摘要：托马斯爱迪生在发明了灯泡之后一次偶然的发现让它意识到高温的灯丝不仅仅能发出光和热量，还会因为钨丝升华产生大量的电子。这些电子被吸引到正极导线的附近，其中的大多数则会直接撞击到玻璃上面，导致正极一侧的灯壳总是会发生变色，由此第一代二极管便诞生了出来。

世界上第一台计算机居然是使用灯泡制作出来的。

世界上第一台计算机的诞生让美国提前进入了核时代，而这台由数万个晶体管组成的30吨重的庞然大物居然是由一颗灯泡演变而来的。

托马斯爱迪生在发明了灯泡之后一次偶然的发现让它意识到高温的灯丝不仅仅能发出光和热量，还会因为钨丝升华产生大量的电子。这些电子被吸引到正极导线的附近，其中的大多数则会直接撞击到玻璃上面，导致正极一侧的灯壳总是会发生变色，由此第一代二极管便诞生了出来。

在1904年一位名叫约翰安布罗斯弗莱明的科学家在爱迪生的灯泡中添加了第二个电极，通过给极板上充入正电，发出的电子就能加速穿过间隙到达该极板上面，从而形成一个回路。相反如果极板带负电，电子就会被排斥，这就意味着它不仅能被用于检测无线电信号，还可以将交流电转换为一种崎岖不平的直流电，也就是我们所说的单项半波整流。

之后科学家们将该装置重新设计，灯丝放在中心，将极板制作成围绕它的圆柱体，这种形状能捕获更多从灯丝上脱离的电子，并允许更大的电流流动，因此工作起来也更加高效。

然而在当时由这种二极管与放大继电器组合成的电报解码机虽然可以很好的放大千里之外电报机生成的摩尔斯电码信号，但这种二进制输出的方式让它无法放大电话和无线电波的模拟信号。

直到1906年一位名叫Lee deForest的科学家以二极管为基础，在其内部添加了另一个拥有金属丝格栅形状的电极，也就是三极管。从外面虽然很难看到格栅，但它的布局和二极管大致相同，同样都是圆柱形，阳极在外侧，格栅在内侧，灯丝则在正中间。

中央的金属丝格栅可以通过改变自身携带的正负电压实现控制两侧电极之间流动的电子数量。如果中间的格栅带负电就会排斥来自灯丝的电子无法到达阳极，相反格栅带正电，电子则被吸引并穿过格栅上的孔洞到达阳极上面，且反应非常迅速，以此来实现高频信号的放大功能。三极管的发明无疑是非常重要的，以至于现代的收音机、电视以及其他的电子设备都能看到它的身影。

然而实质名归的第一台计算机并不是使用的三极管。在1937年乔治斯蒂比茨根据克劳德香农一篇名为电路与布尔代数之间联系的论文，制造出了世界上第一台由继电器电池、灯泡组成的二进制数字计算器。它可以将两个1位二进制数相加，也就是说只要两个数字是0或1就可以将它们相加。

从电路图中看，A与B断开就不会有电路流过安装灯泡的电路。如果把A合上，电流则会流经螺线管产生磁场，将会吸引继电器内部的开关合上。这将把输出灯与电源连接在一起，同时断开进位灯，输出灯因此亮起，结果也就是1。而把A断开合上B也是同样的效果。

但如果同时合上它们，螺线管中因没有电流通过就不会产生磁场，但会有电流由电池流向A，进位灯因此亮起，结果也就是1+1=2。这种电路就是半加器，虽然看起来没什么特别的地方，却是数字时代的开端。而按下开关所对应的灯泡亮起的这一过程也被叫做异或门。

这种运算方式非常简单，但是将很多个半加器连接到一起，建立一个更复杂的电路就能来执行更复杂的数学运算。控制这种"计算机"进行运算也非常简单，只需要在上下两个输入端按下数字对应的二进制数，也就是10代表2，1代表3，我们就获得了101，结果换算过来也就是5。

然而在实际应用中发现，这种"计算机"不仅噪音非常大，继电器也会因自身的机械性导致在长时间运行下非常容易损坏。因此三极管发挥了关键的作用，只需要在中间的格栅上施加微小的正点压或者负电压，它就能够像放大器一样工作。也就是说输入正负电压可以作为0和1，从而改变电子的流动方向，以控制两侧电极的通断状态。

并且该反应不仅非常迅速，工作时也非常安静。在1945年12月10日，这个30吨重的庞然大物开机运行，运算速度可以达到每秒钟完成500次，没有这台计算机的帮助，也许美国不可能这么早完成氢弹的研究，但我们中国却用算盘，硬生生的敲出来一个核时代。

来源：清闲的光束