V dnešním technologicky poháněném světě je těžké se rozhlédnout a nevidět něco, co existuje díky vynálezci Stanfordu R. Ovshinskému. Když zapnete televizor s plochou obrazovkou klepnutím na dálkové ovládání, když Prius tiše projíždí kolem, když vidíte, jak solární panely napájejí dům, když ukládáte fotografii do svého smartphonu, musíte částečně poděkovat Ovshinsky. .
Ovshinsky je pravděpodobně jedním z největších myslitelů a vynálezců, o kterých jste nikdy neslyšeli. Říká se mu Thomas Edison a jeho genialita ve srovnání s Albertem Einsteinem. Byl před svou dobou.
Narodil se v roce 1922 v Akronu v Ohiu, židovským rodičům, kteří emigrovali z východní Evropy, dokončil pouze středoškolské vzdělání a zpočátku vykonával kariéru strojníka v továrně na výrobu pneumatik pro automobily. Poté, co odešel založit vlastní společnost, Energy Conversion Devices v roce 1960 v Detroitu v Michiganu, jeho vynálezy upoutaly širokou pozornost ve vědecké komunitě. Spřátelil se s vítězi Nobelovy ceny, jako jsou II Rabi a Nevill Mott, a navázal kontakty v obchodním světě. Než zemřel v roce 2012 ve věku 89 let, měl vynálezce více než 400 patentů.
V době, kdy v rozích amerických obývacích pokojů seděli gigantické, boxy, televizní obrazovky s katodovou trubicí, si Ovshinsky představil zploštělý televizor, který byste mohli pověsit na zeď jako obrázek, a vynalézat technologii [americký patent č. 3 271 591], v roce 1966, která promění tenké skleněné panely na polovodiče, které dodnes na našich obrazovkách vyvolávají pixely. Stejná patentovaná technologie byla od té doby aplikována na chytré mikročipy, které ukládají naše data a mohou znamenat novou kapitolu ukládání informací. Zatímco těžba uhlí vládla nejvyšší, Ovshinsky přemýšlel o způsobech, jak využít energii ze slunce a v roce 1979 začal zefektivňovat masovou výrobu levných solárních panelů [US patent č. 4 519 339]. Poté, co se silnější plynové vozy staly stále populárnějšími, řekl Ovshinsky vědcům v jedné ze svých laboratoří, že experimentální baterie, kterou mu představili v kádince, by jednoho dne poháněla energeticky úsporné auto. To bylo v roce 1982 a jeho nikl-metal hydridová baterie [US patent č. 4 623 597] poháněl elektrická a hybridní vozidla od počátku 2000 let.
Byl to muž, který zítra viděl.
To je přesně název nové biografické paměti o jeho celoživotním díle Muž, který viděl zítra: Život a vynálezy Stanforda R. Ovshinského, napsaný Lillianem Hoddesonem a Peterem Garrettem.
Smithsonian.com hovořil s Hoddesonem a Garrettem o Ovshinského životě, práci a pohledu na svět.
Lillian, napsal jsi asi desítky vědců, fyziků a vynálezců. Máte fyzikální zázemí sami. Proč se Stan stal zajímavým předmětem biografie?
Lillian Hoddeson: Když vyšla moje předchozí kniha, učil jsem na Illinois University. Předseda katedry historie Peter Fritzsche dal knihu svému otci, který se ukázal být fyzikem Hellmutem Fritzschem, který pracoval se Stanem mnoho let. Hellmut mě kontaktoval a navrhl, aby moje další kniha byla biografií Stan Ovshinsky. Na podzim roku 2005 jsem poprvé navštívil Stanovu společnost ECD, Energy Conversion Devices, na předměstí Detroitu. To, co jsem viděl, mě úplně vyhodilo, zejména působivá rozmanitost invenční práce, která tam probíhala. Jednoduše jsem byl odfouknut úplně Priusem poháněným vodíkem, který trval na tom, že řídím. Bylo to naprosto ticho, byla použita zelená energie a z výfuků vycházela vodní pára.
Stan mě také osobně zaujal a jeho manželka Iris Ovshinsky a chtěl jsem se o nich dozvědět více, přestože práce vyžadovala učení o mnoha tématech, na kterých jsem nikdy předtím nepracovala, nebo v jakékoli hloubce. Začal jsem s ním několik rozhovorů a asi potřetí, když jsem je navštívil, v létě roku 2006 jsem byl náhodou přítomen při náhlém úmrtí Iris při plavání. Stal jsem se čestným členem rodiny a rozhodl jsem se napsat biografii.
Muž, který viděl zítra: Život a vynálezy Stanforda R. Ovshinského
První celovečerní životopis geniálního samouka vynálezce, jehož inovace v oblasti informačních a energetických technologií stále formují náš svět.
KoupitOvshinsky zájmy byly tak rozsáhlé, a přesto ve všem, co dělal, dosáhl vysokého úspěchu. Jakým způsobem se jeho zájmy navzájem informovaly?
LH: Stan se transformoval ze své rané kariéry jako strojník a nástrojař. Příběh pokračuje: částečně se zajímal o stroje a materiály tím, že byl vzat spolu se svým otcem, který byl sběratelem kovového šrotu, do mnoha strojíren v velkém průmyslovém městě Akron. A on se rozhodne stát se strojníkem a nástrojářem, když vystuduje střední školu, ale byl druhem myslitele, kterým byl, byl vždy motivován ke zdokonalování strojů, se kterými pracoval, a nakonec si uvědomil, že chce být vynálezcem.
Jeho prvním významným vynálezem byl tento obrovský těžký soustruh - který pojmenoval po svém otci, benjaminském soustruhu. Byl to automatizovaný soustruh, který dokázal kov zpracovávat mnohem rychleji než jiné soustruhy. Zajímal se zejména o automatizaci. Později studoval kybernetiku, což je interdisciplinární způsob, jak se učit prostřednictvím komunikace a kontroly zvířat a strojů.
Peter Garrett: Jeho různé zájmy se určitě navzájem informovaly. Později v životě řekl, když se snažil vysvětlit, jak přišel s novými nápady, že vždy přemýšlel o čtyřech nebo pěti různých problémech současně. Měl neuvěřitelnou kapacitu pro více úkolů. Živili se navzájem a nakonec se navázal spojení; viděl analogie nebo navázal spojení, která ostatní neviděli, a přijít s něčím novým.
Zdá se, že je stěží oblast našeho moderního světa, kterou se Stan nedotkl. Můžete mluvit o rozsahu jeho vynálezů?
PG: Určitě je pro mě snazší pochopit rozsah jeho práce tím, že se podívám na propojení objevů. Zásadním objevem, který nebyl jen vynálezem, ale vědeckým průlomem, bylo, když vytvořil tzv. Ovshinskyho efekt, techniku, která používá zvyšující se napěťové proudy k přeměně nekrystalických [nebo amorfních a neuspořádaných] materiálů - jako tenké sklovité filmy například - od izolátorů k vodičům a zpět při přepnutí spínače. Například naše ploché televizní obrazovky závisí na těchto amorfních polovodičích, protože na rozdíl od krystalových tranzistorů můžete tento materiál vzít na velmi velké listy, takže vaše obrazovka obsahuje celou tenkou vrstvu amorfního materiálu pokrytou malými tranzistory, každý z nich které přepínají nebo interagují s tekutými krystaly a zapínají a vypínají pixely.
Před tímto objevem se věřilo, že to mohou udělat pouze krystalické materiály. To bylo použito k vytvoření mikroelektronických zařízení, jako je tranzistor. Lidé v oblasti fyziky pevných látek a při výrobě těchto zařízení věřili, že musíte používat krystaly.
To, co Stan udělal, nebylo možné. To vyvolalo docela rozruch, když publikoval své výsledky jak v New York Times, tak v dopisech Physical Review Letters v listopadu 1968 . Bylo tam hodně lidí, kteří byli velmi naštvaní, zejména proto, že byl zcela vzdělaný. Neměl žádné vědecké vzdělání.
Nikl-metal hydridová baterie, která přišla, když Stan nechal některé z jeho vědců v ECD pracovat na skladování vodíku, umožnilo vodíkové vozidlo, o kterém Lillian mluvila předtím.
LH: Je tu tento dramatický okamžik, o kterém mluvíme v knize, když tito vědci poprvé vyrobili tuto nikl-kovovou hydridovou baterii v kádince. Přinášejí to Stanovi a svolává setkání zaměstnanců, aby to demonstroval. Je tu tato malá kádinka - tato hrubá experimentální demonstrace - a skupině říká: „Jednoho dne bude pohánět elektrické auto.“
A oni mu nevěřili, ale nakonec ano.
PG: Důvod, proč nazýváme knihu Muž, který viděl zítra, je ten, že vypadal velmi dopředu při představě o možném vývoji a důsledcích jeho objevů a učinil předpovědi, o nichž si lidé mysleli, že jsou úplně mimo zeď.
Když byl dotazován na příběh The New York Times o objevu Ovshinského efektu, prahového spínače, reportér se ho zeptal: „K čemu by to mohlo být dobré?“ A jedna z věcí, které řekl, je: „No, mohl byste vyrobit televizor, který byste mohli viset na zdi jako obrázek.“
To bylo v roce 1968, kdy lidé používali televizory s katodovou trubicí, a lidé v elektronice si mysleli, že je to naprosto směšné.
Říkáte, že objev Ovshinského objevu paměti fázových změn bude mít největší dopad na svět. Můžete vysvětlit, co tato technologie je a jak to ovlivňuje naši budoucnost?
LH: Phase-change memory je odnož Ovshinského prahového spínače, ve kterém buď elektrický nebo laserový puls mění amorfní chalkogenidový materiál na krystalický; zůstává v tomto stavu, dokud jej silnější puls nezmění zpět. Tato bistabilní funkce - což znamená, že její puls zůstává stabilní ve více než jednom stavu - umožňuje přepínači ukládat informace a působit tak jako energeticky nezávislá elektronická nebo optická paměť.
Ve srovnání s v současné době převládající silikonovou flash pamětí je paměť s fázovými změnami zhruba stokrát rychlejší, vyžaduje méně energie a může být opakovaně cyklována. Protože výrobci usilují o zvýšení rychlosti a úložné kapacity čipů flash paměti jejich zmenšením, nakonec dosáhnou limitu. Chalcogenidová paměť toto omezení nemá a díky svým nižším energetickým požadavkům ve skutečnosti funguje lépe, protože se zmenšuje.
Protože počítačová technologie hraje v našich životech tak obrovskou roli a protože Ovshinskyho paměť s fázovými změnami umožní současným počítačům lepší práci a umožní návrhářům vytvářet v budoucnu pokročilejší počítačové architektury, zdá se, že bude mít stále větší dopad.
Pozdní John Ross, který byl průkopnickým chemikem ve Stanfordu, jednou řekl: „Stan je génius, ale není to vědec.“ Skoro měl pocit intuice způsobem, který sám popisuje pomocí slov jako „pocit“ nebo vědět, co tyto neživé částice, které tvoří naši samotnou bytost, „chtějí“. Můžete zkusit tuto kvalitu rozšířit?
PG: Pokud jde o něj, řekl: „Vidím atomy a molekuly a vím, co chtějí dělat, “ protože byl skvělý. Hodně četl napříč různými oblastmi, četl velmi rychle a vše si ponechal.
Lidé by mluvili o tom, jak ho sledují, jak ho čte, a on by jen otočil stránky, jako by to vy nebo já sklouzlo. Jen si z toho vzpomněl a on se o několik let později mohl vrátit do knihy a najít přesnou stránku, kterou chtěl citovat. Tento druh informací byl jedna věc.
Dalším důvodem bylo to, že neměl formální výcvik, který by fyzik měl, neměl matematické techniky pro vypracování svých myšlenek pomocí výpočtů. Velmi se spoléhal na vizualizaci, a tak tam získáte ten „cit pro atomy“. Využil svou inteligenci, ale proměnil ji ve vizuální obrazy, které mu poskytly intuici o tom, čeho můžete dosáhnout kombinací různých prvků.
LH: Další přístup, který Stan použil, byl ten, že použil analogie mezi jevy v různých oblastech.
PG: Chvíli se začal zajímat o neurofyziologii a ve skutečnosti se na chvíli věnoval výzkumu v terénu. Ale myslel, že nervové buňky jsou jako přepínače, a pak to udělal o krok dále. Ve skutečnosti vytvořil spínač, který pracoval tak, jak chápal nervové buňky, a vytvořil zcela nový druh spínače. To byl důležitý krok k objevení Ovshinského efektu.
Přestože nebyl vyškoleným vědcem, najal si spoustu velmi inteligentních vědců, aby s ním spolupracovali na jeho výzkumu a pomohli mu vysvětlit jeho práci způsobem, který by pro něj bylo těžké udělat.
Řekněte nám něco o tom, jak Stan - a jeho druhá manželka, Irisova - - pohled na svět ovlivnil jeho vynálezy?
PG: Je důležité zahrnout myšlenku, že velká část jeho práce byla motivována sociálními a politickými ideály. Všechna tato alternativní energetická zařízení - baterie, solární panely nebo automobil na vodíkový pohon - to byly všechny způsoby, jak dosáhnout cíle, který on a Iris identifikovali, když založili svou společnost, která se měla pokusit nahradit fosilní paliva.
To byl další způsob, jak zítra viděl. Předpokládal některé problémy, které nyní zažíváme, jako je globální oteplování. Mít takovou idealistickou sociální vizi pro něj bylo stejně důležité jako vytváření vynálezů nebo sledování jeho objevů - a to bylo velmi důležité v tom, jak společnost řídili.
Chtěli učinit ECD ztělesněním jejich sociálních ideálů, což znamenalo velmi štědré výhody a také podporu individuálního rozvoje - spousta vzdělávacích výhod pro zaměstnance, spousta věcí, které vytvořily pocit solidarity a závazku k cílům, které Stan chtěl usilovat.
Nebyl to jen geniální génius, opravdu se snažil lidem zlepšit život. Když hovořil o svém pozadí jako socialista, bylo to v jiném smyslu, než to, co mnozí z nás mají socialismus jako filozofii, že vláda by měla poskytovat služby nebo že byste měli znárodnit průmyslová odvětví - která ho vůbec nezajímala . Socialismus považoval za způsob, jak lidem zlepšit život, a byl tomu opravdu oddaný a do jisté míry v tom uspěl.
LH: Opravdu se nezajímal o vydělávání peněz kromě toho, že potřeboval peníze na podporu výzkumu, který chtěl udělat.
Pojďme hovořit o některých zpětných nárazech, kterým čelil ve svém oboru. Byl velmi chválen a uznáván ve svém oboru, ale také považován za outsidera. Jak ho ovlivnily konkurenční vnímání?
LH: To mu hodně ublížilo. Nechtěli ho přijmout. Někteří z nich cítili trochu závistí, že nepřišli s věcmi, které udělal.
PG: Nebyl úmyslně opoziční postavou. Chtěl být přijat, miloval vědu. A mnoho z nejtalentovanějších vědců ho ocenilo. Několik laureátů Nobelovy ceny, kteří by přišli na návštěvu jen proto, že s ním chtěli mluvit, poznalo, jaká je původní tvůrčí mysl.
LH: Lidé jako II Rabi.
PG: Rabi, který vyhrál svou Nobelovu cenu mnohem dříve a byl vyšším státníkem ve vědeckém zařízení, opravdu to udeřil se Stanem a více než jednou mu říkal génius.
Ale na druhé straně byli lidé, kteří na něj měli podezření, kteří si mysleli, že je šarlatán. Nelíbilo se jim tak, že propagoval svou práci, která by byla pro vědce v té době považována za velmi neprofesionální, a objevil svůj objev na titulní stránce The New York Times .
Když pracoval na svém neurologickém výzkumu na Wayne University v Detroitu, řekl, jak úžasné je, že ho tam přijali ostatní vědci, kteří se ho zajímali. Řekl: „Myslel jsem, že to je věda, “ že když jste přispěli, lidé vás ocenili a přijali. Nepřátelská reakce, kterou dostal, když oznámil, že objevil Ovshinského přepínač, ho určitě překvapil a způsobil ho zděšení.
Spousta lidí nazývá Stan „Einsteinem nebo Edisonem této generace“. Jaké vlastnosti lze použít k popisu dalšího Stan Ovshinskyho?
PG: Na konci knihy máme ten hold od berkeleyského ekonoma Harleyho Shaikena, který byl mentorem Stanova, a řekl: „Byl posledním svého druhu, “ a svým způsobem byl. Byl produktem jeho rané výchovy a toho historického okamžiku. Druhou věcí na něm, která činí tuto otázku velmi těžkou odpovědí, je to, že za normálních okolností mohou existovat zřejmé vlastnosti, které by se pedagogové měli snažit povzbudit, ale co Stan ukazuje, že někoho takového nemůžete vytvořit. V budoucnu budou existovat skvělé, jedinečné postavy, ale jejich jedinečnost je činí nepředvídatelnými.
To je důvod, proč lidé, kteří byli navrženi jako srovnání - Steve Jobs nebo Elon Musk - opravdu nejsou dobrá srovnání.
Bylo by pro mě zajímavé, v budoucnu, když přijde někdo jiný, zcela nepředvídaný, brilantní, kreativní člověk, zda jiní lidé řeknou, že je dalším Ovshinským.
LH: Stan byl jakousi přechodnou postavou.
PG: Jeho kariéra pokrývala přechod z průmyslového věku do informačního věku. Takže pokud přemýšlíte o otázce někoho, jako je Stan, přijde v budoucnosti, může to být vodítko - někoho, kdo nejen pracuje v rámci naší doby - to však chápeme - ale opravdu to vidíme zítra a pomáháme provést tento přechod do jiné éry, což si samozřejmě nemůžeme představit, dokud se neobjeví.
