人造神: 二进制 Binary

VII.ChariotVII.Chariot

先从周易谈起吧,中国人从上古脑子里就有二进制的概念了。伏羲氏一画开天,确立阴阳。代表永远都有这两股力量在互相均衡,互相影响。中医也深受这个观念影响,中医认为各种病痛是阴阳失衡或者是阴阳失衡导致的能量不通畅。在西方也有类似的观念,称之为二元论,二元论的信仰者认为宇宙由两种元素构成,例如笛卡尔的心物二元论,传统的善恶的二元论。这些二元论与阴阳的理论有相同又有不同,二元论由于延伸定义太多,而没有把二元说清楚,仿佛二元就是为了形容和统合其他具体的二元而存在的那样,而周易中的二元,阴阳则是关于二元本身的探讨,从空无一物出发,发展出灿烂的哲学与文明,这样丰厚的思想土壤中成长起来的中华文明,才能如此受人仰慕。

说句题外话,二元论或者阴阳,或许也有它的局限性。或许是因为地球上有太阳和月亮,有黑夜白天,所以成长起来的人通过观察外界,理解自己,其中就包含了一些共识。如果在另外的文明里面,一天中有三个阶段,如果另一个文明像蝙蝠一样,依靠声波或者磁力来确定方位,作为眼睛的功能,他们每天分别受到来自几个星球的磁力,产生的定位和观感也有差异,那么他们可能认为,五元论,六元论才是正确的,才是自然之理。不过我也相信殊途同归,不约而同,由不同基础发展起来的文明,方向都会逐步一致。

为什么二进制能作为计算机学的基础呢?它在自然界中有相对应的现象。材料按照导电性可以分为导体和绝缘体,介于两者之间的称之为半导体,半导体可以被指造成微小的控制器,表现出开或者关的形态,这种控制器如果变成静态的,大量的,就能用来储存某些数据,大概就是一连串的开开关关这样的数据。既然十进制能够与二进制互相转换,于是就有了利用半导体储存数据的可能,各种字符也能够映射为不同的二进制代码,从而二进制数据可以被自由地储存和复原。

自相似性是自然界的法则之一,原子的结构,电子轨道,与星系的形状就很相似;一片叶子上叶脉的花纹跟整个树的结构也是完全一样的。换句话说,向自然界学习,是科技进步的捷径。二进制与半导体共同工作,就有了最原始的计算机制。这些计算机器比人类的速度要快上无数倍。什么样的情况会催生出这种科技呢?答案是战争,导弹的发射轨道如果人工计算的话要消耗大量时间,计算机的出现让这方面的短板得到了补充。

在二进制中,只有0和1两个数字,而十进制有0123456789,十六进制还有0123456789ABCDEF。所以在二进制中的10,在十进制中就是2,之所以不进位,是因为还没到达十进制的进位要求,而十进制中的7,如果要转换成二进制,需要进位多次。

二进制 十进制

1 1

10 2

11 3

100 4

101 5

110 6

111 7

如果要用磁盘记录下7这个10进制的数字,就要用三个开状态的半导体元件来表示。

这种革命性的储存方式第一次让人类脑内的数据大规模储存和还原变成可能,在计算方面,二进制也可以有自己的四则运算,这就把数值计算的人脑短板补上了。人类与计算机的搭配,可以说是天衣无缝,人类刚好不擅长的领域,计算机可以在一瞬间完成工作,这就为这项发明走遍世界扫清了障碍。

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