信息時代的神經

在幾乎家家戶戶都能方便上網的今天，你一定聽說過一個詞——“光纖”。它是什么東西呢？在大多數人的印象中，“光纖”就是能讓網速變快的東西，這個答案真是簡短又精準，不過它是怎么做到的呢？本期我們就一起了解一下這個在信息時代發揮巨大作用的家伙吧！

1870年的一天，英國皇家學會的演講臺上，一位名叫丁達爾的物理學家在臺上做著一個有趣的實驗：他在一個裝滿水的水桶上鉆了一個洞，然后放一盞燈在水桶上方把水照亮。接下來讓人吃驚的事情發生了——順著小洞流出來的水居然發著光！就像水流牽引著燈光走一樣，水流彎曲，光線也跟著彎曲。丁達爾可不是在變魔術，他展示的是科學！不過光線不是應該走直線嗎？為什么會跟著水走彎路呢？丁達爾經過研究，了解到這是光的一種全反射現象，當光從水中射向空氣，且入射角大于某一角度時，折射光線就會消失，全部光線都反射回水中。表面上看，光就好像在水流中彎曲前進。同樣的原理，光也能順著彎曲的玻璃棒前進。

這個實驗和我們要講的光纖有什么關系呢？想想看，既然光可以順著某個介質走，比如管子什么的，那么完全可以利用光來進行通信傳輸啊。為此我還寫了一篇論文，描述了光通信的可能性，前提是得有一種合適的材料來作光傳播的介質。也就是說，要給光一個合適的跑道，它才能順著人們想要的路線跑。不過當時我并不知道什么材料適合光在里面跑，反正就是覺得肯定會有這種材料。這就是科學家的直覺！

果然！不久之后，人們就發現透明度很高的石英玻璃絲可以傳導光，這種玻璃絲叫玻璃纖維，也就是第一代的“光纖”。最初人們用它來制造醫學上使用的內窺鏡，比如胃鏡，可以用它們觀察到體內的情況。但是玻璃絲有個很讓人頭痛的缺點，就是衰減損耗很大，光只能跑很短的距離。對了，光也是有損耗的，傳遞的距離越遠，損耗就越大。在60年代，當時最好的玻璃纖維傳導光的損耗值也是相當驚人的。一束光在玻璃纖維里跑1千米后，光分子就只剩下原來的百億分之一，完全不能用來通信。那時候很多科學家都認為玻璃纖維用來通信是完全不可能的，于是放棄了光通信的研究。

但是我覺得吧，光通信應該還是有可能的，只要降低玻璃纖維里的雜質，就能降低光的損耗。為什么我這么肯定？因為我是個任性的科學家嘛！

1970年，美國康寧玻璃公司的三名研究人員真的成功制成了損耗度非常低的光纖，比之前的第一代光纖效果要好幾百倍。這個研究成果非常振奮人心，大家這才相信原來光纖通信還是有可能的嘛，于是各國科學家紛紛開始進行光纖的研究。人多力量大，很快，光纖又有了突破性的進展。到了1977年，世界上第一條光纖通信系統在美國芝加哥投入商用，效果棒棒的！

此后光纖的發展非常迅速，各種新技術層出不窮。今天的光纖有一堆優點，正在取代銅線電纜，廣泛地運用在通信、電視、廣播、醫療等許多領域，它就像我們這個信息時代的神經。

在應用最多的通信方面，光纖通信可以傳輸海量信息。就拿打電話來說吧，一對金屬電話線最多能同時傳送1000多路電話，而一對蜘蛛絲一樣細的光纖卻可以同時傳送100億路電話。看吧，完全不在一個等量級上！而且光纖還很便宜，鋪設1 000千米的銅纜線大概需要500噸銅，而改鋪光纖，只需要幾公斤石英就行了。關于光纖上網，其實道理是差不多的，網速快慢與信息通道的容量大小有關。光纖可以比電線更好地完成傳輸數據的工作，這就是為什么光纖上網很快的原因。今天的你們打開一個網頁只需要幾秒鐘，在線看電影也毫無壓力，而在之前那個撥號上網的年代，打開一張圖片都需要幾分鐘呢，你們真是幸福得不得了！

還記得我們前面提到的醫用內窺鏡嗎？今天光纖仍然是制作內窺鏡的上佳材料，而且比當年的效果好多了。它可以導入心臟和腦室，測量血液的氧氣飽和度、溫度等等，對醫生的診斷非常有幫助。

由于光纖良好的物理特性，光纖照明也成為一種藝術裝飾的手段，光纖照明效果非常炫酷，不信直接看圖吧！

光纖還會被運用到什么地方我也不知道，也許有一天，它會被更快更好的通信材料代替。不過沒關系，我們科學家的工作不就是讓更好的東西出現嗎？

搞笑諾貝爾獎

2007年度搞笑諾貝爾·化學獎

授予幾位墨西哥科學家，他們主要研究如何從龍舌蘭酒中提煉出鉆石，并且推算出了一系列公式，雖然看起來并不靠譜。

2007年度搞笑諾貝爾·生物學獎

來自日本的科學家團隊獲得這個獎項，他們的研究報告指出熊貓糞便中所含的細菌可以幫助消解90%以上的廚房垃圾。