物理学与计算机的关系；摘要:近代物理学的发展已有三百多年的时间，计算机；一．计算机的发展历程；1946年,世界上出现第一台计算机“ENAIC(；NumericalIntegratorandCo；计算机改进和更新换代的研制中；计算机发展阶段划分及特征表；二．计算机是物理学发展成熟的必然产物；1.计算机诞生的理论基础；物理学作为理论基础:伟大的物理学家牛顿(16
物理学与计算机的关系
摘要: 近代物理学的发展已有三百多年的时间，计算机的诞生是物理学发展的必然结果, 几十年来，计算机技术的高速发展又为物理学提供了强有力的支持, 计算机技术与物理学相辅相成, 相互促进，相互渗透,两者有高度的交叉性。回顾计算机的发展史, 我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提的, 再看近代物理学的历史, 计算机扮演着一个不可替代的角色。 关键词：计算机 物理学 磁芯
一．计算机的发展历程
1946年, 世界上出现第一台计算机“ ENAIC(Electronic
Numerical Integrator and Computer)”, 它诞生于美国宾夕法尼亚大学。而物理学对这台计算机的诞生提供了大量的基础知识和物质准备，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有五百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度为每秒5000次。“ENAIC ”机的研制成功, 充分体现了十九世纪, 英国物理学家巴别奇所建立的未来计算机的思想和计算机的原理只因当时的物理学还来不及从器件上为未来的数字式电子计算机作为准备。所以说第一台计算机的发明, 在很大程度上是继承和发展了物理学家的思想和方法。值得庆幸的是第一台计算机的研制者竟是两位物理学家, 莫克莱与埃克特, 前者是研究分子结构, 后者是研究各种测量间题, 他们在研究中需大量的计算和大批数据处理, 两人从共同的物理学计算问题出发进行合作, 终于出现了“ENAIC”机。继他们以后,不少的物理学家投身于
计算机改进和更新换代的研制中。他们大部分精力都集中于元件器件的发明和更新。从计算机的发展史看, 大致上从元器件的更新, 标志当代计算机的发展里程碑。第一代为电子管元器件时代；第二代为晶体管器件时代, 第三代为小规模集成电路时代,第四代为大规模, 超大规模集成电路时代在这发展当中, 无不凝聚了他们的心血和汗水。
计算机发展阶段划分及特征表
二．计算机是物理学发展成熟的必然产物
1.计算机诞生的理论基础
物理学作为理论基础: 伟大的物理学家牛顿( )发明了微积分, 发现了万有引力定律, 创立了经典光学理论,建立了牛顿力学大厦; 数学家布尔( ) 和德莫根发明了数理逻辑中最重要的布尔代数; 法拉弟( ) 、麦克斯韦创立了电磁理论, 赫兹发现了麦克斯韦预言的电磁波; 爱因斯坦、德布罗意、玻尔、海森伯、薛定谔、狄拉克创立了量子力学; 德福雷斯特发明了对电信号有放大作用的电子三极管。自牛顿去世到1943 年, 全世界物理学家经过200 余年的不断努力, 在数理逻辑和物理学的电磁理论、量子力学、半导体理论等方面获得了的巨大成功, 为计算机的诞生在理论和 技术上作好了充分的准备。
2.物理学是计算机硬件的基础
1944 年, 美国国防部门组织了有莫奇利和埃克特领导的200 多位专家研制小组, 经过两年多的艰苦劳动, 于 日, 在美国的宾夕法尼亚大学里研制出了人类的第一台电子管数字积分计算机ENIAC。1947 年, 美国的巴丁等几位科学家研制出了既小又可靠, 并且不会变热, 结构单一的晶体管。1953 年, 德克萨斯仪器公司和仙童公司都宣布研制成第一块集成电路。1954 年, 德克萨斯仪器公司首先宣布建成了世界上第一条集成电路生产线。随后美国贝尔实验室制成第一台晶体管计算机――TRADIC, 使计算机体积大大缩小。
1958 年, 美国IBM 公司制成全部使用晶体管的计算机, 第二代
计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。
60 年代中期, 随着集成电路的问世, 第三代计算机诞生了, 其标志产品是1964 年由美国IBM 公司生产的IBM360 系列机。早期的INTEL 8080 CPU 的晶体管集成度超过5000 管/片, 1977 年以后在一个硅片上就可容纳数万个管子。80 年左右, IBM 制成了第一代微型计算机8086。PIII 的晶体管集成度有2800 万个。
第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器,使计算机向着微型化和巨型化方向发展。计算机的微处理器从早期的8086, 发展到8, 80486, 奔腾( Pentium) 、奔腾二代( PentiumⅡ) 、奔腾三代( PentiumⅢ)及奔腾四代( PentiumⅣ)。整个计算机的硬件基础就是物理, 记得有一个家长说他的孩子喜欢计算机, 问教授他的孩子应该学什么时, 教授回答:“ 如果他想要搞硬件, 应该学物理, 想要搞软件应该学数学! ”我们应该看出了, 物理在计算机发展中的地位, 整个硬件的基础, 没有硬件的发展, 计算机在一定的程度上想往上提高不可能! 量子计算机已经在实验室研制成功。
3.物理学研究成果在计算机上的应用举例
现代算机内存贮器都是体积小, 速度快的磁芯所组成, 而磁芯的应用, 则是物理学研究成果用于计算机的一个突出例子。1950年王安等人在《应用物理学》杂志上发表了磁性材料的有关论文, 一年后, 同一杂志发表了斯莱斯特应用这种材料于数字记录的文章。两年后, MIT的计算机就采用了这种磁芯作为内在贮器, 从此, 陆续研制
出了磁带, 磁鼓，磁盘, 软磁盘等, 四十多年来, 磁性材料一直是计算机的主要或辅助存储设备。
另一方面, 一旦发现了某种物理效应, 只要条件具备, 就可以产生一种新器件。例如：固体电子学中有场效应, 构成了MOS集成电路量子力学的隧道效应, 发明了隧道二极管；六十年代初发现了约瑟夫逊效应, 今天就已经有了高速度, 低功耗的器件等等。计算机的外设是一个涉及面广的领域, 物理学中的声、光、热等学科, 在它上面得到充分体现, 例如：计算机输出信息, 要靠电话线或专用线传到较远的地方, 这就是把数字信号变成音频信号。另外, 要让计算机懂得人的话语, 这是人工智能的主要研究对象, 其中就有语言声学的研究。计算机的输入设备之一, 大容量存贮装置光盘, 是一种利用激光在某种介质上“ 刻”上信息的只读存贮器, 另一种激光存贮器正在进行研制, 它利用激光全息照相来存储信息而用于计算机。光学纤维可用来作为计算机网络中的数据通道, 以负载音频信号达到远程数据的共享。
磁芯大战的故事
大约在1959年，磁芯大战在贝尔实验室中诞生。它是三个年
轻人在工余时的产物。他们是麦耀莱、维索斯基以及莫里斯。其中莫里斯就是后来制造了“莫里斯蠕虫”的罗特?莫里斯的父亲。当时三人年纪都只有二十多岁。 磁芯大战的玩法是游戏双方各写一套程序，输入同一部电脑中，这两套程序在电脑的存储系统内互相追杀。因为它们都在电脑的存储磁芯中运行，因此得到了磁芯
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哥们，你啥专业都想转啊？
你到底对啥感兴趣啊？
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这个还真挑战性。没听说过所以不太了解
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副院长原来学物理的路过
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很可能他那个年代还没有计算机。。。
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物理转电子、材料、工程都是可以的，相比之下计算机和软件就不是那么容易了。另外，我觉得如果不是两者的交叉学科的话，即使转成了，也相当于抛弃了很多自己所学的东西，在一个新的领域里面站起来是很有挑战性的。
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好转。我认识个中科大高能物理的现在在哥大学CS呢。GPA 3.9+
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有一些学校招收无计算机背景，我刚刚拿到了雪城大学春季的MS-CS的admission，我本科法律专业，国内当了4年公务员。与计算机毛关系没有。雪城的ms分一年的，和三年的两种，三年的就是针对我这种什么也不会的。另外还有其他学校，牛逼的如西北大学，也可以不要，还有匹兹堡等学校，其实也不少。我申请的春季，秋季估计更多。即使有些学校没写要不要背景，你也可以发邮件问学校，好几个都是我问出来的，说明自己的情况，他们会给你答复。
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UBC有个软件工程硕士项目，招收理工科背景的。
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孤笑客 发表于
好转。我认识个中科大高能物理的现在在哥大学CS呢。GPA 3.9+
求问那位大神的背景或者联系方式
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中科大在海外的reputation还不错。他们那拿哥大保底。
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zrhbob 发表于
求问那位大神的背景或者联系方式
大神是flushing人。本科学了不少计算机课。特别聪明。
与前总书记同姓，前总理同名。
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