全球定位系统先驱逝世

詹姆斯·斯皮尔克,小,帮助创造了一项深刻改变世界的技术

作者与她已故的丈夫詹姆斯·斯皮尔克 Jr.

斯坦·H·雷蒂夫

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


2019年2月,我和我的丈夫詹姆斯·斯皮尔克 Jr. 庆祝了他与同事布拉德·帕金森、雨果·弗鲁霍夫和理查德·施瓦茨一起获得女王伊丽莎白工程奖的消息,这是世界上最负盛名的工程奖项,以表彰他们在全球定位系统(GPS)方面的开创性工作。GPS 过去是,现在仍然是一项伟大的工程壮举,需要开发新的卫星、原子钟和 GPS 接收器。

当 GPS 在 1970 年代推出时,它帮助美国军方改进了导航,随后,它为移动地图应用程序做出了不可估量的贡献。现在,近 50 年后,吉姆在 1970 年代设计和提出的相同稳定的 GPS 信号被用于从监测构造板块和冰川到银行业务,再到跟踪所有移动设备,包括阿尔茨海默病患者和假释犯的设备等各个领域。

不幸的是,吉姆在 2019 年 12 月 3 日白金汉宫举行的正式女王伊丽莎白奖颁奖典礼之前去世了,所以我将独自完成这段旅程。但在他去世之前,吉姆和我详细讨论了这项荣誉对他意味着什么。他非常感谢女王伊丽莎白工程奖的认可,并希望这能激励其他人在各自领域取得伟大的成就,并得到同行和公众的认可。正如他所说,“工程技术是为人类带来改变世界的福祉的必要催化剂。这太神奇了!”


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他多年来的成功都是在这种精神的指导下取得的,但它们也是他令人难以置信的才智和雄心勃勃的创业精神的结果,当我 1973 年在斯坦福大学校园的安吉尔田径场跑道上遇到他时,这些精神得到了充分展现。他刚刚成立了一家没有风险投资,基本上没有资金的公司,因此公司需要在第一年就实现盈利。我们于 1975 年底结婚,这意味着我们必须共同为公司的所有贷款提供个人担保。

这当然是有风险的,但吉姆已经是信号定时技术方面的专家,并且在福特航空航天公司工作期间,他为世界上第一个军用卫星通信系统设计并实施了有效载荷。他创办了斯坦福电信公司,是因为他感到有必要和紧迫感为 GPS 的发展提供重要的工程解决方案,因此,当他的前同事布拉德·帕金森联系他,询问吉姆的公司是否会推荐用于码分多址(CDMA)的 GPS 信号结构时,他已经准备好迎接挑战。

他提出的信号至今仍在工作,并且是使消费级 GPS 技术成为可能的原因。他弄清楚了如何在不互相干扰的情况下允许多颗卫星在同一频率上广播。他的工作也为 GPS 的惊人精度做出了贡献,他的公司制造了一些最早的 GPS 接收器。

在那些早期,我们租了一套在泻湖旁的一居室公寓,在晚餐烹饪时划着独木舟,欣赏着海滨的鸟类生活。后来,我们在伍德赛德买了一栋漂亮的房子,每天乘坐一辆车通勤到硅谷,先到他的办公室,然后到我在那里从事公司和工业房地产工作的办公室。下班后,我们去 Gold's Gym 从晚上 7:00 到 8:30 锻炼。这将成为吉姆的一项严肃的业余爱好,他在健美比赛中获得了无数全国奖杯,其中大部分是在 60 岁以后获得的。他还参加了马丁·路德·金批准的短跑比赛,在该比赛中,他在 50 岁以上年龄组中获得世界冠军的第三名。

晚饭后,吉姆以他特有的无限精力,开始了他的下一个班次,撰写技术书籍,解释他的工程和物理理论,以解决复杂的工程问题。我们这样做了 27 年,然后在 1999 年他卖掉了他的公司。

2001 年,吉姆受邀担任斯坦福大学电气工程系的咨询教授。他于 2005 年共同创立了斯坦福定位、导航和时间中心 (SCPNT),并将他在 L5 民用信号方面的工作成果贡献给了美国。后来,吉姆被任命为斯坦福大学的兼职教授。

吉姆是我们庄园住宅的建筑师、工程师和总承包商,该住宅位于加利福尼亚州半月湾 125 英亩的海滨。我们希望将太平洋上的这颗明珠捐赠给一个在教育和国家研究方面具有全球影响力的组织,以研究气候变化、天气扰动、无化肥农业实践和海洋健康。

我们一起度过了令人难以置信的一生,追求着为他人服务并希望改善许多人生活的共同使命,但许多人不知道的是,为了做到这一切,吉姆必须克服严重的视力障碍和卑微的出身。当他还是个年轻的学生时,他的同龄人称他为“小教授”,他的许多老师认为他不可能写出他提交的论文。吉姆戴着厚厚的眼镜,并且勤奋到一丝不苟。在他成长的岁月里,由于身材矮小,他无法参加体育运动,因此他投身于智力追求。直到在社区大学,他的教授才认识到他超群的才智,鼓励他继续在斯坦福大学攻读电气工程硕士和博士学位。

他的视力从小就有问题,但在他生命的最后两年半里,他完全失去了视力。他看不到他的超级计算机的键盘,也无法阅读或识别人脸。这是他无法克服的考验。他可以在脑海中看到复杂的量子数学、天空中的虚拟隧道、能够实现室内 GPS 的新型信号结构以及其他复杂的工程研究,但他不再有办法在失明的情况下进行交流和教学。

我很自豪能为吉姆的成功做出重大贡献。吉姆临终遗言是遗憾他再也不能教别人了。他总是跳出固有思维模式来提供超越当前认知的解决方案,并且他总是试图帮助别人思考超越平凡的宏大想法。他极大地丰富了我的生活。为此,我永远感激不尽。

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