用的蕭克利不但未因此省思自己的管理方式，反而變本加厲，造成人才逐漸流失。由於公司每況愈下，蕭克利終於在 1963 …
微軟帝國 2.0？
打從微軟於 1981 年成為 IBM PC 作業系統的供應商後，就挾著每台 PC 都已裝妥作業系統的優勢，採取謀定而後動的策略，先觀望市面上哪種軟體大受歡迎，再依樣畫葫蘆推出類似產品。原創軟體皆無招架之力，從此一蹶不振，將市場版圖拱手讓給微軟。 其中包括： 1983 年 WordPerfect 3.0 → 1985 年微軟推出 Word 1983 年 Lotus 1-2-3 → 1985 年微軟推出 Excel 1986 年 Harvard Graphics → 1990 年微軟推出 PowerPoint 1994 年 Netscape → 1995 年微軟推出 Internet Explorer 就連 Windows，也是看到蘋果於 1983 年推出的 Lisa 個人電腦採用圖形介面，並在第二年沿用到較平價的麥金塔後大受歡迎，微軟才於 1985 年將 DOS 系統改為視窗。但因匆促推出，直到 1990 年的 Windows 3.0 …
熱氣球與人類的飛行夢想
熱氣球是什麼時候發明的？看你覺得天燈（或稱孔明燈）算不算，如果算的話，那麼或許有一千八百年的歷史了。相傳三國時期，諸葛亮被司馬懿圍困在平陽，為了向外求援，所以發明了後來以他為名的孔明燈。 不過這個傳說不怎麼可靠，因為就連賦予諸葛亮傳奇色彩的《三國演義》，也沒提到他放天燈，可見天燈是後來才穿鑿附會成他的發明。目前所知最早在軍事上利用天燈，是英國歷史學家李約瑟考據的，蒙古軍隊於 1241 年進攻波蘭時，曾使用天燈傳遞信號。 撇開天燈不談，真正可以載人的大型熱氣球呢？你可能會覺得訝異，看似構造簡單的熱氣球竟然比蒸汽機還晚發明出來。 話說法國造紙商孟戈菲 (Pierre Montgolfier) 一共有 16 個小孩，其中排行第十二的約瑟夫 (Joseph-Michel Montgolfier) 自小就幻想著在天空飛翔。1775 年他 34 歲時，曾做了個降落傘，然後從自家屋頂跳下來。過了兩年，他偶然發現放在火爐上烘乾的衣服，不斷鼓起並翻騰向上，在心中埋下了製作熱氣球的念頭。 1782 年 11 月，他用木條編成長寬各 1 米、高 1.3 米的籃子，在四周貼上綢緞，然後在底部點火，籃子果然冉冉上升直到撞到天花板。他興奮地去找排行第十五的弟弟雅各 (Jacques-Étienne Montgolfier)。十年前大哥意外過世後，具有商業頭腦和發明長才的雅各成為接班人，掌管家中企業；若要打造更大型的熱氣球，最好能有雅各的支持。 結果雅各非常有興趣，並親自參與打造。他們兄弟倆先按原來的尺寸每邊放大 3 倍，製作出 27 倍大的熱氣球，於 12 月中成功升空，飄了兩公里後才掉落地面。接著他們著手再將熱氣球加大 20 倍，並改為球體狀；1783 年 6 月 4 日，在阿諾奈 (Annonay) 地方政要與民眾的見證下，790 立方公尺的球型熱氣球升上一千多公尺的高空，滯空近十分鐘完成首度熱氣球飛行的公開展示。 這個消息傳進皇宮後，他們隨即受邀至巴黎表演；但內向害羞的約瑟夫自慚形穢，就由見過世面的雅各單獨前往。雅各與皇室青睞的壁紙製造商合作，採用他們特製的華麗壁紙，製造體積達 1,060 立方公尺的熱氣球。9 月 11 日熱氣球試飛成功後，法國國王路易十六主動提議用兩個死刑犯進行載人實驗。 已頗有盛名的科學家迪侯澤 (Pilâtre de Rozier) 期期以為不可，認為人類首度飛行此等歷史性的壯舉，應該由高貴之人完成才對。經由瑪麗王后寵愛的家庭教師進行遊說後，路易十六打消原來的念頭，同意就由迪侯澤與另一位軍官進行試飛。 …
敬邀一睹地球轉動——傅科擺首次公開演示
哥白尼於 1543 年臨終前發表日心說後，原本沒人相信。經過後來伽利略、克卜勒、牛頓等人的努力，使得日心說模型完全符合各種天文觀測，又有明確的科學原理，到了十八世紀，人們才終於接受地球真的在轉動。 然而這純粹是理性思維的結果，並不是有什麼方法讓人真的能察覺到地球的轉動。因此當 1851 年 2 月初，巴黎的科學家們收到物理學家傅科 (Jean Bernard Léon Foucault) 的請柬，看見上面寫著「敬邀一睹地球轉動」(“You are invited to see the Earth turn”) 時，莫不感到驚奇與期待。 傅科於 1819 年在巴黎出生，原本學醫的他發現自己有懼血症而放棄醫科，轉向物理領域。他與另一位同樣放棄醫學的同學菲佐 (Hippolyte Fizeau)，一起研究銀版照相法的改良，成功在 1845 年拍下第一張清楚的太陽照片。他們還共同發明利用轉動的葉片與反射鏡測量光速的裝置，不過兩人不久後就鬧翻而分道揚鑣，各自研究。 1850 年底，傅科著手改良拍攝恆星的攝影裝置。星光黯淡，必須長時間曝光才足以讓恆星在底片上顯影，但由於星星在天空會一直移動，拍攝出來的照片變成拖曳成線的星軌圖。若要讓恆星在底片上保持在固定位置，必須讓對準恆星的鏡頭也以同樣速度跟著轉動才行。 傅科想到或許可以利用驅動鐘錶的擺桿，做為轉動照相機的依據。於是他將相機放在活動的車床底座，然後將一根金屬擺桿安裝在車床上方的支架，試圖藉由擺桿擺動來控制底座轉動。不久後他發現擺桿來回擺動的方向並沒有隨著底座旋轉而改變；根據牛頓的慣性定律，這一點兒也不奇怪，但他卻靈光一閃，腦中浮現了一幅景象： 如果車床底座擴大為整個房間地板，我們站在地板上一起慢慢旋轉，從天花板垂吊而下的擺桿來回擺盪，在我們眼中看來就會逐漸改變擺盪方向。等等，其實根本不用讓地板旋轉，地球本身就在自轉，我們站在地面上不就也會看到擺桿改變擺盪方向？ 當然，理論上在南北極做這實驗的效果最佳，繩擺應該會在整整 24 小時後——也就是地球自轉一圈的時間——剛好轉動 360 度，回到原來的擺動方向。在巴黎一天只會改變 270 度，不過沒差，還是可以顯示地球自轉的效應。 傅科從 1851 年 1 月 3 日開始在家中進行實驗，他用 2 公尺長的細繩懸掛 5 公斤重的擺錘，經過多次嘗試後，終於在第五天成功觀察到繩擺逐漸順時針地改變擺盪方向，正是對應地球由西向東轉。 如果繩子可以再加長，讓擺錘的機械能增加，就能減少繩子摩擦力與空氣阻力的影響，也更能顯示出擺盪軌跡的改變。巴黎天文台的中央大廳夠高，於是傅科和天文台長聯繫，安排在那裏公開演示。 1851 年 2 月 …