沒有玻璃,我們就沒辦法上網!這塊1934年的玻璃,讓2024年的AI蓬勃發展

沒有玻璃,我們就沒辦法上網。(示意圖/取自pixabay)

1934年,年輕的美國化學家詹姆斯.富蘭克林.海德(James Franklin Hyde)在紐約州北部一處康寧(玻璃製造業者)實驗室工作時,將四氯化矽(silicon tetrachloride,將矽砂熔在氯化物裡形成的液體)灑在焊接炬的火焰中,用化學合成方式造出了一塊玻璃。這塊玻璃之所以了不起,不只因為它的製造方式是幾千年玻璃製造史上頭一遭的重大改變,也因為它的化學成分。海德製造了一種幾近完美、像利比亞沙漠玻璃一樣精純—事實上更加精純的玻璃。大自然透過隕石撞擊大砂海造出的東西,現在可以在實驗室裡生產了。

在適當時機,熔矽玻璃(fused silica)將掀起光學工業革命,但像大多數這類創新的先例一樣,康寧的研究人員得先花時間了解用它來做什麼才行。他們將它加入烹飪用具,做出比「派熱克斯」韌性更強的鍋子。它的抗高溫性意味,熔矽玻璃可以用來製造飛彈鼻錐,以及太空梭(Space Shuttle)與國際太空站(International Space Station)的窗戶。但真正造成腦洞大開的一刻,出現在倫敦郊區一棟辦公樓—它最後帶來了我們的數位生活。

這棟位於埃塞克斯(Essex)哈洛(Harlow)市郊、外表不起眼的建築,是如今已走入歷史的標準電信實驗室(Standard Telecommunication Laboratories, STL),它一度是世界上最重要的科研重鎮,而這與一位名叫高錕、來自上海與台灣的電氣工程師的研發成果,關係不可謂不深。

自亞歷山大.葛拉漢.貝爾(Alexander Graham Bell)在1870年代發明電話以來,大多數資訊都透過銅線傳遞—銅線是不錯的解決辦法,但有些嚴重的問題。電話訊號傳遞得愈遠,會變得愈薄或「衰減」。貝爾的美國電話電報公司(AT&T)與AT&T 的研究部門貝爾實驗室(Bell Labs)花了幾十年時間,設法克服這個問題。他們製作更粗、更硬的銅線,裝設線圈與放大器;他們發明真空管(用精心吹製的玻璃製作),以加強傳遞途中的訊號。AT&T憑藉這些可靠而有效的新技術,建立跨越美國全境的銅線電話線路,並且在1950年代,從加拿大的新斯科夏(Nova Scotia)架設跨過大西洋抵達洛哈林南郊奧班(Oban)的銅線電纜(以取代19世紀所建,速度慢、已不敷使用的跨大西洋電報電纜)。

但銅線運載的資訊有限,傳輸速度也有限。隨後在1960年代,標準電信實驗室研究員高錕完成上述改變長途通信景觀的突破,揭開了我們今天生活其中的光纖時代序幕。 (相關報導: Google被罰34億怕了!Chrome瀏覽器明年起「禁用1功能」,首波影響上億人 更多文章

這項突破的意義重大到難以形容。所有現代通信無論如何都得透過光纖,當我們利用無線或電話網路,用手機與全球各地通訊時,很容易以為我們已經將資訊時代非物質化了。但若沒了一種非常實體的原料,這一切通信,無論是視訊、網際網路搜尋、電子郵件、雲端伺服器、串流套裝,都不可能出現。因為,除了最後幾碼以外,在你與你的路由器、或在你家與本地的交換所之間,數據在線上傳輸的幾乎每一哩,都是一種光束在玻璃線上運行的過程。