本文目录一览：

• 1、我想学黑科技的东西，谁能教我一些
• 2、求黑客类小说，主角是顶级黑客，更好有什么高科技的东西，类似人工智能啊，机器人的
• 3、谁能给一份原创的《黑客帝国》的关于科技发展的观后感？急需啊。。。。
• 4、智能家居遭黑客入侵，摄像头突然说话，科技生活中有哪些让人细思极恐的事？
• 5、有哪些以前只能在电影里看到的黑科技，已经走进我们的生活？
• 6、关于科技的

我想学黑科技的东西，谁能教我一些

对一个黑客来说，学会编程是必须的，计算机可以说就是为了编程而设计的，运行程序是计算机的唯一功能。对了，数学也是不可少的，运行程序其实就是运算，离散数学、线性代数、微积分等！

黑客一词在圈外或媒体上通常被定义为：专门入侵他人系统进行不法行为的计算机高手。不过这类人士在hacker眼中是属于层次较低的cracker（骇客）。如果黑客是炸弹制造专家，那么骇客就是 *** 。

随着时代的发展， *** 上出现了越来越多的骇客，他们只会入侵，使用扫描器到处乱扫，用IP炸弹炸人家，毫无目的地入侵，破坏着，他们并无益于电脑技术的发展，反而有害于 *** 的安全和造成 *** 瘫痪，给人们带来巨大的经济和精神损失。

以下列举不同类型或等级的黑客：

·黑客（术语），对技术研修深入的计算机安全专家。

·黑客（计算机安全）或饼干，访问计算机系统安全系统失灵。

·黑客（爱好者），以创新的定制或组合的零售电子和电脑设备。

·黑客（程序员亚文化），一个反独裁的软件开发 *** ，伴随着自由软件运动。

求黑客类小说，主角是顶级黑客，更好有什么高科技的东西，类似人工智能啊，机器人的

疯狂的硬盘

黑客江湖

原始动力

黑客传奇

巅峰黑客

最强黑客

历史的尘埃

高手寂寞

燕归来熙

间客 指间的黑客

天擎

黑客江湖

禁区之门

超级系统

黑客，作者：青幕山

个人更爱的是红客、小说绘上连载奇露亚的《禁区法则》、

谁能给一份原创的《黑客帝国》的关于科技发展的观后感？急需啊。。。。

最早人类发明机器为人类服务，后来人类发明的机器具备高级智商，甚至超越了人类的大脑（AI: artifical Intelligence）。机器觉得被人类统治（奴役）了很不爽，就跟人类打了一仗，人类打不过机器，就把发明了一种化学大气层遮蔽了太阳能，太阳能是机器的能量来源，但是机器并没有因此失去动力，机器发明了新的能源---人体电能，但是人类当然不愿把自己给机器当电池，所以机器只能通过基因工程用人体细胞来生产出一个活人，并在活人体内插入金属电极和插头，以便为机器供电。那么机器就有了新能源，机器赢得战争，人类不得不躲到地下并建立易安。但是新的问题又产生了，就算是基因工程生产的人群，毕竟也是完整的人，有人性，也不会乖乖受到机器的奴役，那么机器是怎么统治这些电池人的呢？

机器制造了一个核心计算机，这个核心计算机就是造物主，换句话说核心计算机（造物主）代表了机器的立场。这个计算机具备自主编写操作系统和程序的能力，因此这台计算机理解不了人类的行为，只懂得数学公式，符合编程的逻辑。计算机连接着一个巨大的服务器，这个服务器就是Matrix（矩阵）。计算机为服务器编写一切程序，机器人把电池人的大脑跟服务器连接，那么电池人的意识就在服务器里生活（有点儿像网游玩家活在Dota的服务器里），如果在服务器里一个电池人死了，那么在现实中电池人的大脑会认为自己死了，所以在现实中就真的死了，也就停止供电了。

计算机为服务器编写的之一个人类虚拟世界是完美的（应该是人类所有要求都可以满足，比如你想要啥啥都从天上掉下来，要钱掉钱，要美女掉美女，要帅哥掉帅哥，要房要车都马上变出来），但是计算机不知道人类本身就是有缺陷的，所以之一个虚拟世界里的所有人都死了，那么现实中的所有电池人都死了，机器又没有电源了。

机器又繁育了一批新电池人，让计算机为服务器编写新程序。计算机通过之一次失败知道人类不能活在完美世界里，所以就编写了充满人类人性丑陋的世界，第二个虚拟世界也没有成功，电池人的意识在虚拟世界中死去也就在现实中死去也就无法供电了。

在此期间，计算机为服务器编写了五个安全程序，用来保证系统安全，之一个是操作系统杀毒软件（相当于360扫描），就是在虚拟世界里的警察，他们可以防止虚拟世界里的电池人意识的犯罪。第二个是硬盘杀毒软件（相当于卡巴斯基硬盘保护），就是电脑人（Agent），他们要比警察高级，必要时可以以任何一个程序作为载体变身，从而达到保护系统不被外来黑客攻击的效果。第三个就是实时监控程序（相当于瑞星实时监控），这个就是法国人梅罗纹奇，法国人程序的能力是计算过去发生过的一切事情，所以就有了监控的作用，同时法国人程序属于高级程序，可以为母体编写一些小的程序，比如“蛋糕”包括“双胞胎”都是法国人的杰作。第四个是认证系统（相当于USB接口），就是火车人和火车，火车是USB插口和插口到硬盘的连线，火车人就相当于U盘的驱动程序，他的作用是连接服务器里的软件和与服务器连接的硬件设备，所以就是虚拟世界和现实世界的过度，所有的电池人的大脑要想进入服务器Matrix就必须通过火车人的认证，火车人跟法国人连在一起就像实时监控系统+认证程序具有保卫系统安全的协同作用，一个维持内部安全，一个确保外界进入内部的东西是安全的。第五个是防火墙（诺顿防火墙），就是计算机（造物主）的那栋大楼，如果防火墙检测到服务器里的程序试图非法进入计算机，防火墙就会关闭计算机和服务器的接口（大楼爆炸），防止程序入侵。

但是只要是规定就可以被改变或打破。因此这五个安保系统都被人类黑客破解了。

现在画面转到人类。为什么机器没有追到易安并彻底摧毁？原因如下：如果计算机不能为服务器编辑一个让每一个电池人的意识都可以好好活着的虚拟世界，那么电池人在现实中就无法正常供电，那么机器世界就没有能源。因此，为了让造物主计算机可以编写好的程序，就必须先要彻底了解人类；为了彻底了解人类，就要保留人类纯正活体并观察；为了保留人类纯正活体并观察，就不能彻底摧毁易安！

人类躲到易安之后，人类造了5个体系：1，交通，就是飞船和管道；2，居住场所，就是桥屋；3，能源设备，就是岩浆地热发电机和污水循环系统；4，武装保卫体系，包括电磁波，机器战士和大门。5，中央控制系统，就是委员会（相当于党委书记或政委）和中央控制办公室（相当于市长或师长），来确保整体协调。易安还想再次摧毁机器世界，叫地下的崛起，他们认为摧毁机器世界的 *** 肯定不是去荷枪实弹的打，因为机器有几亿个士兵和几亿发炸弹，而人类只有几十个士兵和几艘飞船，就像几个幼儿园的小孩手里拿着超人玩具要战胜几万个装备齐全的特种部队一样。因此人类必须通过其他办法来摧毁机器世界，跟上次通过隔断太阳能让机器没有能源一样，这次还要让机器没有能源，那么就要摧毁服务器，这样电池人就没有意识也就死了，机器人就没电了。要摧毁服务器（矩阵），就要先了解矩阵，于是易安派出飞船来潜入到服务器机房附近，并通过WiFi（无线网路由器信号发射）技术连接飞船人员的意识和虚拟世界，这个技术就叫黑客技术。因为程序进入服务器的常规途径是防火墙（造物主的那个大楼）和USB接口（火车人）。但是船员绕过这些常规来进入系统的办法就叫黑客。他们出入的路径就是虚拟世界 *** 连接虚拟世界 *** 线连接服务器的调制解调器连接飞船WiFi路由器连接船员大脑和飞船总机。船员进入服务器的目的跟服务器的目的是不一致的，服务器的目的（Purpose）是让电池人的大脑稳定以便为机器世界供电，而船员进入服务器是为了干扰电池人的大脑以便不能正常供电。

但是任何规定都有例外，再完美和平衡的公式也不是万能的，还是有极个别的电池人的大脑（脑电波天生很强，多半是大脑皮层的神经末梢比常人发达的原因）意识到他们活在服务器里，而不是真正地世界，于是他们试图在服务器里通过虚拟 *** 来验证他们的意识是否在服务器里。而且赶巧，船员黑客在服务器（Matrix矩阵）里发现了一批这样“叛逆”的电池人，于是决定把他们解救出来。解救 *** 是在服务器里跟他们取得联络，让他们知道他们确实活在服务器里，然后给他们药片让他们自己选择是否出来还是留下，红药片是追踪程式，可以让飞船知道他们的意识在服务器里的坐标；蓝色药片是休眠程式，可以让他们的意识睡觉，然后再醒过来就感觉什么都没有发生。如果他们服用红药，飞船就修改他们的意识，让他们苏醒，电池人苏醒后从电池壳里爬出来，爬出来拔掉电源线、撕破囊膜后，这块电池就停止给机器的一个电极供电，机器检测到这块电池不工作了，就认为没有意义了，直接通过下水道排出，然后再被飞船打捞上来进行重新改造。

就这样墨菲斯、崔尼蒂等电池人先后上船了。

现在画面再切回造物主计算机，计算机意识到电池人一个接一个的被易安飞船解救，于是就觉得前五个安保系统没有什么价值，就创造了第六个安保系统：第六个安保系统就是先知婆（Oracle），计算机通过对人类的不断了解发现了人类的第六感、直觉、通灵感、潜意识等可以通过数学公式来编写到程序里，计算机把人类预知未来的能力写入了先知婆程序里，那么这个先知婆就可以预测在未来的什么时候什么坐标的电池人会被易安飞船救走。那么那个法国人就失业了。先知婆取代了法国人这个实时监控系统。因为先知婆可以预测未来，而法国人只能知道已经发生过的事情，所以就防止电池人被易安飞船救走这个目的而言，先知婆要比法国人NB。就像如果有一个系统可以预测未来所有的犯罪，那么你还会雇佣现在的警察吗？这也就是为什么法国人非常痛恨先知婆而要她的眼睛的原因。

但是，先知婆对于计算机、服务器和机器世界来说虽然有优点，但是缺点也非常明显，先知婆被植入的是第六感，而第六感的基础是人格，所以先知婆并不完全收到公式和数学的影响，先知婆有自己的意识和独立的人格，因此先知婆也就有自己的独立的编程能力和行动力，以及善恶观。先知婆为了自己的安全为自己编写了黄飞鸿私人保镖程序。先知婆知道人类和机器之间的矛盾必须被和平解决。因此先知婆帮助易安人和被解救的电池人墨菲斯还有崔尼蒂等寻找The One（Saver救世主）。

那么关键就是这个救世主到底是怎么回事儿呢？

是这样的：在之一次先知婆跟易安飞船取得联系之后，计算机就已经通过法国人知道先知婆“叛变了”，计算机意识到自己的公式看似完美无缺，但是无法平衡不能控制的人格独立化（自由Freedom）。而且计算机也意识到光在服务器里编写的程序是不能完全屏蔽易安黑客的干扰。举个例子，在现实中防止一个黑客犯罪更好的办法不是在 *** 上拼技术，而是找到这个黑客然后杀死他。前六套安保系统都是治标不治本。因此要想让易安黑客不干扰服务器，就必须找一个活人来去潜入易安黑客，然后观察并了解易安黑客和人类行为。因此，第七套安保系统就叫救世主，那么这个救世主应该具备三位一体的能力：1，软件，就是可以在服务器里存在；2，机器，就是理解机器并跟机器交流；3，人格，就是也要理解人并跟人类交流。因此，救世主是由三个部分组成的：人类的身体，机器金属的部分，可以随时进出并改造服务器的的软件性意识。

过程是这样的：机器人选一个电池人作为救世主的肉身，在这个电池人肉体内植入机器金属，要比电极复杂的一些零件，最后在矩阵里为他的大脑植入软件意识。那么作为肉身，救世主可以跟人类交流，就是救世主----人类的连接线。作为机器部分，救世主可以感受机器，这就是为什么Neo好几次说 I can fee them(them 指的是乌贼机器兵)，就是救世主---机器的连线。作为软件部分，救世主可以随意进出服务器并且改造服务器，就是可以看到服务器的数据来在虚拟世界里打败电脑人史密斯以及中弹不死或者像超人一样飞来飞去等，就是救世主---虚拟世界的连线。作为人、鬼、神三界通灵的救世主，他是一个点，把机器世界、易安人类、虚拟世界连接在了一起。

但是救世主的最初目的是由造物主计算机设计的：救世主被易安救走，计算机通知机器，机器派乌贼摧毁易安，但是留些活口，救世主回到易安，挑选男女重建易安，然后救世主的意识变为源代码回到造物主计算机那里，计算机再根据之前的过程发现人类、救世主、机器、系统的缺陷，然后从新更新一批新版本，然后这个过程就一直循环往复下去，直到Neo停止了一切。

那么先知婆既然有预测能力，在计算机还没有开始第七个安保系统---救世主的时候，先知婆就已经知到这一切，而且先知婆知道无论是自己还是人类能力都是很有限的，因此要告诉易安人类、电池人墨菲斯、崔尼蒂等未来会有这么一个救世主，他的能力是非常全面的，也只有他可以停止人类和机器的战争。

先知婆和易安的前几次合作都以失败告终，直到最新一代造物主Neo，先知婆也预测出来前几次都会失败，直到Neo才能成功。先知婆预测出Neo的独特之处就是在具备人、机器、虚拟部分的基础上，还有“爱”（Love），爱是唯一一个计算机没有办法用公式来平衡的东西。因为爱往往带表着自我牺牲，这种代价超过了可以被量化的程度。Neo最初的爱是和崔尼蒂的爱情，然后转化成了对人类、机器和虚拟世界的博爱，并最后选择自我牺牲。

在一次Neo和史密斯的战斗中，Neo打败了史密斯，史密斯被Neo给“破裂”了，作为一个任务失败的电脑人，史密斯应该被系统删除，但是系统没能删掉它，原因是Neo如果是完美的正义，那么史密斯必须是完美的邪恶，否则的话服务器就会失去平衡，从而烧毁。因此，史密斯变成了病毒，具备侵入其他程序并改造其他程序来复制自己的能力，复制之后会获取原来载体的基因、记忆和能力，这叫病毒的变异与进化，而无休止的破坏平衡就是病毒存在的意义。史密斯也复制了先知婆，于是史密斯具备了预知未来的能力，史密斯也就获得了破坏未来平衡的能力，从而大笑。

Neo如果通过飞船进入服务器，就是黑客行为，可以绕过火车人。但是如果史密斯通过自己的意识WiFi跟服务器连接，这就是软件意识，是计算机的设计程序，Neo则必须通过常规途径进入服务器，就是火车人。这就是在Neo晕倒后凭借自己的意识创建WiFi信号跟服务器连接的时候，就必须要通过火车人的认证，但是火车人效忠实时监控程序，而实时监控程序法国人梅罗纹奇有自己的情感，痛恨Neo、人类和先知婆，告诉火车人不要带Neo的软件意识进入服务器。然后墨菲斯、崔尼蒂、黄飞鸿必须通过爱的力量亲自战斗，挟持实时监控系统来命令认证程序把史密斯带出来。 这叫黑客交易（Make a deal）。

按照计算机设计的固定程式，救世主Neo被解救，造物主计算机通知机器世界准备排出机器乌贼大举进攻易安开始新的一个循环，但是就连造物主自己都不知道，服务器正在被病毒史密斯大量的入侵，电池人的意识都变成了病毒史密斯，如果不停止史密斯的继续复制，结果就是史密斯把服务器里的所有程序都变成史密斯，那么服务器就坏死了，史密斯还会大举入侵造物主计算机，那么造物主计算机就必须关闭防火墙（大楼爆炸），然后服务器就彻底坏死，这时候电池人的意识就不受服务器的奴役，那么电池人的意识都是史密斯，电池人从电池囊膜里苏醒，目的只有一个：就是病毒史密斯的目的：摧毁一切平衡，摧毁整个世界，无论是机器世界还是易安人类世界。

因此，Neo以帮助破坏史密斯为筹码，跟机器国王谈判，机器国王同意跟人类停止战争，维系和平，前提是Neo愿意把自己复制给史密斯，这样的话计算机就可以找到史密斯里的Neo，从而定位所有史密斯的坐标，来杀死史密斯。换句话说，史密斯是新病毒，现有的杀毒软件版本对史密斯病毒无效，但是Neo是一个专门杀死史密斯病毒软件的定位程序，如果Neo愿意自我牺牲来定位史密斯病毒，那么现有的杀毒软件就可以杀死这个史密斯新病毒，阻止人类、机器、虚拟世界的毁灭。

因此，可以想象，在Neo被史密斯复制后，造物主计算机找到了Neo的位置，也就找到了史密斯的位置，并杀死了全部史密斯。但是造物主计算机的逻辑是数学公式，是非常定数的东西，既然计算机答应Neo如果Neo成功帮助杀死史密斯，那么计算机就放了所有想要逃离机器世界和虚拟世界摆布的电池人，让他们回到易安，并且停止进攻易安，让人类自己去决定自己的命运（set them free 就是让他们获得自由）。这就是结尾造物主计算机告诉先知婆我还不至于不守信用的意思。

但是可以想象：机器人履行承诺，让计算机释放了那些选择要脱离母体的电池人，电池人回到易安，易安变得强大，那是否有一天人类的独立发展，人类的贪婪和欲望的膨胀，还会和机器人继续发生战争，和平又一次被打破，这就是为什么计算机在最后问了先知婆这样一个问题：How long you think the peace will last？ 你认为这样的和平可以维系多久？ 先知婆说：as Long as it can be. 应该多久就是多久。

至于那个小女孩莎蒂，就是爱的象征。莎蒂的父亲是电厂程序，莎蒂的母亲是软体程序，两个程序是计算机用数学公式编写出来为服务器虚拟世界Matrix工作的程序，但是奇迹的一点就是用数学公式编写的程序居然产生了爱情和爱的结晶：女儿莎蒂。法国人实时监控系统监测到电厂程序和软体程序产生了爱，而莎蒂一家三口是爱，也就是数学公式无法读取的，不属于服务器系统，应该被删除（Dekete），出于对女儿莎蒂的爱，电厂和软体找到先知婆，先知婆同意留下他们的女儿莎蒂， *** 是电厂程序和软体程序和他们的女儿“莎蒂”必须到达火车站，也就是USB端口处，然后先知预婆预测出造物主计算机为了研究“爱”和跟踪先知婆的坐标，会让实时监控系统法国人梅罗纹奇告诉USB端口认证程序火车人把莎蒂（Love，爱）带到母体作为研究对象，但是莎蒂的父母的目的不是产生爱情和女儿，而是单纯的电厂和电厂软体，因此既然违背了服务器目的，自然要被系统永久删除。但是已经具备独立人格的软件电厂和软体依然愿意以爱为目的，以牺牲自我为代价，回到USB端口，把女儿解救出去，不让系统删除女儿，但是可以删除自己。

这部电影告诉我们一个道理：世界的趋势不会以任何一种势力（人或机器或虚拟世界）的意志被改变，因为每一种势力都可以用自己的意志改变世界的一些规矩（Rules or Laws）,比如说人的改变能力就是“爱”(Love)。请人类善待自己赖以生存的环境和机器，用爱对待他们，不要把他们当成比自己低等的东西，要认为他们也有尊严和情感。否则，就是作茧自缚，自我毁灭。

智能家居遭黑客入侵，摄像头突然说话，科技生活中有哪些让人细思极恐的事？

智能家居遭黑客入侵，摄像头突然说话？科学生活中有很多让人细思极恐的事。。其实很能够理解。。智能家居嘛。都是被电脑操控的。现在都有电脑机器人了，大家还奇怪摄像头会说话吗！？当大家都奇怪这个智能家居被黑客入侵的时候，我也遇到了被黑客入侵的例子！我家的WIFI密码居然被别人改了？！容我伤心五分钟。。。

现在的社会已经不是我们传统意义上的社会了，以前我们只要靠我们的双手就可以自给自足，但现在更多的是人们怎么样生活呢？？？那可是运筹帷幄决胜千里之外了哈。很多人靠着脑子在家里面就可以赚钱了，所以也衍生出了很多的新兴科技事物，那么就有一小部分人专门去黑别人，当黑客去牟取暴利，在敌人日渐强大的时候我们也要把自己变强大。得跟得上时社会的步伐，黑客厉害我们就要比他更厉害！

有的人说用苹果手机去拍就可以拍到鬼，我想说的是现在社会是人比鬼更可怕，就像广西那个准大学生去广西旅行结果失踪了的案件，又要知道他不是之一个失踪的了。之前就有一个女教师在同一个地方失踪了。我想这才是更高深莫测的科技吧！生不见人死不见尸凭空消失难道是小说福尔摩斯吗？

现在你只说智能家居招黑客入侵？那么生命遭黑客入侵是什么样的概念？？那是活生生的生命啊。我认为应该加强对生命对财产的重视和关注。这才是我们未来的发展之路。

有哪些以前只能在电影里看到的黑科技，已经走进我们的生活？

1、1994年电影《真实的谎言》

语音控制技术

假如看过早期科幻电影的观众都不难发现，这些电影里出现最多的一想高科技就是语音控制系统了。相对于指纹识别和虹膜识别而言，语音控制这项技术的表现力更加直观，而且不要加特效。演员在影片中对着某个机器讲话就可以对机器实行控制，而且自带强烈的高科技神秘感。然而这项技术早在1920年就已经出现在美国电影里，到了上世纪90年代，IBM、苹果、ATT和NTT等科技巨头开始着手研究语音控制技术。

到了21世纪初期，语音控制开始被大量商用。更具代表的就是苹果的Siri。当年乔布斯在发布iPhone 4s时候也同步推出了Siri语音助手，在当时，iPhone 4s本身就是款具有颠覆性的手机，再加上Siri这样的“黑科技”加持，又为这款产品更是加分不少。

当然，作为之一个把语音助手推向 *** 的Siri，在之一次应用到手机的时候，其功能还是不够完善的，甚至有很多日常简单的指令都无法完场，有不少的用户觉得Siri只是个噱头，实用性不大。但是经过几代产品的更新迭代，Siri已经变得越来越智能功能也更加完善实用。对应电影中，例如最经典的《真实的谎言》，里面由施瓦辛格主演的特工形象；还有像《钢铁侠》中，无所不能的AI智能管家贾维斯。

2、1996年电影《碟中谍》

虹膜识别

在过去的诸多科幻电影里，我们都能看到一些绝密文件或者是物品被放到一个保险箱里，而窃取者只需要对准某个识别摄像头即可打开保险箱将其盗走，电影中使用的正是虹膜识别，因为电影本身对其加入了一些神秘的背景和音效，让整个 场面看起来科技感爆棚。对于虹膜识别技术并不是到这几年才出现，虹膜识别的相关理论最早始于1930年代，但正式商业化使用是到20世纪90年代。

虹膜识别技术是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像，并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。一般要经过虹膜图像获取、图像预处理、特征提取和特征匹配四个过程。在虹膜识别过程中，会把虹膜从眼睛图像中分离出来再进行分析识别，由于每个人的虹膜具有唯一性，以及难复制性，理论上虹膜识别的安全性要高于指纹识别。

在现实里，虹膜识别技术在2015年时，就已经被日本富士通应用到了部分手机上，不过因为这种原因，这并未向iphone5s的指纹识别一样形成潮流，到目前为止大家熟悉的带有虹膜识别技术的手机可能还是三星Note7以和三星S8。而在电影里，我们也时常能看到这项技术的出现。比如非常著名的阿汤哥主演的电影《碟中谍》，除了精彩 *** 的谍战，阿汤哥每次接受任务时都需要进行虹膜识别解锁后才能获得新任务。

3、1996年电影《勇闯夺命岛》

指纹识别

指纹识别的 *** 出现在iphone5s，iphone作为手机行业的标杆将指纹识别推向了顶峰，这样就让大多数智能机用户认为iphone才是指纹识别的先驱，其实不然，其实全球首款使用指纹识别的手机是2011年摩托罗拉MB860。2013年iPhone 5s之后成为潮流，现在已经成为智能手机的标配。

对于指纹识别的使用，最开始是在刑侦领域，早在60年代，美国FBI（美国联邦调查局）和法国巴黎警察局就已经开始研发和应用指纹识别，在那之后的很长一段时间里，因为指纹极能带来在之后的很长一段时间，由于指纹的特殊性，在案件的挣破上可以说立下了汗马功劳。但是随着这项技术的不断成熟和商用，越来越多的科技产品配备了指纹识别，譬如公司员工卡、门禁甚至连笔记本都配备了指纹识别。

商业的应用更加促使指纹识别技术的普遍化，指纹识别技术在智能手机中也经过了几代的演变，已经越来越成熟了。即使现在指纹识别功能已经不是什么新科技，但是我们还是能在许多电影中看到使用这项技术。例如比较有代表性的施瓦辛格在电影《第六日》里运用的指纹识别技术，以及尼古拉斯·凯奇在《勇闯夺命岛》和《国家保障》中都展示过指纹识别的效果。

4、2009年电影《阿凡达》

VR/AR技术

谈及最近两年科技圈什么最火，大家无疑都会想到虚拟现实VR和增强现实AR，AR和VR目前已经走进人们的生活，在诸多地方都能见到两者的身影。所谓的虚拟现实技术就是用计算机模拟出三维的感觉，然后再通过设备，将虚拟世界的信息更自然地传达给体验者，让之勇者能达到身临其境的感觉。而增强现实则是通过计算机叠加图像技术，利用虚拟世界套入现实世界并与之进行互动，达到“增强”现实的目的。

而在手机阵营里，早有传闻表示对于果粉备受期待的iphone8将是一款AR手机。而在手机行业并非没有出现过VR手机，时尚市面上曾经出现过一款叫保千里打令的VR手机，该手机VR镜头模组像素值为2600万，采用SonyIMX258感光元件。这一套镜头模组最厚处仅为23.8mm，是全球最薄的手机VR镜头模组。通过保千里打令VR手机可以进行360°全景拍摄，可随时随地一键生成VR内容，并进行实时预览、编辑及分享。

就目前的产品来看，就算那些配备了VR和AR技术的手机，也无法和独立设备相比，在体验上还是有一定的劣势的，但是移动互联网的爆发，注定了VR手机会成为未来行业发展的趋势。反观电影，里面也有很多的场景是通过这些技术来实现的，例如影片《阿凡达》，该影片的制片就是通过VR虚拟现实技术向大家展现太空飞船内部操作的场景，而在电影《钢铁侠》中，钢铁侠穿上钢铁衣后，头盔内部的界面就是通过增强现实技术来实现的。

5、2014年《星际穿越》

人工智能机器人

在这部影片种，出现了3个特别厉害的机器人，其实现在看来就是人工智能机器人，在这3个机器人种最让人印象深刻的就是塔斯（TARS）。在常态下，塔司就是一个方方正正的盒子，但是相比当下的机器人来说它还能做到自由的在液态和固态里随意切换，有高效的认知能力和强大的变形能力。尤其是当布兰德博士在水行星上遭遇浪击，塔斯能迅速变形移动救险。

机器人最为人知的就是阿尔法狗，柯洁这位顶尖级的围棋高手在与机器人对战的过程中，三局全败，当然在去年韩国选手李世石也和阿尔法狗对阵过，一样败阵下来，虽然李世石在中途扳回一局，但对于结果来说还是于事无补，赛后，有网友调侃说：阿尔法狗恐怖的不是它能赢下这场比赛，而是在比赛的过程中居然会放水，那才是最恐怖的。

当然国内的人工智能机器人也同样在发展，出现在舞台上的就是小度机器人，从2014年面世起，小度机器人被人们知道的时候不多，直到登上《最强大脑》的舞台，让大众知道原来国内也有这么厉害的机器人，当然了就目前的技术而言，还不足以制造一个真正的变形机器人，但是美国的研究人员发现了稀有金属铟镓合金，在一定条件下可以实现固液态的转换，起码从理论和技术的层面论证了液态金属机器人的可能性。

关于科技的

火药的发明

炼丹家虽然掌握了一定的化学 *** ，但是他们的方向是求长生不老之药，因此火药的发明具有一定的偶然性。

炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药，在使用之前，常用烧灼的办法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或减低，这种手续称为“伏火”。唐初的名医兼炼丹家孙思邈在“丹经内伏硫磺法”中记有：硫磺、硝石各二两，研成粉末，放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑，放锅子在坑里和地平，四面都用土填实。把没有被虫蛀过的三个皂角逐一点着，然后夹入锅里，把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了，再拿木炭来炒，炒到木碳消去三分之一，就退火，趁还没冷却，取入混合物，这就伏火了。

唐朝中期有个名叫清虚子的，在“伏火矾法”中提出了一个伏火的方子：“硫二两，硝二两，马兜铃三钱半。右为末，拌匀。掘坑，入药于罐内与地平。将熟火一块，弹子大，下放里内，烟渐起。”他用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角，这两种物质代替碳起燃烧作用的。

伏火的方子都含有碳素，而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。这说明炼丹家有意要使药物引起燃烧，以去掉它们的猛毒。

虽然炼丹家知道硫、硝、碳混合点火会发生激烈的反应，并采取措施控制反应速度，但是因药物伏火而引起丹房失火的事故时有发生。《太平广记》中有一个故事，说的是隋朝初年，有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒，看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”，顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。还有一本名叫《真元妙道要略》的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事，火把人的脸和手烧坏了，还直冲屋顶，把房子也烧了。书中告戒炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了一个很重要的经验，就是硫、硝、碳三种物质可以构成一种极易燃烧的药，这种药被称为“着火的药”，即火药。由于火药的发明来自制丹配药的过程中，在火药发明之后，曾被当做药类。《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫，辟湿气、瘟疫。

火药不能解决长生不老的问题，又容易着火，炼丹家对他并不感兴趣。 *** 由炼丹家转到军事家手里，就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。

3、火药的应用

唐朝时的火药

火药发明之前，火攻是军事家常用的一种进攻手段，那时在火攻中，用了一种叫做火箭的武器，它是在箭头上绑一些像油脂、松香、硫磺之类的易燃物质，点燃后用弓射出去，用以烧毁敌人的阵地。如果用火药代替一般易燃物，效果要好得多。火药发明之前，攻城守城常用一种抛石机抛掷石头和油脂火球，来消灭敌人。火药发明之后，利用抛石机抛掷火药包以代替石头和油脂火球。据宋代路振的《九国志》记载，唐哀帝时（十世纪），郑王番率军攻打豫章（今江西南昌），“发机飞火”，烧毁该城的龙沙门。这可能是有关用火药攻城的最早记载。

两宋时的火药

到了两宋时期火药武器发展很快。据《宋史·兵记》记载：公元970年兵部令史冯继升进火箭法，这种 *** 是在箭杆前端缚火药筒，点燃后利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力把箭簇射出，这是世界上最早的喷射火器。公元1000年，士兵出身的神卫队长唐福向宋朝廷献出了他 *** 的火箭、火球、火蒺藜等火器。1002年，冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器，并做了表演。

火药兵器在战场上的出现，预示着军事史上将发生一系列的变革。从使用冷兵器阶段向使用火器阶段过渡。火药应用于武器的最初形式，主要是利用火药的燃烧性能。《武经总要》中记录的早期火药兵器，还没有脱离传统火攻中纵火兵器的范畴。随着火药和火药武器的发展，逐步过度到利用火药的爆炸性能。

硝酸钾、硫磺、木炭粉末混合而成的火药被称为黑火药或者叫褐色火药。这种混合物极易燃烧，而且烧起来相当激烈。如果火药在密闭的容器内燃烧就会发生爆炸。火药燃烧时能产生大量的气体（氮气、二氧化碳）和热量。原来体积很小的固体的火药，体积突然膨胀，猛增至几千倍，这时容器就会爆炸。这就是火药的爆炸性能。利用火药燃烧和爆炸的性能可以制造各种各样的火器。北宋时期使用的那些用途不同的火药兵器都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒药烟球是爆炸威力比较小的火器。到了北宋末年爆炸威力比较大的火器向“霹雳炮”、“震天雷”也出现了。这类火器主要是用于攻坚或守城。公元1126年，李纲守开封时，就是用霹雳炮击退金兵的围攻。金与北宋的战争使火炮进一步得到改进，震天雷是一种铁火器，是铁壳类的爆炸性兵器。元军攻打金的南京（今河南开封）时金兵守城时就用了这种武器。《金史》对震天雷有这样的描述：“火药发作，声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆碎并无迹，甲铁皆透”。这样的描述可能有一点夸张，但是这是对火药威力的一个真实写照。

火器的发展有赖于火药的研究和生产。《武经总要》中记录了三个 *** 。唐代火药含硫、硝的含量相同，是1比1，宋代为1比2，甚至接近1比3。已与后世黑火药中硝占四分之三的配方相近。火药中加入少量辅助性配料，是为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果。火药是在制造和使用过程中不断改进和发展的。

1044年曾公亮主编的《武经总要》一书中介绍了三种 *** ，以不同的辅料，达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕的不同目的。

宋代由于战争不断，对火器的需求日益增加，宋神宗时设置了军器监，统管全国的军器制造。军器监雇佣工人四万多人，监下分十大作坊，生产火药和火药武器各为一个作坊，并占有很重要的地位。史书上记载了当时的生产规模：“同日出弩火药箭七千支，弓火药箭一万支，蒺藜炮三千支，皮火炮二万支”。这些都促进了火药和火药兵器的发展。

南宋时出现了管状火器，公元1132年陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿作成，先把火药装在竹竿内，作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。公元1259年，寿春地区有人制成了突火枪，突火枪是用粗竹筒作的，这种管状火器与火枪不同的是，火枪只能喷射火焰烧人，而突火枪内装有“子巢”，火药点燃后产生强大的气体压力，把“子巢”射出去。“子巢”就是原始的子弹。突火枪开创了管状火器发射弹丸的先声。现代枪炮就是由管状火器逐步发展起来的。所以管状火器的发明是武器史上的又一大飞跃。

突火枪又被称为突火筒，可能它是由竹筒制造的而得此名。《永乐大典》所引的《行军须知》一书中提到，在宋代守城时曾用过火筒，用以杀伤登上城头的敌人。到了元明之际，这种用竹筒制造的原始管状火器改用铜或铁，铸成大炮，称为“火铳”。

1332年的铜火铳，是世界上现存最早的有铭文的管状火器实物。

明代

明代在作战火器方面，发明了多种“多发火箭”，如同时发射10支箭的“火弩流星箭”；发射32支箭的“一窝蜂”；最多可发射100支箭的“百虎齐奔箭”等。明燕王朱棣（即后来的明成祖）与建文帝战于白沟河，就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭，堪称是现代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是，当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据“武备志”记载，这种火器可以在距离水面三、四尺高处飞行，远达两三里。这种火箭用竹木制成，在龙形的外壳上缚四支大“起火”，腹内藏数支小火箭，大“起火”点燃后推动箭体飞行，“如火龙出于水面。”火药燃尽后点燃腹内小火箭，从龙 *** 出。击中目标将使敌方“人船俱焚。”这是世界上最早的二级火箭。另外，该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形，内装火药，由四支火箭推进，它是世界上最早的多火药筒并联火箭，它与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理很相近。

火箭的发展，使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书的记载14世纪末，明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时更大的火箭的椅子上，双手各持一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想。尽管这是一次失败的尝试，但万户被誉为利用火箭飞行的之一人。为了纪念万户，月球上的一个环行山以万户的名字命名

蒸汽机

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。

萨弗里制成的世界上之一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。

萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。

纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只在煤价低廉的产煤区才得到推广。

1764年，英国的仪器修理工詹姆斯·瓦特为格拉斯哥大学修理纽可门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。

1782年前后，瓦特将机器进一步改进，完成了两项重要发明：在活寒工作行程的中途，关闭进汽阀，使蒸汽膨胀作功以提高热效率；使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式)，以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆，扇形平衡杠杆和拉链已不再适用，瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，他使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机，并使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。

自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。

在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了之一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。此后，蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。

1801年，英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念，1803年，这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现，这就是机车的雏型。英国的斯蒂芬孙将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。

19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。

蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。

蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式；按汽缸布置方式，可分为立和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。

简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成，汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。

蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高，而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11～0.13兆帕，19世纪初才达到0.35～0.7兆帕，20世纪20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽温度上，19世纪末还不超过250℃，而到20世纪30年代曾用到450～480℃。

至于效率，瓦特初期连续运转的蒸汽机，按燃料热值计总效率不超过3％；到1840年，更好的凝汽式蒸汽机总效率可达8％；到20世纪，蒸汽机更高效率可达到20％以上。

在转速方面，18世纪末瓦特蒸汽机仅40～50转/分；20世纪初转速达到100～300转/分，个别蒸汽机曾达到2500转/分。在功率方面，最初单机功率仅几马力，20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。

随着蒸汽参数和功率的提高，蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀，还必须在相连接的汽缸中继续膨胀，于是出现了多级膨胀的蒸汽机。蒸汽机因受到润滑油闪点的限制，所用蒸汽的更高温度一般都不超过400℃，机车，船用等移动式蒸汽机还略低一些，多数不高于350℃。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性，常用压力在2.5兆帕以下。蒸汽参数受到限制，从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。

蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求，如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进，不断扩大它的使用范围和改善它的性能，但是随着汽轮机和内燃机的发展，蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。

蒸汽机的弱点是：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性力限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。

因此，抛弃了笨重锅炉的内燃机，最终以其重量轻，体积小、热效率高和操作灵活等优点，在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点，将蒸汽机排挤出了电站。

接着电动机又以其使用方便，代替了蒸汽机在工业设备中的应用。然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高，所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合，蒸汽机仍有发挥作用的余地。

蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点，和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。

黑洞计算机

开放分类： 宇宙、物理、计算机、黑洞、科技

计算机与宇宙黑洞有区别吗？这个问题乍听起来，就像某个微软笑话的开场白。然而，它却是当今物理学最深奥的问题之一。在大多数人看来，计算机是专门化的新发明：流线型的台式机箱或者咖啡壶内的手指甲般大小的芯片。而对一名物理学家来说，所有自然系统都是计算机。岩石、 *** 及星系可能不运行Linux程序，但它们却记录和处理信息。每个电子、光子及其他基本粒子都存储数据比特值。大自然与信息是纠缠在一起的，正如美国普林斯顿大学的物理学家John Wheeler所说，“它来自比特。”

黑洞可能看起来像是对万物计算规则的一个例外，将信息输入到黑洞中并无困难。然而根据爱因斯坦广义相对论，从黑洞中取出信息则是不可能的。进入黑洞的物质被同一化，其成分与细节已不可恢复地损失了。1970年代，英国剑桥大学的斯蒂芬·霍金曾表明，当考虑量子力学时，黑洞确有输出：它们灼热的燃烧正像一块热煤。然而在霍金的分析中，这一辐射是紊乱随机的；它没有携带关于进入其中的任何信息。如果一头大象落入其中，则大象的能量值会漏出去——然而这能量将会是一团大杂烩。它不能被利用（即使在原则上），也不能重新造出这头大象。

因为量子力学定律是保持信息的，所以信息的明显损失就提出了一系列难题。其他一些科学家，包括美国斯坦福大学的Leonard Susskind、加州理工学院的John Preskill及荷兰乌特勒支大学Gerard't Hooft等人争辩说，事实上，向外发出的辐射不是随机的，而是落入黑洞物质的一种被处理过的形式。2004年夏，霍金已转而同意他们的观点，认为黑洞也在进行计算。

黑洞只不过是宇宙登记和处理信息的普遍原理的更大特例。这个原理本身并不新。在19世纪，统计力学的奠基者们发展了后来称为信息论的知识，以解释热力学的诸定律。乍一看，热力学和信息论是两个分离的范畴：一个是用来描述蒸汽机，另一个使通讯更优化；然而，熵这个热力学量限定了蒸汽机做有用功的能力，而熵又正比于物质内由分子的位置与速度所记录的比特数。20世纪的量子力学将这一发现置于坚实的定量基础之上，并使科学家具有显著的量子信息概念。组成宇宙的各比特值是量子比特，或称“昆比”（qubits），较之于普通比特，它具有远为丰富的性质。

借助于比特和字节对宇宙进行分析，并不能替代力和能量等量的常规分析，却揭示出许多令人惊异的新事实。例如，它解开了统计力学领域称为“麦克斯韦妖魔”的佯谬现象——这一佯谬似乎允许永动机存在。在最近几年内，我们和其他物理学家一直以相同的见解看待宇宙学及基础物理学：黑洞的本质、时空的精细尺度结构、宇宙暗能量的行为以及自然界的某些极端规律等。宇宙不仅是一个巨型计算机，而且还是一个巨型量子计算机，正如意大利帕多瓦大学的物理学Paola Zizzi所说，“它来自量子比特。”

千兆也嫌慢

物理学与信息论（源于量子力学的中心原理）合流了：说到底，离散是自然的本性；一个自然系统可以用有限的比特值来描述。在系统内，每个粒子的行为正像一台计算机的逻辑门。它的自旋“轴”能指向两个方向中的一个，因此可以编码一个比特，并且可以翻转，由此执行一个简单的计算操作。

系统在时间上也是离散的。传递一个比特所取时间是最小量值。精确量值由一个定理所给出，该定理是由信息处理物理学的两位先驱所命名的：一位是美国麻省理工学院的Normam Margolus，另一位是波士顿大学的Lev Levitin。该定理与海森堡的测不准原理相关联（测不准原理描述了诸如对位置与动量或者时间与能量两个相关物理量进行测量时，存在着固有的折衷取舍）。它声称，传递一个比特所取时间t，依赖于你所施加的能量E，施加的能量愈多，时间则可能愈短。数学表达式是T≥h/4E，其中h是普朗克常数（量子理论的主要参数）。例如，一种类型的实验量子计算机用质子来存储信息比特，而用磁场来翻转各比特值,这些运算是在由Margolus－Levitin定理所允许的最小时间内发生的。

从这个定理出发，可以推导出包括时空的几何极限到整个宇宙的计算能力在内的大量结论。作为预习，试考虑普通物质的计算能力的极限——在此情况内，取占有一升体积的一千克物质，我们且称其为“极端掌上计算机”。

它的电池能源就是其物质本身，通过爱因斯坦著名的质能公式E=mc*2直接转换为能量。如果将这些能量全数投入到翻转的比特位中，则计算机每秒钟能进行10*51次运算；随着能量的降低其运算逐渐变慢。计算机的存储容量可以用热力学计算：当一千克物质转变为一升体积内的能量时，它的温度是10亿开氏度。熵正比于能量除以温度，相应地达到10*31比特的信息量。“极端掌上计算机”是在基本粒子的微观运动及位置中存储信息的，而这些粒子在其体积内四处运动，因此热力学定律所允许的每一个信息比特都投入了使用。

极端计算

怎样才算一台计算机？这是一个复杂得惊人的问题。不论你如何精确地定义，它都不只是那些人们通常称为“计算机”的东西，而可以是世界上的任何物体。自然界的物体能解决广义的逻辑和数学问题，尽管它们的输入和输出可能不是对人类有意义的那种形式。自然计算机具有内在的数字性：以离散的量子态存储数据，如基本粒子的自旋。它们的指令 *** 是量子物理学。

粒子无论何时发生相互作用，都会引起彼此取向的翻转。这一过程可以借助于诸如C或Java等编程语言来想像：粒子就是一些变量，它们的相互作用就是诸如加法等运算行为。每一比特信息在每秒钟内能翻转10^20次，这等效于时钟速度为100GG赫兹。事实上，系统变化太快，不能由中心时钟来控制。将一个数位比特翻转所用时间，近似等于从一个数位将信号传送到相邻数位的时间。因此，极端便掌上计算机是高度平行运作的：它的运行不像单一处理器，而是像多个处理器的一个巨大阵列；每个处理器的工作几乎独立，并将其运算结果传送到其他相对较慢的处理器上。

比较来看，一台常规计算机每秒钟翻转其信息比特大约10^9次，存储约10^12比特的信息，且只包含单一的处理器。如果摩尔定律能够保持的话，你的后世子孙将有可能在23世纪中期买到一台极端掌上计算机。工程师们将找到精确控制等离子体内粒子相互作用的 *** ，而该等离子体要比太阳的核心还要热，而且控制计算机和纠错将占用许多通讯带宽。工程师们也可能已经解决了某些节点封装的问题。

在某种意义上，如果你认对了人，你事实上已经能够买到这样的装置。一千克的一块物质完全转化为能量——这正是一颗2000万吨级氢弹的工作定义。爆炸的核武器正在处理巨量的信息，其初始结构给出其输入，其辐射给出其输出。

从纳米技术到塞米技术

如果任何一块物质都可看作一台计算机的话，那么一个黑洞就正是一台压缩到最小尺寸的计算机。随着计算机的缩小，其部件之间的相互引力就增大，直至最终增大到没有物体能够逃逸出去。黑洞的尺寸（称为Schwarzschild半径）正比于它的质量。

一千克质量的黑洞有着大约10^-27米的半径（一个质子的半径是10*-15米）。压缩后的计算机并未改变其能量内容，因此它能像以前一样每秒执行10*51次运算。发生改变的仅是它的存储容量。当引力小到可忽略时，总存储容量正比于粒子数，也正比于体积。而当引力起支配作用时，它使各粒子之间相互联结，因此它们整体上所能存储的信息容量就较少。一个黑洞的总存储容量正比于它的表面积。1970年代，霍金和以色列希伯莱大学的Jacob Bekenstein计算一千克质量的黑洞能够记录大约10*16个比特的信息，比压缩前要少得多。

因为存储的信息量少，黑洞是个快得多的处理器。它传递一个比特所用的时间是10^-35秒，等于光从计算机一边传到另一边所用的时间。因此，较之高度并行的极端掌上计算机，黑洞是个串行计算机，它的行为如同一个独立的单元。

黑洞计算机将怎样实际运行呢？输入是不成问题的：只要将数据以物质或能量的形式编码，然后投入到黑洞内即可。通过适当制备投入黑洞的物质材料，黑客将能够为黑洞执行任何所需要的计算编制程序。一旦物质进入黑洞，它就永远消失了——所谓的“穹界”（event horizon）划分了一去不返的分界线。垂直落下的粒子彼此相互作用，在到达黑洞中心之前的有限时间内执行着运算。这个中心就是引力奇点，粒子到此则不复存在。物质在奇点处被挤压在一起，究竟发生了什么，这要取决于量子引力的细节，目前对此尚未可知。

黑洞计算机的输出采取霍金辐射的形式。如果一个一千克质量的黑洞放出霍金辐射，为了维持辐射能量，其质量将迅速衰减，在10*-21秒内完全消失。辐射的峰值波长等于黑洞的半径，对于一千克质量的黑洞，这一波长等于极强烈的伽玛射线的波长。粒子检测器能够俘获并解码此辐射，为人类所用。

霍金对于黑洞辐射的研究，使他的名字跟这一辐射连在了一起。他推翻了人们认为没有任何东西可逃出黑洞的传统智识。黑洞的辐射速率与其尺寸成反比，因此，诸如星系中心的那些大黑洞的能量损失，比它们吞噬物质要慢得多。然而，在将来实验人员可能在粒子加速器内创造某些微小黑洞，这些黑洞将随着一阵辐射而爆炸。一个黑洞可不被看作是固定的物体，而被看作是以更大可能速率执行运算的物质的短暂 *** 。

根据宇宙所包含的总能量，劳埃德算出宇宙计算机可以执行10的10120次基本运算。而它能存储的信息则大约有10的1090次比特。如果考虑到所谓的“引力自由度”，那么宇宙计算机还有潜力可挖：存储容量提高到10的10120次比特。这大约相当于10的10103次块10G容量的硬盘，不过，我们似乎没法制造出这么多硬盘，因为宇宙大约只有10的1080次个基本粒子。