无限信息正在改变社会

科学家们普遍认为，我们的事业造福人类，因为它带来了技术突破，而这些突破又紧随科学发现之后。历史学家们也普遍认为，科学和技术之间的关系远比人们通常认为的要复杂得多，也远没有那么线性。在19世纪之前，发明和创新主要来自非科学家的工匠传统，这些人通常不了解相关的科学发展。磁罗盘、火药、印刷机、精密计时器、轧棉机、蒸汽机和水车都是众多例子。在19世纪后期，情况发生了变化：工匠传统被重构为与科学有重要关系的“技术”，科学家开始对将理论应用于实际问题产生更浓厚的兴趣。后者的一个很好的例子是蒸汽锅炉爆炸委员会，该委员会由国会任命，旨在调查此类事故，并在1878年3月23日出版的《大众科学》杂志上进行了讨论。

尽管如此，技术专家经常更多地与当时的科学并行工作，而不是按顺序进行。技术专家——很快将被称为工程师——是一个不同的群体，他们有着不同的目标、价值观、期望和方法论。他们的成就不能简单地理解为应用科学。即使在20世纪早期，科学知识和技术进步之间经常存在的松散联系也令人惊讶；例如，航空业在科学家对升力有一个可行的理论之前就起飞了。科学家们说，机器“比空气重”的飞行是不可能的，但飞机仍然飞起来了。

当我们回顾过去200年左右，对物质和能量的操纵是科学和技术进步的核心领域。技术-科学创新有时实现了它们的承诺，有时则没有。在最大的进步中，有三项确实改变了我们的生活——可能变得更好——而有两项远没有人们想象的那么重要。我们现在事后才认识到的一项首要影响是，它只是被微弱地预料到：通过移动物质和能量，我们最终会移动信息和思想。

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电力是基于科学技术改变我们生活的有力例证。本杰明·富兰克林因认识到闪电是一种大气放电现象，并在18世纪证明避雷针可以保护人和财产而闻名。但对电的理解的主要科学进步发生在后来，当时迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔确立了电是电子——物质——的流动，并且可以在更广泛的电磁学背景下理解它。法拉第表明，电和磁是同一枚硬币的两面：移动的电子产生磁场，移动的磁铁在导体中感应电流。这种理解在麦克斯韦方程组中得到了量化——电、磁和光的数学模型——为发电机、工业和家庭用电以及电信奠定了基础：电报、电话、无线电和电视。

电力极大地扩大了工厂的规模。大多数工厂都由水力驱动，这意味着它们必须靠近河流，通常位于空间狭窄的河谷中。但是有了电力，工厂可以建在任何地方，并且可以采用任何尺寸，并配备照明，因此可以昼夜不停地运转。这项创新扩大了大规模生产，并随之而来的是消费社会的增长。电力也改变了日常生活，为地铁、有轨电车和通勤铁路提供动力，让工人涌入城市并向外扩张，并创造了郊区生活的可能性。家庭照明延长了阅读、缝纫和其他活动的时间。娱乐业以各种形式蓬勃发展，从1904年圣路易斯世界博览会上“激动人心”的灯光展示到电影和广播。家用电力很快也为冰箱、烤面包机、热水器、洗衣机和熨斗供电。露丝·施瓦茨·科恩在她1983年获得普利策奖的著作《母亲的更多工作》中认为，这些“节省劳力”的电器更多地是提高了对家庭秩序和清洁度的期望，而不是节省了妇女的劳动，但毫无疑问，它们改变了美国人的生活方式。

最重要和持久的变化之一涉及信息和思想。电力使电影摄影机成为可能，从而促进了电影业的兴起。第一次公开电影放映是在1895年的巴黎，使用的是一种受托马斯·爱迪生的电动活动电影放映机启发的设备。（影片展示的是工厂工人在下班后离开。）几年之内，欧洲和美国就发展了商业电影产业。今天，我们主要将电影视为娱乐——尤其是考虑到娱乐业的兴起和好莱坞在美国生活中的中心地位——但在20世纪早期，许多（可能大多数）电影都是纪录片和新闻片。新闻片是电影院的标准配置，成为世界和国家事件的主要信息来源。它们也是宣传和虚假信息的来源，例如1890年代后期关于德雷福斯事件（法国政治丑闻，一名犹太军官被诬告犯有间谍罪，其中掺杂着反犹太主义）的“假新闻”电影和1898年美西战争期间圣胡安山冲锋的虚假电影片段。

信息推动了无线电和电视的兴起。在1880年代，海因里希·赫兹证明无线电波是电磁辐射的一种形式——正如麦克斯韦的理论所预测的那样——在1890年代，印度物理学家贾格迪什·钱德拉·玻色进行了一项实验，他用微波点燃火药并敲响铃铛，证明电磁辐射可以在没有电线的情况下传播。这些科学见解为现代电信奠定了基础，1899年，古列尔莫·马可尼发送了第一批跨越英吉利海峡的无线信号。技术信仰者——那些对技术抱有信心的人——宣称无线电将导致世界和平，因为它使全球各地的人们能够沟通。但是从马可尼的信号到我们所知的无线电，还有很长的路要走：直到1920年代才开发出第一个节目。与此同时，无线电并没有阻止1914-1918年的大战，后来更名为第一次世界大战。

在20世纪早期，除了军队和爱好者之外，对无线电的需求很少。为了说服人们购买无线电，广播公司必须创作内容，这需要赞助商，而赞助商反过来又促进了广告、大众营销和消费文化的发展。在1920年代至1940年代之间，无线电成为美国家庭的固定装置，节目与报纸竞争，并且经常取代报纸成为人们的主要信息来源。无线电没有给我们带来世界和平，但它确实将新闻、音乐、戏剧和总统演讲带入了我们的生活。

电视的故事也很相似：必须创作内容才能将这项技术带入美国家庭。商业赞助商制作了许多早期节目，例如德士古星剧院和通用电气剧院。电视台还转播棒球比赛等赛事，并随着时间的推移，他们开始制作原创内容，尤其是新闻广播。尽管（或者也许正是因为）这些节目质量平庸，但电视变得非常受欢迎。尽管它的科学基础涉及物质和能量的运动，但它的技术表达形式是信息、娱乐和思想的运动。

第二次世界大战再次撕裂了世界，而基于科学的技术是不可或缺的。历史学家几乎一致认为，运筹学、密码破译、雷达、声纳和近炸引信在盟军胜利中发挥的作用比原子弹更大，但原子弹却引起了所有人的关注。美国战争部长亨利·史汀生宣扬了原子弹使日本屈服的观点，使美国得以避免代价高昂的地面入侵并挽救了数百万美国人的生命。我们现在知道，这个故事是战后编造出来的，旨在避免对原子弹的使用提出批评，原子弹造成了20万平民丧生。美国领导人郑重宣布，20世纪下半叶将是原子时代。我们将拥有原子飞机、火车、轮船，甚至原子汽车。1958年，福特汽车公司为Nucleon制造了一个模型底盘，该底盘将由微型反应堆产生的蒸汽提供动力。（不用说，它从未完成，但该模型可以在密歇根州迪尔伯恩的亨利·福特博物馆看到。）在德怀特·艾森豪威尔总统的“和平利用原子能”计划下，美国将开发民用核电，供本国使用并帮助全球发展中国家。美国家庭将使用“便宜到无法计量”的免费核电。

核电的承诺从未兑现。美国海军建造了一支核动力潜艇舰队，并将其航空母舰改用核动力（尽管不是其余的水面舰队），政府组装了一艘核动力货船作为示范。但即使是小型反应堆，对于几乎任何民用用途来说，也证明过于昂贵或风险太大。在美国政府的鼓励下，1950年代和1960年代的电力公司开始发展核发电能力。到1979年，全国各地约有72座反应堆在运行，主要集中在东部和中西部地区。但即使在那一年三里岛核电站发生臭名昭著的事故之前，对新反应堆的需求也在减弱，因为资本和建设成本没有下降，公众的反对也在增加。事故发生后的五年内，美国计划建造的50多座反应堆被取消，其他反应堆则需要昂贵的改造。1986年原苏联切尔诺贝利灾难后，核焦虑加剧。今天，美国约20%的电力来自核电站，尽管这很重要，但这远非1950年代核能倡导者所预测的那样。

当一些评论员声称20世纪是原子时代时，另一些评论员则坚持认为它是太空时代。20世纪中叶的美国儿童在观看以星际和星系旅行梦想为中心的科幻电视节目、阅读以来自其他星球的超级英雄为主角的漫画书以及收听关于太空旅行奇迹的黑胶唱片中长大。他们的英雄是艾伦·谢泼德，第一位进入太空的美国人，以及约翰·格伦，第一位绕地球轨道飞行的美国人。他们的一些父母甚至预订了泛美航空公司承诺的登月航班，斯坦利·库布里克在他的1968年电影《2001太空漫游》中也以飞机太空飞行为主题。信息很明确：到2001年，我们将例行地在太空飞行。

太空旅行所需的基本物理学自伽利略和牛顿时代以来就已为人所知，历史上到处都是看到运动定律潜力的有远见的人。20世纪使这一前景成为现实的是火箭技术的出现。罗伯特·戈达德通常被称为“现代火箭技术之父”，但正是由纳粹科学家沃纳·冯·布劳恩领导的德国人建造了世界上第一枚可用的火箭：V-2导弹。战争结束后不久，美国陆军资助的喷气推进实验室的火箭计划也展示了自己的大型弹道导弹。美国政府的“回形针行动”秘密地将冯·布劳恩和他的团队带到美国，以加速这项工作，这项工作最终促成了NASA的马歇尔太空飞行中心等机构的建立。

这项由民族主义和联邦资金推动的昂贵的科学和工程努力，导致美国人在1969年登上月球并返回地球。但这项工作并没有带来例行载人任务，更不用说度假了。尽管人们持续热情，并且最近有大量的私人投资，但太空旅行几乎已经失败了。然而，同样的可以将载人飞船发射升空的火箭也可以将人造卫星送入地球轨道，这极大地改变了我们收集和移动信息的能力。卫星电信现在使我们能够以极低的成本几乎瞬间在全球范围内发送信息。我们还可以从上方研究我们的星球，从而在天气预报、了解气候、量化生态系统和人口变化、分析水资源以及——通过GPS——精确定位和跟踪人员方面取得重大进展。太空科学的讽刺之处在于，它最大的回报是我们能够实时了解地球上正在发生的事情。就像无线电和电视一样，太空已成为移动信息的媒介。

计算技术也发生了类似的演变。计算机最初设计用于取代从事繁琐计算的人（通常是女性），但今天它们主要是一种存储、访问和创建“内容”的手段。计算机作为一种隐形技术出现，其影响远超出了许多先驱的设想。IBM总裁托马斯·J·沃森经常被引用在1943年说过：“我认为全球市场可能只需要五台计算机。”

机械和机电计算设备已经存在很长时间了，但在第二次世界大战期间，美国国防官员试图通过使用电子设备——当时是热离子管或真空管——来大大加快计算速度。其中一个成果是旋风计算机，这是一种基于真空管的实时计算机，由麻省理工学院开发，作为美国海军的飞行模拟器。在冷战期间，美国空军将旋风计算机变成了空防系统的基础。半自动地面环境系统（SAGE）是一个大陆规模的计算机网络，包括雷达、有线和无线电信系统以及拦截器（有人驾驶和无人驾驶），一直运行到1980年代。SAGE是IBM放弃机械制表机转而使用大型数字计算机的关键，它揭示了超大型、自动化、网络化管理系统的潜力。当然，它的领域是信息——关于潜在的军事攻击。

早期的主框架计算机非常庞大，占据了房间的大部分空间。它们价格昂贵且运行温度很高，需要冷却。它们似乎是只有政府或财力雄厚的大型企业才能证明其合理性的那种技术。在1980年代，个人计算机彻底改变了这种前景。突然之间，计算机成为任何企业和许多个人都可以购买和使用的东西，不仅可以用于密集的计算，还可以用于管理信息。

随着互联网的商业化，这种潜力爆发了。当美国国防高级研究计划局着手开发安全、容错的数字通信网络时，它已经有了SAGE作为模型。但SAGE建立在使用机械交换的电话系统之上，也是军方不希望看到的模型的典范，因为集中式交换中心极易受到攻击。为了使通信系统“具有生存能力”，它必须有一组中心或节点，这些节点以网络形式互连。

解决方案——ARPANET——是在1960年代由美国政府资助的各种科学家和工程师开发的。在1980年代，它衍生出了我们所知的互联网。互联网及其杀手级应用万维网带来了我们现在触手可及的海量信息，这些信息改变了我们的生活和工作方式，并为全新的产业提供了动力，例如社交媒体、可下载的娱乐、虚拟会议、在线购物和约会、拼车等等。从某种意义上说，互联网的历史与电力的历史相反：私营部门开发了发电，但政府花了大力气才广泛分发了产品。相比之下，政府开发了互联网，但私营部门将其送入了我们的家庭——这提醒我们，关于技术发展的随意概括很容易是错误的。还应记住，大约四分之一的美国成年人仍然没有高速互联网服务。

为什么电力、电信和计算如此成功，而核电和人类太空旅行却令人失望？今天很明显，后者涉及大量的异想天开。太空旅行与科幻小说交织在一起，与英雄主义的梦想交织在一起，这些梦想继续助长着不科学的幻想。尽管事实证明发射火箭并将卫星送入轨道相当容易管理，但将人类送入太空——特别是长时间送入太空——仍然是危险且昂贵的。

NASA的航天飞机本应开创廉价甚至盈利的人类太空飞行时代。但它没有做到。到目前为止，还没有人创建一个基于这个概念的盈利业务。商业公司向国际空间站发射宇航员，从SpaceX公司2020年5月的飞行开始，可能会改变这种可能性，但现在断言还为时过早。大多数太空企业家将旅游业视为盈利途径，包括亚轨道飞行，或者可能是用于零重力娱乐的漂浮太空酒店。也许有一天我们会拥有它们，但值得注意的是，在过去，旅游业是跟随商业开发和定居而发展的，而不是反过来。

核电也被证明极其昂贵，原因相同：为了确保人们的安全需要花费大量资金。便宜到无法计量的电力的想法从来没有真正意义；这种说法是基于少量廉价铀燃料可以产生大量电力的想法，但燃料只是核电成本中最小的一部分。主要成本是建设、材料和劳动力，核电站的这些成本一直远高于其他电力来源，主要是因为必须投入大量额外精力来确保安全。

风险通常是技术的控制因素。太空旅行和核电涉及的风险水平在军事环境中已被证明是可以接受的，但在民用环境中则大多不可接受。尽管硅谷的一些人声称如此，但风险投资家通常不太关心风险。政府，尤其是在保护自己免受实际或预期的敌人侵害时，比大多数企业家更具创业精神。此外，人类太空旅行和核电都不是对市场需求的响应。两者都是政府为了军事、政治或意识形态原因而产生的“婴儿”。因此，我们可能会得出结论，政府应该远离技术业务，但互联网也不是为了响应市场需求而设计的。它是由美国政府出于军事目的资助和开发的。一旦它向民用开放，它就成长、蜕变，并随着时间的推移改变了我们的生活。

事实上，政府在我们这里考虑的所有技术的成功中都发挥了作用。尽管私营部门将电力带到了大城市——纽约、芝加哥、圣路易斯——但联邦政府的农村电气化管理局将电力带到了美国的大部分地区，帮助无线电、电器、电视和电信成为每个人日常生活的一部分。大量的私人投资创造了这些技术，但它们带来的转变是由政府的“看不见的手”实现的，公民经常以意想不到的方式体验到它们的价值。

这些意想不到的好处似乎证实了一句名言—— variously attributed to Niels Bohr, Mark Twain and Yogi Berra——预测非常困难，尤其是对未来的预测。历史学家不愿做出预测，因为在我们的工作中，我们看到概括通常经不起推敲，没有两种情况是完全相同的，而且人们过去的期望常常落空。

话虽如此，信息流动中已经开始发生的一个变化是消费者和生产者之间界限的模糊。过去，信息的流动几乎完全是单向的，从报纸、广播或电视到读者、听众或观众。今天，这种流动越来越双向——这是蒂姆·伯纳斯-李在1990年创建万维网时的主要目标之一。我们“消费者”可以通过Skype、Zoom和FaceTime相互联系；通过Instagram、Facebook和Snapchat发布信息；并使用软件发布我们自己的书籍、音乐和视频——无需离开沙发。

无论好坏，我们可以预期许多传统界限会进一步模糊——工作和家庭之间、 “业余爱好者”和专业人士之间以及公共和私人之间。我们不会很快在火星上度假，但我们可能会在那里安装网络摄像头，向我们展示火星的日落。