如果一群現代人赤手空拳來到一個原始生態星球,製造出一台計算機需要多長時間?會經歷怎樣的技術路線?
設想他們由物理、化學、材料、機械、電子、冶金等等專業的科學家和工程師組成。
那個星球的物理構造和地球相當。主問題可能比較難,增加一個輔助問題:如果放鬆限制,改為一群科學家(最頂級的科學家,數量1000人)不帶任何資料,只身前往朝鮮(同時假設所有國家開始封鎖朝鮮,除了可以支援糧食外不給朝鮮任何物資,工業品),那麼在朝鮮多久能發展到能製造計算機?
這個問題我也喜歡
但是我的看法比頂樓那位趙兄要悲觀的多,就是造不出來。科技的發展雖然是爆髮式的,但是是無法跳過中間步驟的。
頂樓的過程是建立在人力資源無限的基礎上面,但是這個條件在地球上都做不到。
樓主說設想他們由物理、化學、材料、機械、電子、冶金等等專業的科學家和工程師組成。
也就是說沒有專業的軍人或者野外求生人士,也沒有醫生之類的(有也沒用沒藥物沒器材)。。。。。一個原始生態星球,拿也別其他星球,我們就讓男女比率平衡的一千名(是不是太多了?)麻省理工耶魯哈佛的科學家和工程師穿越到侏羅紀某地吧。。。。。
然後如果是「真實系」的設定會發生什麼呢?
首先遇到的應該是糧食危機,缺少糧食和食用各種奇怪的東西必定會引發各種疾病感染和食物中毒,因為是赤手空拳的也沒有各種化驗器材,加上就算有醫療常識的人也會因為沒有藥物而無法展開救助,因為衛生和感染的原因會有一大批人死去,活下來的人不得不以死者的屍體為食來挺過最艱難的日子。。。
接著就是和原生態的物種發生衝突了,侏羅紀主要是生物是恐龍之類的大型主龍類爬行動物,雖然有稀少的哺乳類但都是第一批小型哺乳類,完全談不上馴養啊,赤手空拳的科學家和工程師們也未必會馴養的技能。。。
想想一群sheldon和howard對上十幾米長時速40公里還是群居協作捕食的異特龍就覺得好可憐,會再死一大批人的。。。注意以上兩個死人情況是一直持續的,直到火器被研製出來前是不會改善的。
在這種朝不保夕的環境中啃著朋友和愛人肢體求生的科學家們會有多大的精力和多高的效率搞科學研究我很懷疑。。。。
再有一個很嚴重的問題就是知識的延續,公元前因為醫療的關係人均壽命很低,人均壽命大幅提高是在19世紀工業革命以後的事情,為了對抗新生兒的高死亡率,科學家和工程師必須拚命的造人才行,新生兒接受的教育必須是野外求生而不是編程,這種情況下很容易造成專業知識的斷代,假設靠這1000個人繁衍成功了,最終形成的應該也是部落類社會而不是現代社會。
其實還有好多地方能吐槽的,我再想想~
恩 對了。。人手充足,各行各業工程師、工人、技術人員都有。沒有大型野獸,沒有其他災難。沒有疾病,有各種草藥,簡單的野果,好欺負的動物等食物來源,而且吃了不會死人。大家和睦相處,沒有爭端,統一管理...這明明是伊甸園啊,我要電腦幹毛線啊
補充一些朋友的評論
Sofronio
我算微電子業內…先不說集成電路設計需要多少知識和人才,就說製造吧…單晶硅生長需要的環境和設備,單晶薄片的切割,研磨,光刻版的製作,氧化層生長,多次曝光,離子摻雜,氣象化學澱積,退火,金屬連線,切割封裝,測試…沒有一個不是自動化完成的,其中設計到了自動控制原理,軟體相關科學,量子物理,半導體物理,固體物理,熱力學,光學,材料科學,還有其他一大批頂尖的以及基礎的科學……設計方面,集成電路設計eda軟體,最後綜合,模擬,畫版圖…難道用手畫筆算么…這種穿越想做什麼不好非想做半導體……穿越的工程師需要帶多少呀……從理論到設計,從設計到模擬,從製造到測試…都是完整的尖端科技的組合…並不是幾個工程師就能完成的事情……幾個人能做的也最多就是個耳機放大器收音機啥的…還沒地方找音源…做半導體產品從零做起…把中國所有的院士都帶過去…估計有一百年能做出mos管就不錯了…僅僅是一個最基本的數字電路比如說計數器就需要如此多的東西,實際做起來更需要幾乎地球上所有科學知識的共同協作共同依託。。這個離計算機之間的距離和時間跨度,大概是從地球到冥王星步行那麼遠吧
飛影
一群人到個星球上,一群人是多少人?16億夠不夠?什麼星球?現在的地球行不行?你讓中國人在完全沒有外界技術的支持下造出一台你現在用的計算機,你看看要用多久。。。紫炎龍看到DOS我就呵呵了。。。重新來一遍的話,尤其是專業人員,絕對沒有人會在一張白紙上重複同樣的錯誤。還80386。。。有經驗的科研人員重新發展電腦,絕對會手選RISC而不是CISC的,操作系統更不會使用2B一般的DOS,計算機專業人員做個類UNIX系統不是太大問題的
如果他們能解決生存問題(解決的標誌是進入穩定的一年一收的耕種時代),那麼答案是幾百年。估計需要 400-600 年。因為這些東西靠的不是知識,靠的是「組織結構」。
能製造出計算機的不是馮諾伊曼和圖靈,而是全球的學術組織體系和美國軍隊。在正確的問題上找到正確的人,有正確的工具處理正確的問題。這些分工不是幾個專家就能做到的。比如現在的一個 web developer,他寫出的每行代碼需要多少代碼的支持(editor, shell, interpretor, bug tracing system, profiler, debugger)?他能有所有這些東西的所有知識嗎?
另一個問題是內耗。注意內耗不是一種悲哀,而是一個必須。了解基因演算法的人都知道,只有通過實際競爭才能出現最好的演算法。如果沒有美國這樣的例子(或者程度稍弱一些的歐洲),人類也不會知道自由的環境對社會進步有什麼作用。所以這些人在某些階段必然會分裂成不同的集團互相競爭。完全不消耗資源的純協作是不可能的。
如果這些人都是各個領域的geek,那麼他們最後都會不約而同的死於 飢餓(因為木有泡麵啊。。O(∩_∩)O哈哈~)
同意前面內耗的說法,也同意理想情況下需要幾百年的時間的預估。所以需要自一開始就要建立知識存儲和傳遞的機制,否則這一代人過去可能會淪入蒙昧狀態。
這個問題我喜歡。首先假設降落地點有河流,附近有大型露天煤礦、鐵礦。人手充足,各行各業工程師、工人、技術人員都有。沒有大型野獸,沒有其他災難。沒有疾病,有各種草藥,簡單的野果,好欺負的動物等食物來源,而且吃了不會死人。大家和睦相處,沒有爭端,統一管理。總之,別上來就弄死……好的挖雷遊戲第一次是點不到地雷的。
- 第1—2年,生存年
活下去是第一要務,這一年的任務是活下去,進入蒸汽時代。
前期,分成兩批,第一批由地質學家、化學家、醫生組成,補充少量壯漢。主要目的是尋找鐵礦、煤礦等礦物。另一批是其他人,負責食物,水源,安全,衣服,健康,房屋等常規情況。- 同時粘土,製作瓷器,燒磚蓋房。
- 製作土法煉鐵的高爐,製作工具的沙模。利用鐵礦煉鐵,製造生活必備工具。
- 同時尋找可種植作物,開荒種地,圈養馴化溫順型的動物幼崽。
- 尋找棉花、麻、蠶等物品紡織作業。
- 居住地盡量在河流附近,方便建造水車。
- 捕捉魚類,溫順型動物,油脂製作早期的燈油、炸藥,毛皮製作服裝。
- 製作木輪車,方便運輸。
- 建築物周圍挖陷阱,保障安全。
- 通過尋找到的火藥,製造第一批武器,提高安全性,同時可以配合開山,進行大範圍的鐵礦開採。
- 製造蒸汽機,進入蒸汽時代。
兩年過去,有牢固的建築,穩定的食物來源,安全的居住範圍,有穩定的鋼產量,各種常用非電氣化工具,擁有武器和充沛的彈藥,和局域化的地圖。
- 第3—5年 發展年
農業人員繼續務農及其其他產品產出,其他人員各司其職了應該。
這三年的目標如下:- 煤炭、鐵礦開採進入機器化作業
- 化學家利用煤炭實現整套煤化工路線,從而代替石油化工路線。併產出基本的幾種塑料類型,沙土提硅,進行原材料累計。同時製造出橡膠、燃油等替代產品。製造早期磁鐵。
- 物理學家製備發電機、電機等,利用水力發電進入電氣化時代。
- 製造常用電氣加工設備。
- 製造出鐵皮飛艇。
- 利用飛艇探索周邊,尋找稀土等金屬礦藏,用來完善磁鐵等設備,尋找銅,製作線路板。
- 提煉積累一定量的有色金屬、銅等。
- 進行早期無塵室的建設。
- 製造生產早期的電子電路設備。
- 第5—7年 電子時代的來臨
- 製造出第一批二極體、三極體、電容、場效應晶體管 等等電子元件,用其完善生活和發展需要
- 常用加工製造工具應發展到20世紀70年代的水平
- 製造首批基於CMOS技術的集成電路
這一年是科技飛速發展的一年,不要要求太多,這已經很多了。
- 第8—10年 電腦來了
- 製造加工工具,使其達到20世紀80年代末的水平
- 製造80386晶元,製造1Mb DRAM
- 完成其他電腦相關的工藝
- 超純單晶硅製作完成
- 製作早期的電腦
- 編寫dos操作系統
- 第11—15年 齊頭並進
- 不斷發展完善加工工具至20世紀末的水平
- 完成 1Gb RAM製作
- 完成1G主頻 0.18μm工藝的cpu製作
- 這時候,可以用到linux的系統了
- 第11—31年 回家
- 工業發展與現實世界同步
- 完善以飛艇為主的空中交通建設
- 完善遠程通訊機制
- 對地球通訊,進行科技交流,網路互通,混了十多年了,終於能上上知乎了,上網看看過了十多年地球上科技什麼樣子了,宅男們還吃速食麵嗎
- 合作研發超遠程運載火箭技術
- 出來這麼久了,回去看看老婆孩子吧
參考 Minecraft 的單人生存模式,不過抱歉我不玩工業 2 不一定能答好這個問題。
- 活下來,基本的工具(木/石),簡單的避難所(在原始地球上不用學 MC 挖山,但擼樹會更困難)
- 找到鐵礦,得到更好的工具,可以開採更多礦物,收集更多資源
- 農業。穩定的食物來源
- 擁有更好設施的基地(這時候可不必叫避難所了。你玩 IC2 應該會有機械了)
- 探索更大的區域,會出現分基地(多人)
- 找到重要資源(鑽石/紅石/黑曜石 等),製作更複雜的裝置……
- 此時你的黑基佬之眼應該夠多了,去完成冒險吧
抱歉,又代入了。
設計師Thomas Thwaite通過一台烤麵包機的製作經歷了整個文明的發展過程,他歷經周折, 嘗試由畫稿開始製造一台完整的烤麵包機。他採礦煉鐵,煉油成塑,令人吃驚地完成了他現在取得的成果。他的故事為設計師和消費者揭示了我們這個社會是如何緊密相連的。http://www.ted.com/talks/lang/en/thomas_thwaites_how_i_built_a_toaster_from_scratch.html
如果1000個全是男的..........那基本上是造不出來的!!
歪一下,我想到了《臨高啟明》
都太過樂觀了,前幾百年先用於解決生存問題和知識的傳承問題吧。
前十年的關鍵任務:領袖、活著、生殖和造紙
這麼多人一起干一項好大工程,最重要的是在和大自然的戰鬥中選出一個人做領袖。獨裁雖然簡單粗暴,但對於時時刻刻處於死亡邊緣的人群來說是簡單高效的。必需先找出個說話算的人來,不能遇到事情七嘴八舌的,原始人這點可憐的生產力經不起消耗。選出一個領袖,然後讓他獨裁!
建房子遮風擋雨,改進工具,生產糧食,活著是這個階段的最大前提。
第一批專家在用到自己知識之前就掛掉了,因為在這種惡劣的條件下,缺醫少葯,人的壽命很短。因為如果製造工藝跟不上,什麼知識都是扯淡,所以前十年一定要造紙(或者替代品)。在專家死掉之前把知道的寫下來,讓知識儘可能的傳承下去。
下一代從哪兒來?生殖,在簡陋的房子里,努力的生殖吧。
十到一百年:解決權力繼承、改進工具、提高壽命、培養新「專家」
領袖如果掛掉了,解決如何產生新領袖,平穩實現權力移交,盡最大可能性避免分裂、戰爭。
陸續重新「發明」(其實是製造)工具,採集附近的礦產,逐步提高冶煉工藝,由溫度最低的青銅、慢慢提高水平,最後可以煉鐵。
生產更高強度的武器,更精密的工具,在這個基礎上建立度量衡標準:重量、長度等簡單的,是後來一切科學的基礎。
你們想得都太輕鬆了。你知道我奶奶還習慣把釘子叫洋釘把火柴叫洋火嗎,光一個釘子的製造中國人就搞了多少年才搞出來你們造嗎
別的不說,先繁衍到幾千萬人再說(如果那個地方土地不夠維持幾千萬人的糧食那就無解了)。沒有幾千萬人搞不定。
得有人負責糧食生產。沒有化肥也沒有農機的情況下糧食產量很低,很可能十個農民才能養的起一個不種莊稼的。就算有了化肥和農機的現代社會,除了幾個自然條件好到不行的地方之外,農業都是勞動力密集產業,連歐洲都做不到農業的大規模集群化。你要計算一下你需要多少不從事農業生產的,然後這個數字得乘以N倍,來做農業生產。
得有人負責幾十種礦物的探測和開採,還有尋找和開採煤和石油。萬一這個地區缺了什麼礦,直接抓瞎。探測不是勞動力密集型產業,但是開採是,得有人搞啊
開採出來得運輸吧?礦物一般都在山裡,得有人搞道路,汽車(總不能用木牛流馬,那需要的人力更多),汽油,甚至火車。什麼,你問我礦物還沒運出來拿什麼造汽車造汽油?我怎麼知道。
礦物的冶煉,別的原材料不說,需要的水和電就是恐怖的數量級(別跟我說用土法練,練出來的東西能用嗎),得有人搞發電,搞電網,搞變電站,搞水廠,搞水過濾。 什麼,你問我鋼鐵廠造出來之前,鋼鐵廠鍊鋼所需要的高爐和設備用的鋼怎麼來?我怎麼知道。什麼,你問我,鋼鐵的加工車間也是用鋼鐵造的,沒加工車間怎麼造加工車間?那我就更不知道了。
哦,除了第一產業第二產業之外還得有第三產業。得有糧食加工,運輸,得有醫院,得有管理者維持秩序,哪個不需要人啊
這個清單我可以一直列下去,列很長很長,哪個都需要人啊,你才一千人,別說搞出來計算機了,釘子你也造不出來的。
給這些人再強加一個條件,一百年後那星球會爆炸,想離開必須製造出計算機。。。。我覺得幾十年夠了,是製造不是發明。
小時候看完神秘島就感覺工程師是非人類的存在
老實說,我對此非常的不樂觀,甚至於我比 @顧扯淡 更為悲觀。
因為人類已經成為了地球的統治者,所以很多時候,我們都忽略了現代人這個物種的脆弱性。
極低的繁殖能力、沒有爆發力、吃生食甚至會拉肚子的現代人。只有一千個赤手空拳的到一個原始生態星球,不好意思,他們馬上成為瀕危物種,如果沒有外星人建立智人生態保護區的話,將在五百年或者更短的時間內完全滅絕。還計算機,別做夢了。很有趣的問題,像戰略遊戲中科技樹的設計。不過,科技方面的第一關應該是,研製出抗生素。否則,團滅幾乎是必然的。
大家都從社會學上面分析去了,從技術上看,10年應該就可以了
弱弱的講一句,人足夠多的話,可以搞一個傳說中的人肉計算機,詳見《三體》。。。私以為,搞這樣一個人肉計算機比重造8086這種集成電路靠譜的多。。。有了人肉計算機,計算神馬的不是問題了。。。再考慮科學發展神馬的吧。。。
「朕當然需要預測太陽的運行,但你們讓我集結三千萬大軍,至少要首先向朕演示一下這種計算如何進行吧。」
「陛下,請給我三個士兵,我將為您演示。」馮·諾伊曼興奮起來。「三個?只要三個嗎?朕可以輕易給你三千個。」秦始皇用不信任的目光掃視看著馮·諾伊曼。「偉大的陛下,您剛才提到東方人在科學思維上的缺陷,就是因為你們沒有意識到,複雜的宇宙萬物其實是由最簡單的單元構成的。我只要三個,陛下。」秦始皇揮手召來了三名士兵,他們都很年輕,與秦國的其他士兵一樣,一舉一動像聽從命令的機器。「我不知道你們的名字,」馮·諾伊曼拍拍前兩個士兵的肩,「你們兩個負責信號輸入,就叫『入1』、『入2』吧.」他又指指最後一名士兵,「你,負責信號輸出.就-叫『出』吧,」他伸手撥動三名士兵,「這樣,站成一個三角形,出是頂端,入1和入2是底邊。」「哼,你讓他們成楔形攻擊隊形不就行了?」秦始皇輕蔑地看著馮·諾伊曼。牛頓不知從什麼地方掏出六面小旗.三白三黑,馮·諾伊曼接過來分給三名士兵,每人一白一-黑,說:「白色代表0,黑色代表1。好,現在聽我說,出,你轉身看著入1和入2,如果他們都舉黑旗,你就舉黑旗,其他的情況你都舉白旗,這種情況有三種:入l白-,入2黑;入l黑,入2白;入1、入2都是白。」「我覺得你應該換種顏色,白旗代表投降。」秦始皇說。興奮中的馮·諾伊曼沒有理睬皇帝,對三名士兵大聲命令:「現在開始運行!入1入2,你們每人隨意舉旗,好,舉!好,再舉!舉!」入1和入2同時舉了三次旗,第一次是黑黑,第二次是白黑,第三次是黑白。出都進行了正確反應,分別舉起了一次黑和兩次白。「很好,運行正確,陛下,您的士兵很聰明!」「這事兒傻瓜都會,你能告訴聯,他們在幹什麼嗎?」秦始皇一臉困惑地問。「這三個人組成了一個計算系統的部件,是門部件的一種,叫『與門』。」馮·諾伊曼說完停了一會兒,好讓皇帝理解。秦始皇面無表情地說:「朕是夠鬱悶的,好,繼續。」馮·諾伊曼轉向排成三角陣的三名士兵:「我們構建下一個部件。你,出,只要看到入1和入2中有一個人舉黑旗,你就舉黑旗,這種情況有三種組合——黑黑、白黑、黑-白,剩下的一種情況——白白,你就舉白旗。明白了嗎?好孩子,你真聰明,門部件的正確運行你是關鍵,好好乾,皇帝會獎賞你的!下面開始運行:舉!好,再舉!再舉-!好極了,運行正常,陛下,這個門部件叫或門。」然後,馮·諾伊曼又用三名士兵構建了與非門、或非門、異或門、同或門和三態門,最後只用兩名士兵構建了最簡單的非門,出總是舉與入顏色相反的旗。馮·諾伊曼對皇帝鞠躬說:「現在,陛下,所有的門部件都已演示完畢,這很簡單不是嗎?任何三名士兵經過一小時的訓練就可以掌握。」「他們不需要學更多的東西了嗎?」秦始皇問。「不需要,我們組建一千萬個這樣的門部件,再將這些部件組合成一個系統,這個系統就能進行我們所需要的運算,解出那些預測太陽運行的微分方程。這個系統,我們把-它叫做……嗯,叫做……」「計算機。」汪淼說。
1.人肉計算機,請參考《三體》2.電子計算機,請參考三界三部曲之《天空的孩子》3.量子計算機,請參考《智能簡史》
五分鐘就可以製作出算盤(如果算盤算計算機的話)!還有最簡單的機械一位與非計算機
按照樓主的說法估計很困難。
首先是技術差異,要知道每一代的技術都不一樣的,你讓現在VLSI弄得很轉的人去用分離元件做個收音機估計肯定是要出一大堆問題——我當年的同學有不少現在就是VLSI高手,當年做模擬電路的時候那個叫一塌糊塗啊,現在估計還不如當年。要知道錢學森當年回來能指導火箭,那是因為火箭也沒發明多久,他自己就是跟著馮卡門親自動手乾的。更重要的是技術工人的匱乏,這是個非常重要的問題,說句誇張的,一百個工程師和科學家擰螺絲的技術都趕不上一個技術工人,更別提那些需要技巧的實際工作。
最重要的是人性:成百上千的能人人去了一個無政府的地方,他們能互相服氣嗎?很快他們會分裂成不同的派別,然後為了搶奪資源互相鬥爭,情況不會比現在的朝鮮好多少……看你說的計算機的性能咯。。如果只是要很粗淺的,像第一台計算機那樣的原始機器,如果裡面的人對計算機很了解的話,問題可以簡化為如果製造出門電路。。 有了門電路,就可以製造出鎖存器,就有了存儲器,如果不考慮性能,就有了內存、寄存器、邏輯運算單元。物理存儲可以考慮磁帶,金屬來源可以考慮青銅。 至於門電路,可以考慮採用最初級的電子管。電源,可以考慮蒸汽機發電。 可以說,如果有一個計算機硬體專家,一個冶金工程師,一個電子工程師,製造一個計算機(非常初級的)。估計也就1-3年。但這台計算機只能有1KB左右的內存,採用機器指令運行。。。
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