信息时代的神经

在几乎家家户户都能方便上网的今天，你一定听说过一个词——“光纤”。它是什么东西呢？在大多数人的印象中，“光纤”就是能让网速变快的东西，这个答案真是简短又精准，不过它是怎么做到的呢？本期我们就一起了解一下这个在信息时代发挥巨大作用的家伙吧！

1870年的一天，英国皇家学会的演讲台上，一位名叫丁达尔的物理学家在台上做着一个有趣的实验：他在一个装满水的水桶上钻了一个洞，然后放一盏灯在水桶上方把水照亮。接下来让人吃惊的事情发生了——顺着小洞流出来的水居然发着光！就像水流牵引着灯光走一样，水流弯曲，光线也跟着弯曲。丁达尔可不是在变魔术，他展示的是科学！不过光线不是应该走直线吗？为什么会跟着水走弯路呢？丁达尔经过研究，了解到这是光的一种全反射现象，当光从水中射向空气，且入射角大于某一角度时，折射光线就会消失，全部光线都反射回水中。表面上看，光就好像在水流中弯曲前进。同样的原理，光也能顺着弯曲的玻璃棒前进。

这个实验和我们要讲的光纤有什么关系呢？想想看，既然光可以顺着某个介质走，比如管子什么的，那么完全可以利用光来进行通信传输啊。为此我还写了一篇论文，描述了光通信的可能性，前提是得有一种合适的材料来作光传播的介质。也就是说，要给光一个合适的跑道，它才能顺着人们想要的路线跑。不过当时我并不知道什么材料适合光在里面跑，反正就是觉得肯定会有这种材料。这就是科学家的直觉！

果然！不久之后，人们就发现透明度很高的石英玻璃丝可以传导光，这种玻璃丝叫玻璃纤维，也就是第一代的“光纤”。最初人们用它来制造医学上使用的内窥镜，比如胃镜，可以用它们观察到体内的情况。但是玻璃丝有个很让人头痛的缺点，就是衰减损耗很大，光只能跑很短的距离。对了，光也是有损耗的，传递的距离越远，损耗就越大。在60年代，当时最好的玻璃纤维传导光的损耗值也是相当惊人的。一束光在玻璃纤维里跑1千米后，光分子就只剩下原来的百亿分之一，完全不能用来通信。那时候很多科学家都认为玻璃纤维用来通信是完全不可能的，于是放弃了光通信的研究。

但是我觉得吧，光通信应该还是有可能的，只要降低玻璃纤维里的杂质，就能降低光的损耗。为什么我这么肯定？因为我是个任性的科学家嘛！

1970年，美国康宁玻璃公司的三名研究人员真的成功制成了损耗度非常低的光纤，比之前的第一代光纤效果要好几百倍。这个研究成果非常振奋人心，大家这才相信原来光纤通信还是有可能的嘛，于是各国科学家纷纷开始进行光纤的研究。人多力量大，很快，光纤又有了突破性的进展。到了1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥投入商用，效果棒棒的！

此后光纤的发展非常迅速，各种新技术层出不穷。今天的光纤有一堆优点，正在取代铜线电缆，广泛地运用在通信、电视、广播、医疗等许多领域，它就像我们这个信息时代的神经。

在应用最多的通信方面，光纤通信可以传输海量信息。就拿打电话来说吧，一对金属电话线最多能同时传送1000多路电话，而一对蜘蛛丝一样细的光纤却可以同时传送100亿路电话。看吧，完全不在一个等量级上！而且光纤还很便宜，铺设1 000千米的铜缆线大概需要500吨铜，而改铺光纤，只需要几公斤石英就行了。关于光纤上网，其实道理是差不多的，网速快慢与信息通道的容量大小有关。光纤可以比电线更好地完成传输数据的工作，这就是为什么光纤上网很快的原因。今天的你们打开一个网页只需要几秒钟，在线看电影也毫无压力，而在之前那个拨号上网的年代，打开一张图片都需要几分钟呢，你们真是幸福得不得了！

还记得我们前面提到的医用内窥镜吗？今天光纤仍然是制作内窥镜的上佳材料，而且比当年的效果好多了。它可以导入心脏和脑室，测量血液的氧气饱和度、温度等等，对医生的诊断非常有帮助。

由于光纤良好的物理特性，光纤照明也成为一种艺术装饰的手段，光纤照明效果非常炫酷，不信直接看图吧！

光纤还会被运用到什么地方我也不知道，也许有一天，它会被更快更好的通信材料代替。不过没关系，我们科学家的工作不就是让更好的东西出现吗？

搞笑诺贝尔奖

2007年度搞笑诺贝尔·化学奖

授予几位墨西哥科学家，他们主要研究如何从龙舌兰酒中提炼出钻石，并且推算出了一系列公式，虽然看起来并不靠谱。

2007年度搞笑诺贝尔·生物学奖

来自日本的科学家团队获得这个奖项，他们的研究报告指出熊猫粪便中所含的细菌可以帮助消解90%以上的厨房垃圾。