1956年11月1日人民日报 第7版

第7版()
专栏:

发展电子学事业
罗沛霖
近二十年来,电子学有了很大的发展。电子学的前哨阵地越来越大,形成了极多新技术的生长点和新的科学核心。不但不允许它停下,还要它发展得更快。
我们要求电子学为人类服务得更加完善,服务的方式要更丰富;另外一方面,服务的效果还要再提高。灵敏度、精确度、精细的分辨能力、极高的作用速度、更远的作用距离,这些方面虽已达到了前人不能想像的优越程度,但还要不断地加以改善。电子学设备要在一天比一天更严重的要求下工作:要对抗天然的和人为的干扰和各种噪声,大大地减小体积和重量,要任受热带的潮热、霉烂和虫害,极区和高空的寒冷,低气压,沙漠的干热和风沙,海洋大气的腐蚀,炮弹和火箭中的剧烈震动和高温;还要降低电子学设备的成本,提高劳动生产率,增加产量,使这些优越的设备可以到处利用。不管那方面,一旦做出重大的改变,都会让电子学创造新奇迹,扩展它的用途。下面谈谈电子学各方面突出的一些新发展方向。
信息论
信息是什么东西?不管是原始人绳上的结、图形、语言、文字的记载,电报码,遥测中的参量,远方操纵中的控制电流或杠杆的偏移,电子计算机的存储器中的数据,虽然形态不同,所包括的都是信息。电子学为人类服务的总方式,就是用电流、电子运动和电磁波来取得和处理,并利用信息。例如观测熔化的钢的液面位置,用代表这位置的电流传到钢液出口的操纵器等。人类利用信息的技术虽然历代都有重大的发展,但是过去人类却并不会计量信息。仅只最近十多年来,电子学的应用既达到了非常广泛的程度,同时统计数学也相应地发展了,才产生了信息论,对信息的性质和数量,才能用严格的科学语言来叙述。
天然的和人为的干扰,是电子学中的大敌。电子学中最基本的严重斗争,就是怎样从干扰中挑选出有用的信息,还它本来面目,使它成为合用的东西。信息论的发展,也使我们对一类有普遍性的干扰,认识了它们的基本特征。
信息论的发展,使我们能够评价各种处理信息的体系,计算出它们能容纳的信息容量以及和它们所承担的任务中的实际含量。科学研究的结果,证明现有的很多体系都能容纳更多的信息。例如理论证明,一条可通十二路电话的长途电话线上,只要能创造出妥当的压缩频率方法,就可以容纳至少一千二百路。更使人惊异的是,各国的语言文字所能承担的信息量,也都远超过它们实际负担的任务。
全世界都十分注意信息论的发展。可是理论上的很多发明还没有实现的办法,用来分析非直线性体系和某些干扰的工作,做得还很少;用来分析我国的语言以及文字,尤其是重要的工作。
更宽的频带和更高的频率(注一)
画写意山水用粗笔头,画精细的人物就要用细如须眉的笔画。推论到信息的处理,也是一样。例如雷达是利用1微秒以下的脉冲电波来“描画”的,一般还看不出飞机的具体轮廓。但若能把脉冲缩到极短,或说用更细的笔尖来描画,看出机体的形状、尺寸,以及机场上一些小设备以至人体,完全是可能的。(另外,天线的定向性也是一个决定性的因素,后面还要另加以说明。)要装的信息多了,每秒钟电量变化的次数也要多,换句话说,频带要宽。频带的宽度和信息量成正比,如电视所需要的频带,几百倍于音乐,千多倍于语音。一条通路上同时可以通很多路的电话或广播节目,但是频带也要按比例加宽。理论证明,短脉冲和宽频带也可能再提高电子计算机的速度,使它能解决更多的难题。频带宽了,频率本身也要大大提高才能容纳它,或说波长还要缩短。
目下电子学的研究中,脉冲时间要短到毫微秒(即十亿分之一秒)。带宽要达到千百兆赫(即每秒交变数百兆次),波长要短到毫米或比毫米更短。怎样发生这种超短脉冲和超高频率的电流和电磁波,怎样发生、放大和调制(把信息装进电磁波中去)足够强大的电能,怎样使回路适用于这样短的波、这样宽的频带,都是重大的问题。超高频电子管的研究是最前哨。现有的磁控管、速调管、行波管和回波管已能用在数万兆赫的频率,或在瞬间发出相当于一个巨大发电厂的高频电力,但是还有更多潜力。横振行波管和分子振荡器,可能适用于很高的频率,目下都还在试验阶段。在扩大超高频管的调谐范围,增大输出电力和提高毫微秒脉冲线路方面也都有若干新成就。
波导是又一个重要发展方面。在一条利用毫米波的波导电路上,可能输送几万路电话到远方,或者传播几百路的电视节目。这个理想在试验室里已经实现了一部分。但是各种波导管的设计、制造、检验、维护等,还都是复杂而困难的实际问题。
电磁波的传播
百米以下的短波,能在地面和天空电离层之间来回反射,达到极远的距离。因而短波无线电就成了现代最广泛使用的长距离通讯工具。但是十米以下的波,就不能利用这种方式传到远方了。一般是利用收发天线间直射的波。这样做时,球形的大地本身变成了传播的障碍,虽把收发天线都举到很高,还不能达到较远的距离。但是近年来又发现了米波、分米波和厘米波,射到天空上都可能再散射下来。目下已能利用米波达到几千公里,利用更短波可达到二、三百公里,还可以利用中继站达到极远的距离。一般认为米波这现象是由于天空电离层的散射,而分米波、厘米波是由于天空对流层的作用,但是具体的成因,还没有一致的结论。我国有独特的气候和地形条件,就更该进行探讨。
定向天线是电波传送的又一个问题。利用现代定向天线,可以把一米以下的波逼在一度以下的空间中。这样既节约了电力,还可避免干扰和偷听,或用来精确地分辨电磁波传来的方向。无线电天文望远镜和雷达都是用的高效定向天线。可是我们常碰到这样的问题:定向性越强,适用的频带就会越窄,并且一般地还很难避免某些侧面方向有不好的作用。这也是一个长时期的斗争。
线路上的一些问题
不管电子学用在什么地方,都要围绕着电子管把各种元件接成线路。这种线路是成千累万的。因为电子学的用途不断扩大,线路每天还都有增加。半导体放大器件发明了,很多新设备要采用它,但合乎电子管使用的线路不全合乎晶体管使用,因此也要发生一系列的新线路的问题。
信息论的发展指出了各种电子学设备系统的一些重要发展方向,但还得进一步研究各种复杂的电子线路,把电子管和各种元件、组件巧妙地结连起来,才能实现所指出的方向。
在电子线路里有些共同的理论,其中最重要的,叫网络理论。它的任务是找出各种电子学元件和可能结在一起的机械体系在联合工作时的基本规律,用数学的形式表现出来。可根据这些规律分析现有体系;也可按实际需要的性能,经过计算,设计出最合用的新体系来,即所谓网络的综合。古典的方法是从网络在各种不同频率下的表现着手,已经有了很广泛的实用。若是各项元件可以当做直线性(注二)的和不变值的,则一般已能够从理论上去分析或综合。有时因为计算太困难,还不能全按理论去进行设计。近年使用了高速度的电子计算机,很多问题也已可以解决了。但是很多元件的性质是非直线性的或是随时变值的,实际上就还会出现一些奇怪的和巧妙的现象,问题的解决就困难得多了。目下还只能分析某些种非直线性的体系,至于综合法的理论,就更缺乏了。
现代的网络理论,有的是利用信息论,有的是从信号变化的曲线出发,进行综合,但都还没有成为完备的体系。
“负反馈”是在一个电子学体系中把输出的信息和原来的信息比较求出误差,利用误差反一个方向输入做校正输出的因素,能把误差减少到极小。这是减少失真,加速作用和降低某些噪声的极有效的法子。怎样具体安排负反馈的体系,也是网络论的一部分。在负反馈理论的框架上,出现了随复理论,或称调节理论,也就是处理所有的自动化和机械化控制体系的基本理论。负反馈理论、调节理论和信息论结合在一起,衍生出所谓控制论。这几种理论,已经熔成一个协同发展的整体了。
电子器件、电子学元件和电子学材料
适用于极高频率的电子管是最突出的问题之一。由于电子在真空中运动的速度极高(千百倍于固体中),对于极高频率,电子管是最好的器件。半导体放大器件——晶体管的发明,是现代电子学技术中重大事件之一。它的体积小、重量轻,省电、耐震、寿命长。它将给电子学带来很大的变革。目下存在的问题还多:第一,提高适用频率。目下最高适用频率比电子管要低几十倍(试验室产品),以至几千倍(半商品生产)。第二,提高适用的电力。输出的电力还小,比最大的电子管会小几万倍,在较高的频率时还要差些。第三,提高适用的温度。目下锗型至多只能用于摄氏八十五度,矽型的较好,但又太贵。第四,改善工艺。目下还没有一种生产方法能保证十分稳定的质量,贵重材料的利用率还太低,成本高。它会有一日千里的发展,但必须付给大量的劳动。
电子管仍然是有极广大用途的器件。有一部分电子管将被半导体器件所代替,但它也将因受到半导体技术发展的推动再向前走。目下已有了极小型的层叠管和一般的晶体管一样大而适于很高的频率,还便于大量生产。电子束的作用,在高频管电视管,阴极射线管中以及电子显微镜中都要用到,半导体还不能发生这个功能。电子管品种的增多,功能的提高,寿命的加长,以及在电子管中引用高效能半导体材料,仍然是电子学中的重大问题。
有了半导体放大管和极小型电子管,于是各种元件,以及喇叭、开关、继电器、电池等,无不向着超小型发展。豌豆大的电容器,米粒大的电阻,小指头大的变压器都已经出现了。助听器已经可以挂到耳朵上,收音机装到口袋里,缩小尺寸的运动现在才开了个头。
体积要小,性能要好,因此电子学原件必须用特殊的材料来制造。例如电介和绝缘材料中,近年来有了能缩小电容器体积百倍的钛酸瓷,能用到摄氏正二百五十度到负二百五十度的韧性绝缘料聚四氟乙烯,使电容量不受温度影响的氧化稀土金属烧结物等。
压电介质材料能把机械振动和电压互变。其中水晶是为了精确地控制频率所不能少。中国的天然水晶是极其优越的,但也要研究人工结晶的方法。钛酸钡不但是优良的压电材料,广用于超声技术,还能自己保持电场(即所谓铁电现象),因而可能在电子计算机中做存储元件用;试验室中也做出来有同样功用的金属有机合成物了。
发展电子学事业的几个关键
电子学在国民经济人民文化生活和国防上是这样的重要,又是在这样地继续扩大和深入,但是在我国却是发展的特别差的技术之一。这和过去全部工业基础薄弱是分不开的。这几年中电子学技术人员培养的规模也太小,因此,目下发展电子学事业的关键之一是培养大量的无线电、电讯和电子学的专家。
因为随着国家现代化工业的迅速发展和国防的现代化,广泛的职工群众逐渐地都必须接触到一些电子学设备。普及电子学的常识也是很重要的工作。先在青年组织中开展业余无线电活动,逐渐地扩大成广大的群众性活动,可说是最有效的一个办法。
在现代的国民经济文化教育和国防中,既然那里都缺少不了电子学的设备,电子学就必须和其他学科密切结合着发展。并且,为了发展电子学的新技术,要求很多方面的科学和技术的新发展。电子学推动和带动其他学科作出重要的发展,是不乏先例的。电子学在技术上的外延方向也很多,例如和各种仪器同自动化控制、机械化控制是息息相关的。因此,各个学科的专家就也要关心电子学事业的发展,并且一部分其他学科的优秀专家还要参加到电子学事业中来,大家和电子学方面的专家共同努力,对国家现代工业的发展和国防现代化,来作出重大的贡献。
注一:频率是电流或电磁波每秒交变的次数。信息本身是变化的数量,所以一种信息包含有一定的频率范围,叫作它的频带。例如电话中的声音包含约为每秒交变三百次到三千次的频带。在通讯设备中必须能通过全部信息的频带。若采用目下的普通设备,它的宽度不能减缩,但可移到其他位置,例如电话的声音,可移到三万零三百次到三万三千次的范围以内等。
注二:致因和影响若是严格地成正比,就叫直线性。


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专栏:

电子学、自动学、半导体、计算技术
四个研究机构开始筹建
据新华社31日讯 号称现代科学技术先锋的电子学、自动学、半导体和计算技术四个方面的研究机构,正在北京筹备建立。筹备委员会已分别在今年第三季度内成立。
为计算技术开辟新纪元的电子计算机的设计制造和运用,将是计算技术研究所的主要任务。研究所的筹备委员会由华罗庚负责,参加筹备工作的还有何津、王正、阎沛霖、闵乃大、徐献瑜等科学家。以闵乃大为首的一个考察团正在苏联进行为期两个月的考察,吸取苏联开办计算技术训练班、建立计算技术研究机构以及开展这方面的研究工作的经验。若干高、中级科学人才即将被派往苏联,实习数字电子计算机的安装、制造和研究工作。研究所举办的计算技术研究人员训练班,目前正和北京大学、清华大学合作培养中初级研究人员及教师。
电子学研究所筹备委员会今年内将集中若干高级研究人员和一批大学、中学毕业生,初步开展研究工作。现在正由李强、孟昭英、马大猷、陈芳允等科学家进行筹备工作。研究重点已确定为超短波、超短波电子管和超声学,这些研究在经济和国防上都有重要用途。
自动化研究所筹备委员会由钱伟长负责,参加筹备工作的有钱锺韩、沈尚贤、锺士模以及新近从美国回来的专门研究自动化的科学家陆元九、屠善澄、疏松桂等人。现在研究所已集中一批研究人员,预计明年年初可以正式成立。近期内的研究任务已确定为生产过程自动化、调节理论、自动电力拖动、计算系统技术控制、远动学、自动化技术工具等项目。
中国科学院应用物理研究所原有的半导体研究组正在扩建为半导体研究室,由科学家黄昆、王守武、洪朝生等负责。今年内将集中一批高初级研究人员,初步展开研究工作,目前已有高级研究人员王守武、洪朝生等人。新近从美国回来的半导体方面的专家成众志、吴锡九等也都参加了工作。这个研究室的研究方向将分为半导体器件制造,半导体物理和半导体电子学三个方面,其中以半导体器件制造为重点。目前在试制半导体放大器方面的准备工作已大致就绪,年底前可正式开展研究和试制的工作。
这些研究机构都属于中国科学院,现在都在设法向外国订购价值巨大的新式仪器设备。


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专栏:

学者和战士
——欢迎乔治·萨杜尔先生
程季华
我国电影工作者和文艺工作者,对应邀来我国参观访问的乔治·萨杜尔先生是并不感到陌生的。我们读过很多篇萨杜尔先生写的热情洋溢的电影评论文章,也读过他那本生动地叙述了卓别林一生事迹的“卓别林传”。现在,正当在我国十大城市举行法国电影周的时候,我们又读到了他的关于法国电影的历史发展和成就的“法国电影”。
乔治·萨杜尔先生对中国人民一向怀着深厚的感情。他在特为“卓别林传”中译本写的序文中说:“我最大的奢望是想使中国人读到这本书。我每一想起你们广阔的国土,你们众多的人口和你们四千年的文化,就神往不已。三十年来,我一直热切地关怀着你们的解放事业,直到人民的军队终于获得了胜利。我不断地向每一位从中国回来的旅客打听中国的情形……”。现在,萨杜尔先生踏上了他一直关怀着的国家的土地,并将亲眼看到解放后的中国人民所获得的建设成就,这对于增进中法两国人民和电影工作者的友谊,是有帮助的。
乔治·萨杜尔先生是法国著名的电影学者,法国高级电影研究所的电影史教授,他对电影史的学术研究,已坚持不懈地进行了二十年。他的各种有关电影的著作,曾被译成俄、英、德、意、西班牙、葡萄牙、阿拉伯、日本、中国等文字并在十六个国家出版。特别是他的那部全面地叙述全世界电影历史的“电影通史”一书,更是享有世界声誉的著名学术著作。
“电影通史”共有六卷八册。它详尽地叙述了电影发明的原理,介绍了各国发明家和科学家对电影发明的贡献,各国电影先驱者的影片创作和发展电影事业的功绩,以及各国电影事业和电影艺术的发展和成就。这部巨大的著述现在已经出版了五册。在这部书中从政治的、经济的、社会的、技术的、艺术的角度来分析电影事业和影片创作。作者在研究每一国家或每一阶段的电影发展时,都和人民生活以及人类的历史发展联系起来进行分析和研究,这正是这部巨著的可贵特色。
在“电影通史”中,作者指出了十月社会主义革命对于电影发展的影响。指出了电影是在资本主义时代帝国主义阶段产生的艺术,随着资本主义的发展,电影已逐渐被引导到独占的形态,如果没有1917年的伟大十月社会主义革命,如果没有苏联新型电影的产生,电影就要成为帝国主义者专用的武器;而且正是由于苏联电影的存在,才使得有些国家的电影能继续以艺术形式而存在。
为了使自己的学术研究同现实生活更紧密地结合,发挥应有的战斗作用,萨杜尔先生打断了“电影通史”的编年顺序,暂时搁下了第四第五两卷的编写,提前进行第六卷“现代电影”的编写工作,并于1954年出版了这一卷的上册“战时电影”。过去出版的四册的叙述范围主要是属于电影比较发达的欧洲和美洲的几个国家,而在新出版的这一册中,作者就为我们打开了对全世界电影更为广阔的视野,向我们介绍了五十几个国家的电影事业,包括了五大洲特别是亚洲、非洲和拉丁美洲的国家。这些国家在过去都是美国好莱坞电影的倾销对象,而现在却都以富有民族特色的电影来教育广大人民。萨杜尔在这一册的序文中说:“我认为各国民族电影事业的发展,乃是现代一个最重要的现象”。又说:“我之所以迫不及待地出版了一本显而易见是不完善的作品,主要的目的是在于想引起人们去注意一个重要而又为一般人所不知悉的现象,即各国民族电影的增长。”
乔治·萨杜尔先生是法国人民优秀的儿子,是保卫法兰西的光荣、独立、自由和世界和平的战士。在第二次世界大战期间,萨杜尔先生参加了法国的抵抗运动,担任过一些秘密出版的报纸和杂志的评论员和记者。在法国沦陷期间,萨杜尔先生为影片“天空是属于你的”等所写的“合法”评论文章,法国读者认为可以同艾吕雅和阿拉贡所写的诗句比美。1954年,萨杜尔先生因在“人道报”上著文抨击“心碎”这部歌颂法国军队在朝鲜的“战绩”的影片,曾受到法国当局的迫害,被塞纳区的法院传讯并拟判刑,法国文学艺术界和电影界人士虽然提出了严重的抗议,但仍被判罚金。而在拍摄这部恶劣的影片时,就曾有八位优秀的法国摄影师公开拒绝参加工作。
乔治·萨杜尔先生是著名的社会活动家,他是法中友好协会电影委员会的主任委员,法国影评家协会副主席,国际影评家联合会总书记,法国电影博物馆理事。他还经常出席各种国际性的电影节和电影工作者的集会。
可以预期,萨杜尔先生在访问我国期间,在考察了我国电影事业之后,一定会对我国电影事业和电影艺术创作提出有益的意见。我们并且相信,由于萨杜尔先生的访问我国,必将会进一步地增进我国电影工作者对世界电影史和电影理论的学习和研究的兴趣。


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专栏:

对高等学校学生学习和生活的意见
不要放任自流
新学年开始后,学校采取了有效措施,减轻了学习负担,党团组织也改变了过去过分强调集体化的工作作风,这对培养学生的独立思考和个性发展起了积极的作用。目前,大部分学生能自觉地支配时间,因而提高了学习质量。同学对学校有些制度的改变,表现皆大欢喜,人人道好。
但是,在这大的变革之后,由于学校领导方面对新制度的宣传不够,同学们还不能正确理解它的意义,所以也发生了一些不好的现象。在复旦大学里,部分学生自由散漫,旷课相当严重。如有一个七十几人的班级,最近有十二人旷课达七八十小时,也有些同学很不珍惜时间,去逛马路,闲聊天。有的在半夜还大声吵嚷,或拉二胡,唱京戏,闹得别人不得安睡。开学已经好几个礼拜了,有的学生没上过一次早操,没参加过一次体育锻炼。有的同学对必要的政治活动也不感兴趣,必要的社会工作也不愿做。有一个年级,四个班长三个不愿意干。甚至有的团员连组织生活也不愿参加。干部们怕人说妨碍个性发展和怕再犯过去工作中过分强调集体化的错误,因而对这些现象也置若罔闻。
在这一改革中,由于学校领导方面没有向学生讲清楚新措施的意义,发生了这些不健康现象,是可以理解的,不必要惊慌失措,感到奇怪。我们认为要正确解决这些问题,就不要因此来怀疑已有的改变,而要使同学们正确地理解这种变化的意义,向同学说明个性发展,不是自由散漫;减轻学习负担,决不是去做懒汉。也就是说做学校领导工作的同志,必须明确认识培养学生独立思考的能力,自由支配时间,决不是放任自流,要学生成为全面发展的人材,必须领导方面正确地教育、引导和启发。
菁华
解决新问题
这学期为了改变同学们学习负担过重和独立工作能力较差的现象,我们北京石油学院学校领导上采取了不少新措施,如减少上课时数,让同学们自由支配课外时间,使同学有更多的时间来钻研功课。但是,这样做了之后,也出现了不少新问题,急待解决。目前北京石油学院有些同学在学习上已出现忙乱和学习质量不高的情况。
新同学学习热情都很高,但对于在大学里应该如何学习却是陌生的。首先表现在安排时间方面,不少同学采用开夜车、开早车的办法来赶功课,晚上看书常常到十一点、十二点。
另一方面也有些同学午睡到三点多钟还不起床,也有把几个晚上都花在看电影和跳舞上去。学习上的散漫当然不好,但增加劳动强度并不见得一定学得好。假如不很好地支配时间,提高学习效率,像这样忙乱下去,不要说深入钻研,就是跟上去也很吃力。
订自学计划,可使我们明确学习的要求,知道那一天的时间该怎样利用,做到有条不紊,心中有数,这本是件好事。在过去,系、班主任花了许多时间帮助班排出统一的周计划,发统一的表格让同学们订计划,这样强求一律、诸多限制,当然不好;但不能因为反对这个,连同学们订自己的学习计划也不提倡了。我觉得要指导新同学订好自学计划,学习正常了,进一步培养独立思考才有可能。
同学学习的好不好,教师也负很大责任。当然每位教师都会努力钻研教学方法,提高质量,但还不够,只有经常了解同学们的基础、程度、接受能力、复习和作题情况,才能更好地改进教学。过去这部分工作是通过课代表来与教师联系的,这可能较片面。这学期取消课代表制度,主要的是让教师能密切联系学生。但目前实际上未做到这点,教师和同学联系比以前更脱节了;取消课代表的原因,也没有跟教师说清楚,造成教师要末就不管,要管就乱抓班长。这样很容易使教学与学习脱节。这个问题也要好好解决。 郑志德
使学习生活正常起来
福建师范学院领导方面为了更好地发挥同学们在学习上的潜力,让同学们自觉地掌握时间,锻炼独立思考和独立工作能力,作出了一些新的措施。这对同学的学习生活起了良好的作用,但也由于部分同学没有很好领会改变的精神,便在这学期出现了一些不好的现象。有的同学认为可以痛快地自由一下,一切制度也不必要了。
因此,他们不是更好地掌握时间进行钻研,多学些本领,倒乘机拚命多看电影。有的整天打麻将、玩扑克,上午自习课打,下午打,晚饭后直到熄灯后还要打。这种现象对学习和工作的影响很大。更奇怪的是有些同学变成了“清谈家”,从早到晚,从膳厅到房间都可听到他们无聊的闲谈。有些同学竟在午睡时或晚上熄灯后还拉起手提琴、二胡等,嘹亮的琴声和歌声扰醒了大部分同学。有些学生不注意公共卫生,宿舍几天不打扫,衣服和鞋袜乱丢挂更不是罕见的事。不爱护公物的现象也是严重的。
总之,这些不好的现象,都有意无意地破坏了正常的学习生活,并违反了学生守则。希望领导上加以重视,采取有效办法,及时加以制止,否则将会给同学和学校带来不少的损失。 绿水


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