第一章 神秘的电
 这是一本讲述计算机奥秘的书，我想我亲爱的读者已经准备好痛痛快快地开始了。但是，哎呀，我也知道在书的开篇部分先给大家灌输电学方面的知识可能不是个好主意，然而没有办法，这是必须的。俗话说“磨刀不误砍柴工”，明白这个道理对改善你此时此刻的急躁情绪可能会有所帮助。
 电是人类最好的朋友之一。尽管我们了解它，并学会与之友好相处只是最近几个世纪的事情，而且这个过程也不那么一帆风顺。电给我们带来了光和热，以及可以用来同情古人的文明（非常遗憾，从现在开始再过几百年，你我也必将成为令人同情的古人），也导致了电子计算机的产生。可以说，如果没有电，我这一生中决不会想到应该写这样一本书，而科学家们也许正躺在风和日丽的沙滩上想：既然可以训练猴子上树忙我们摘椰子，为什么不把它们训练成会跑善算的猴子计算机？
 正如本章的标题所说的那样，时至今日，电对于大多数人来说还是相当神秘的，尽管它一直就在你的身边为你服务。它点亮电灯，以免在漆黑的夜晚你毫无道理地用额头和膝盖去揍无辜的石头；或者让你能够坐在电视机前，愤怒地抱怨那些无休止的广告。要是有一天突然没有了电，你一定会觉得生活不便、世界黯淡，不知道该如何继续过下去。虽然电是如此地有用，我们也是如此地离不开它，但是大多数人对它并不了解，甚至对这个朋友还怀有恐惧之心。社会在不断进步，人们也越来越忙，甚至忙到学会了对大多数事情习以为常而不去深究其中的奥妙。要是对你宠信有加的老板今天早上在电梯里一句话也没跟你说，你可能会为这事儿琢磨一上午，但如果你被电了一下，你却不会想：“电怎么这么厉害？老子今天倒要看看这是怎么回事儿！”
 在电与人类的关系方面，过去和现在的情况始终是——就拿电灯来说——先有了电，于是才有了电灯。电灯为什么要这样构造？那是因为我们发现只有这样构造，电才能为我们发光。计算机也是这样，不了解电，你永远也不会明白它为什么非得是这个样子，它到底是怎么工作的。不过你也不用害怕，毕竟这只需要一些基本的电学知识就够了，怎么说也比训练一只计算机猴子来得容易。那么，让我们现在就开始吧！
　　

1.1 导体和绝缘体
 电学是我们身边的科学，所以就连我那一岁多的女儿偶尔也聚精会神地盯着电视机，看那上面不断变化的图像，或者笨拙地玩弄她的电动玩具。晚上睡觉的时候，她妈妈会告诉她鸡要把电灯叨灭了。但是如果她不乐意，她会用哭声来表明她更喜欢电灯，而不是害怕鸡，除非抱着她让她自己把灯关掉。而对她疼爱有加的外公则计划在她更大一些的时候为她买一个电动车作为礼物。这种电动车轮子粗厚、身体豪放，让人第一次看到它就能意识到它必定具有不菲的价格，它的动力来自于可以反复充电的蓄电池。
 人类并不是离不开电。在这方面一个最基本的事实是，人类在地球上生存——用马克思的话说，进行“生活和生产资料的再生产以及人类自身的再生产”——的历史要比人类用上电的历史要长得多得多。一旦尝到了电的甜头就上瘾似的依赖它，不管人类搬到哪里生活，紧接着出现的通常都是电线杆子，连老鼠蟑螂跟过去的速度也许都比不上它。
 要输送电，最好的和最经常的方式是通过电线，而不是一车一车地往家里拉，这是小孩子都知道的。通常，电只能通过金、银、铜、铝、铁、锡、铅等物质来传播，而对于干燥的木头、纸张、塑料、陶瓷等物质则不行。这基本上属于常识，回忆一下，你是否在家中遭到过电击？那并不是因为你碰到了插座的外壳或者电线的外皮，而是因为你不小心接触了里面的金属，最糟糕的是今天并不是停电的日子。
　　生活在现今这个时代还是很幸福的，电线到处都有，随便都能找到。有一次手头上电线都用完了，出去买又太远。于是我就找啊找，很快就找到一根。你知道我是在哪里找到的吗？说出来不怕你笑话——垃圾堆！想想几个世纪以前电学刚刚起步的时候，普通人根本不知道电线为何物。为了做实验，大师们都得自己想办法制作电线，现在看起来还真有些艰苦卓绝的味道。
 象金银铜铁铝那样能导电的物质叫导体，而通常情况下不导电的物质叫绝缘体。但也不总是这样，有时候，象木头这样的东西，在被雨水淋湿之后也会导电。可见导体和绝缘体之间的界限并不是十分绝对的。人体也能导电，和淋湿的木头差不多。有时候当人触了电，那一声怪叫就是明证。
 尽管看不见，但几乎所有人都会“感觉”电更象非常微小的颗粒，它们可以在能够导电的物体中游走。看起来这是一种人人都会产生的直觉，不管是谁，在他安静下来认真思考这件事情的时候，都会想到这一点。原则上这种认识并没有错，从18世纪以来，科学家们就在思考和研究这件事情，并把这种非常微小的粒子起名叫电子。
　　你可以随意地想象电子在物体里穿行的样子，比如你可能认为它是一束束地在导体里面游动，导体有空隙而绝缘体没有，所以绝缘体不能导电。但是需要指出的是实际情况并不是这样。要弄清楚这一点，需要了解世间万物的微观构造。