Trudno jest rozejrzeć się po dzisiejszym świecie napędzanym technologią i nie dostrzec czegoś, co istnieje, dzięki wynalazcy Stanfordowi R. Ovshinsky'emu. Kiedy włączasz telewizor z płaskim ekranem za pomocą kliknięcia pilota, gdy Prius cicho przejeżdża obok, gdy widzisz panele słoneczne zasilające dom, kiedy zapisujesz zdjęcie na smartfonie, masz częściowo Ovshinsky'ego, aby podziękować .
Owszinski jest prawdopodobnie jednym z największych myślicieli i wynalazców, o których nigdy nie słyszałeś. Nazywano go Thomas Edison swoim pokoleniem, a jego błyskotliwość w porównaniu z Albertem Einsteinem. Był przed czasem.
Urodzony w 1922 r. W Akron w Ohio, dla żydowskich rodziców, którzy wyemigrowali z Europy Wschodniej, ukończył jedynie szkołę średnią i początkowo pracował jako mechanik w fabryce produkującej formy do opon samochodowych. Po odejściu, by założyć własną firmę Energy Conversion Devices w 1960 roku w Detroit w stanie Michigan, jego wynalazki cieszyły się szerokim zainteresowaniem społeczności naukowej. Zaprzyjaźnił się z laureatami Nagrody Nobla, takimi jak II Rabi i Nevill Mott, i nawiązał kontakty w świecie biznesu. Zanim zmarł w 2012 roku w wieku 89 lat, wynalazca posiadał ponad 400 patentów.
W czasach, gdy w rogach amerykańskich salonów znajdowały się gigantyczne, pudełkowate telewizory z lampą elektronopromieniową, Ovshinsky wyobrażał sobie spłaszczony telewizor, który można zawiesić na ścianie jak obraz, i zajął się wynalezieniem technologii [patent USA nr 3, 271, 591], w 1966 r., który zamienia cienkie tafle szkła w półprzewodniki, które do dziś iskrzą piksele na naszych ekranach. Ta sama opatentowana technologia została zastosowana do mikroprocesorów smartfonów, które przechowują nasze dane i mogą zapoczątkować nowy rozdział przechowywania informacji. Podczas gdy górnictwo węgla było najważniejsze, Oshshinsky zastanawiał się, jak wykorzystać energię słoneczną, aw 1979 r. Zaczął usprawniać masową produkcję niedrogich paneli słonecznych [patent USA nr 4, 519, 339]. Potem, gdy coraz bardziej popularne stały się żaroodporne roadstery, Owszinski powiedział badaczom w jednym ze swoich laboratoriów, że eksperymentalna bateria, którą zaprezentowali mu w zlewce, zasila pewnego dnia energooszczędny samochód. Było to w 1982 r., A jego akumulator niklowo-wodorkowy [patent USA nr 4 623 597] zasilał pojazdy elektryczne i hybrydowe od wczesnych lat 2000.
Był człowiekiem, który widział jutro.
To właśnie tytuł nowego biograficznego wspomnienia o jego życiu, Człowieku, który widział jutro: życie i wynalazki Stanforda R. Owshinsky'ego, napisanym przez Lillian Hoddeson i Petera Garretta.
Smithsonian.com rozmawiał z Hoddesonem i Garrettem o życiu, pracy i światopoglądzie Oshshinsky'ego.
Lillian, napisałeś o dziesiątkach naukowców, fizyków i wynalazców. Sam masz doświadczenie w fizyce. Co sprawiło, że Stan był interesującym tematem do biografii?
Lillian Hoddeson: Kiedy ukazała się moja poprzednia książka, uczyłem na University of Illinois. Przewodniczący działu historii, Peter Fritzsche, podarował książkę ojcu, który okazał się Hellmut Fritzsche, fizyk, który pracował ze Stanem przez wiele lat. Hellmut skontaktował się ze mną i zasugerował, że moją następną książką będzie biografia Stana Owszinskiego. Jesienią 2005 r. Po raz pierwszy odwiedziłem firmę Stana ECD, Energy Conversion Devices, na przedmieściach Detroit. Byłem całkowicie podniecony tym, co zobaczyłem, szczególnie imponującą różnorodnością prac wynalazczych, które tam się toczyły. Byłem po prostu zachwycony całkowicie napędzanym wodorem Priusem, który Stan nalegał, żebym jechał. Było całkowicie cicho, zużyta zielona energia i para wodna wydobywała się z spalin.
Byłem również pod wrażeniem Stana osobiście i jego żony Iris Ovshinsky i chciałem dowiedzieć się o nich więcej, mimo że praca wymagała poznania wielu tematów, nad którymi nigdy wcześniej nie pracowałem ani nie zgłębiałem. Zacząłem z nim przeprowadzać kilka wywiadów i około trzeciego razu, kiedy je odwiedziłem, latem 2006 roku zdarzyło mi się być obecnym przy nagłej śmierci Iris podczas pływania. W pewnym sensie zostałem honorowym członkiem rodziny i postanowiłem napisać biografię.
Człowiek, który widział jutro: życie i wynalazki Stanforda R. Owshinsky'ego
Pierwsza pełnometrażowa biografia genialnego, samouka wynalazcy, którego innowacje w technologii informacyjnej i energetycznej kształtują nasz świat.
KupowaćZainteresowania Owszinskiego były tak szerokie, a mimo to osiągał wysokie wyniki we wszystkim, co robił. W jaki sposób jego interesy wzajemnie się informowały?
LH: Stan zmienił się od wczesnej kariery jako mechanik i producent narzędzi. Historia jest następująca: zainteresował się częściowo maszynami i materiałami, zabierając ze sobą ojca, który był zbieraczem złomu do wielu warsztatów mechanicznych w dużym mieście przemysłowym Akron. I decyduje się zostać mechanikiem i producentem narzędzi, kiedy kończy szkołę średnią, ale będąc takim myślicielem, jakim był, zawsze był zmotywowany do ulepszania maszyn, z którymi pracował i ostatecznie zdał sobie sprawę, że chce być wynalazcą.
Jego pierwszym znaczącym wynalazkiem była ta ogromna, ciężka tokarka, którą nazwał po swoim ojcu, Benjaminie. Była to automatyczna tokarka, która mogła obrabiać metal znacznie szybciej niż inne tokarki. Interesował się zwłaszcza automatyką. Później studiował cybernetykę, która jest interdyscyplinarnym sposobem uczenia się zarówno poprzez komunikację, jak i kontrolę zwierząt i maszyn.
Peter Garrett: Jego różne zainteresowania zdecydowanie się informowały. Powiedział później, gdy próbował wyjaśnić, w jaki sposób wpadł na nowe pomysły, że zawsze myślał o czterech lub pięciu różnych problemach jednocześnie. Miał niesamowitą zdolność do wielozadaniowości. Żywiłyby się nawzajem i ostatecznie nawiązał połączenie; widział analogie lub nawiązywał kontakty, których inni nie widzieli, i wymyślał coś nowego.
Wygląda na to, że prawie nie ma obszaru naszego współczesnego świata, którego Stan nie dotknął. Czy możesz mówić o zakresie jego wynalazków?
PG: Z pewnością łatwiej mi jest zrozumieć zakres jego pracy, patrząc na wzajemne powiązania odkryć. Najważniejszym odkryciem, które nie było tylko wynalazkiem, ale przełomem naukowym, było stworzenie przez niego tak zwanego efektu Owszinskiego, techniki, która wykorzystuje rosnące prądy napięciowe do przekształcania materiałów niekrystalicznych [lub amorficznych i nieuporządkowanych] - jak cienkie szkliste folie, na przykład - od izolatorów po przewodniki i ponownie za naciśnięciem przełącznika. Na przykład nasze płaskie wyświetlacze telewizyjne zależą od tych amorficznych półprzewodników, ponieważ w przeciwieństwie do tranzystorów kryształowych możesz wziąć ten materiał i ułożyć go w bardzo duże arkusze, dzięki czemu Twój ekran ma cały cienki arkusz amorficznego materiału pokrytego małymi tranzystorami, każdy z nich które przełączają lub oddziałują z ciekłymi kryształami i włączają i wyłączają piksele.
Przed tym odkryciem uważano, że mogą to zrobić tylko materiały krystaliczne. Tego właśnie użyto do stworzenia urządzeń mikroelektronicznych, takich jak tranzystor. Ludzie zajmujący się fizyką ciała stałego i zajmujący się produkcją tych urządzeń wierzyli, że trzeba używać kryształów.
To, co Stan nie było uważane za możliwe. To wywołało poruszenie, gdy opublikował swoje wyniki zarówno w „ The New York Times”, jak i „ Physical Review Letters” w listopadzie 1968 r . Było wielu ludzi, którzy byli bardzo zaniepokojeni tym, szczególnie, że był całkowicie samoukiem. Nie miał wykształcenia naukowego.
Akumulator niklowo-wodorkowy, który pojawił się, gdy Stan miał kilku swoich naukowców z ECD zajmujących się magazynowaniem wodoru, umożliwił samochód wodorowy, o którym wcześniej mówiła Lillian.
LH: Jest taki dramatyczny moment, o którym opowiadamy w książce, kiedy badacze po raz pierwszy produkują akumulator niklowo-wodorkowy w zlewce. Przynoszą go Stanowi, a on zwołuje spotkanie pracowników, by to zademonstrować. Jest taka mała bateria zlewkowa - ta prymitywna eksperymentalna demonstracja - i mówi grupie: „Któregoś dnia zasili samochód elektryczny”.
I nie uwierzyli mu, ale w końcu to uwierzyli.
PG: Powodem, dla którego nazywamy tę książkę Człowiekiem, który widział jutro, jest to, że patrzył bardzo daleko w przyszłość wyobrażając sobie możliwy rozwój i implikacje swoich odkryć, a także przewidywał, że ludzie uważali, że są całkowicie poza ścianą.
Podczas wywiadu dla „New York Timesa” o odkryciu efektu Owszinskiego, przełącznika progowego, reporter zapytał go: „Do czego to może być dobre?”. Jedną z rzeczy, które powiedział, były: „Cóż, możesz zrobić telewizor, który można zawiesić na ścianie jak obraz”.
To było w 1968 roku, kiedy ludzie używali telewizorów z lampą katodową, a ludzie w elektronice uważali, że to absolutnie śmieszne.
Mówisz, że odkrycie Oshshinsky'ego pamięci zmiany faz będzie miało największy wpływ na świat. Czy możesz wyjaśnić, czym jest ta technologia i jak może wpłynąć na naszą przyszłość?
LH: Pamięć zmiany fazy jest odgałęzieniem progowego przełącznika Owszinskiego, w którym impuls elektryczny lub laserowy zmienia amorficzny materiał chalkogenkowy na krystaliczny; pozostaje w tym stanie, dopóki mocniejszy puls go nie przywróci. Ta bistabilna cecha - co oznacza, że jej puls pozostaje stabilny w więcej niż jednym stanie - pozwala przełącznikowi przechowywać informacje i tym samym działać jako nieulotna pamięć elektroniczna lub optyczna.
W porównaniu z obecnie dominującą silikonową pamięcią flash pamięć zmiany fazy jest około sto razy szybsza, wymaga mniejszej mocy i może być wielokrotnie zmieniana. Ponieważ producenci pracują nad zwiększeniem szybkości i pojemności pamięci układów pamięci flash poprzez ich zmniejszenie, w końcu osiągną limit. Pamięć chalkogenidu nie ma tego ograniczenia i ze względu na niższe zapotrzebowanie na energię faktycznie działa lepiej, gdy się zmniejsza.
Ponieważ technologia komputerowa odgrywa tak ogromną rolę w naszym życiu, a pamięć przemian fazowych Owszinskiego pozwoli dzisiejszym komputerom na lepszą pracę i pozwoli projektantom na tworzenie bardziej zaawansowanych architektur komputerowych w przyszłości, wydaje się, że będzie to miało coraz większy wpływ.
Nieżyjący już John Ross, który był pionierem chemikiem w Stanford, powiedział kiedyś: „Stan jest geniuszem, ale nie jest naukowcem”. Niemal miał wyczucie intuicji w sposób, który sam opisuje używając słów takich jak „czucie” lub wiedząc, czego te „nieożywione cząstki”, które składają się na naszą istotę, „chcą”. Czy możesz spróbować rozwinąć tę jakość?
PG: Jeśli chodzi o jego słowa: „Widzę atomy i cząsteczki i wiem, co chcą robić”, to dlatego, że był genialny. Dużo czytał we wszystkich dziedzinach, czytał bardzo szybko i zachował wszystko.
Ludzie rozmawiali o tym, jak go czytał, a on przewracał strony tak, jak ty lub ja przeglądaliśmy. Przypomniałby sobie z tego wszystko i po latach mógł wrócić do książki i znaleźć dokładnie tę stronę, którą chciał zacytować. Tego rodzaju magazyn informacji był jedną rzeczą.
Inną przyczyną było to, że nie miał formalnego szkolenia, które odbyłby fizyk, nie miał matematycznych technik wypracowywania swoich pomysłów za pomocą obliczeń. Bardzo polegał na wizualizacji, dlatego właśnie „odczuwa się atomy”. Wykorzystał swoją inteligencję, ale przekształcił ją w obrazy wizualne, które dały mu intuicję na temat tego, co można osiągnąć dzięki połączeniu różnych elementów.
LH: Innym podejściem, które zastosował Stan, było wykorzystanie analogii między zjawiskami w różnych obszarach.
PG: Przez pewien czas zainteresował się neurofizjologią i przez pewien czas przyczyniał się do badań w terenie. Ale pomyślał o komórkach nerwowych jako o przełącznikach, a potem poszedł o krok dalej. W rzeczywistości skonstruował przełącznik, który działał w sposób, w jaki rozumiał komórki nerwowe, i stworzył zupełnie nowy rodzaj przełącznika. Był to ważny krok w kierunku odkrycia efektu Owszinskiego.
Chociaż nie był wyszkolonym naukowcem, zatrudnił wielu bardzo inteligentnych naukowców, aby współpracowali z nim przy jego badaniach i pomogli mu wyjaśnić jego pracę w sposób, który byłby dla niego trudny.
Opowiedz nam trochę o tym, w jaki sposób Stan - i jego druga żona, Iris - światopogląd wpłynął na jego wynalazki?
PG: Ważne jest, aby uwzględnić pomysł, że wiele jego prac było motywowanych ideałami społecznymi i politycznymi. Wszystkie te alternatywne urządzenia energetyczne - akumulatory, panele słoneczne lub samochód napędzany wodorem - były to wszystkie sposoby realizacji celu, który on i Iris zidentyfikowali, zakładając swoją firmę, a mianowicie próby zastąpienia paliw kopalnych.
To był inny sposób, w jaki widział jutro. Oczekiwał niektórych problemów, które obecnie napotykamy, takich jak globalne ocieplenie. Posiadanie tego rodzaju idealistycznej wizji społecznej było dla niego równie ważne, jak tworzenie wynalazków lub kontynuowanie jego odkryć - i było to bardzo ważne w sposobie, w jaki prowadzili firmę.
Chcieli uczynić ECD ucieleśnieniem ich społecznych ideałów, co oznaczało bardzo hojne korzyści, a także wspierało indywidualny rozwój - wiele korzyści edukacyjnych dla pracowników, wiele rzeczy, które stworzyły poczucie solidarności i zaangażowania w realizację celów, których chciał Stan gonić.
Nie był tylko genialnym geniuszem, naprawdę starał się uczynić życie lepszym dla ludzi. Kiedy mówił o swoim pochodzeniu jako socjalista, było to w innym sensie niż to, co wielu z nas ma socjalizmu jako filozofii, że rząd powinien świadczyć usługi lub że należy nacjonalizować przemysł - to go wcale nie interesowało . Myślał o socjalizmie jako o sposobie polepszania życia ludzi, i był temu naprawdę oddany i do pewnego stopnia mu się to udało.
LH: Tak naprawdę nie dbał o zarabianie pieniędzy, chyba że potrzebował pieniędzy na wsparcie badań, które chciał zrobić.
Porozmawiajmy o niektórych negatywnych skutkach w jego dziedzinie. Był bardzo chwalony i rozpoznawany w swojej dziedzinie, ale także uważany za outsidera. Jak wpłynęły na niego te konkurencyjne postrzegania?
LH: Bardzo go osobiście bolało. Nie chcieli go zaakceptować. Niektórzy z nich byli trochę zazdrośni, że nie wymyślili rzeczy, które zrobił.
PG: Nie był celowo postacią opozycyjną. Chciał zostać zaakceptowany, kochał naukę. Docenił go wielu najbardziej uzdolnionych naukowców. Kilku laureatów Nagrody Nobla, którzy przychodzili odwiedzić tylko dlatego, że chcieli z nim porozmawiać, zrozumieli, jakim był oryginalnym twórczym umysłem.
LH: Ludzie tacy jak II Rabi.
PG: Rabi, który wygrał Nagrodę Nobla znacznie wcześniej i był starszym mężem stanu w placówce naukowej, naprawdę uderzył w nią ze Stanem i niejednokrotnie nazwał go geniuszem.
Ale z drugiej strony byli ludzie, którzy byli do niego podejrzliwi, którzy uważali go za szarlatana. Nie podobał im się sposób, w jaki publikował swoją pracę, która dla ówczesnego naukowca byłaby uważana za bardzo nieprofesjonalną, zdobywając twoje odkrycie na pierwszej stronie „New York Timesa” .
Kiedy pracował nad swoimi badaniami neurologicznymi na Wayne University w Detroit, powiedział, jak wspaniale, że inni naukowcy tam pracujący go zaakceptowali i byli zainteresowani jego badaniami. Powiedział: „Myślałem, że taka jest nauka”, że jeśli wniosłeś wkład, ludzie cię docenili i zaakceptowali. Wroga reakcja, którą spotkał, gdy ogłosił odkrycie zmiany Owszinskiego, z pewnością zaskoczyła go i wywołała u niego przerażenie.
Wiele osób nazywa Stana „Einsteinem lub Edisonem tego pokolenia”. Jakich cech można użyć do opisania następnego Stana Owszinskiego?
PG: Mamy ten hołd od ekonomisty Berkeleya Harleya Shaikena, który był podopiecznym Stana, pod koniec książki mówiąc: „Był ostatnim w swoim rodzaju” iw pewnym sensie był. Był produktem jego wczesnego wychowania i tego historycznego momentu. Inną rzeczą, która sprawia, że bardzo trudno jest odpowiedzieć na to pytanie, jest to, że zwykle mogą istnieć oczywiste cechy, które nauczyciele powinni próbować zachęcić, ale Stan pokazuje, że nie można stworzyć kogoś takiego. W przyszłości pojawią się genialne, niepowtarzalne postacie, ale ich wyjątkowość czyni je nieprzewidywalnymi.
Dlatego ludzie, którzy zostali zaproponowani jako porównania - Steve Jobs lub Elon Musk - naprawdę nie są dobrymi porównaniami.
Byłoby dla mnie interesujące w przyszłości, gdy pojawi się inna zupełnie nieprzewidziana, błyskotliwa, kreatywna osoba, niezależnie od tego, czy inni powiedzą, że jest kolejnym Owszinskim.
LH: Stan był rodzajem postaci przejściowej.
PG: Jego kariera obejmowała przejście od ery przemysłowej do ery informacyjnej. Więc jeśli pomyślisz o pytaniu o kogoś takiego jak Stan, który pojawi się w przyszłości, może to być wskazówka - ktoś, kto nie pracuje tylko w ramach naszych czasów - rozumiemy to - ale naprawdę widzi jutro i pomaga dokonać przejścia w inną erę, która z definicji jest czymś, czego nie możemy sobie wyobrazić, dopóki się nie pojawi.
