Трудно оглянуться в современном мире технологий и не увидеть того, что существует благодаря изобретателю Стэнфорду Р. Овшинскому. Когда вы включаете телевизор с плоским экраном нажатием пульта дистанционного управления, когда Prius бесшумно проезжает мимо, когда вы видите солнечные батареи, питающие дом, когда вы сохраняете фотографию на своем смартфоне, у вас есть поблагодарить Овшинского, отчасти,
Овшинский, пожалуй, один из величайших мыслителей и изобретателей, о которых вы никогда не слышали. Его называют Томасом Эдисоном своего поколения, и его блеск по сравнению с блеском Альберта Эйнштейна. Он опередил свое время.
Родился в 1922 году в Акроне, штат Огайо, от родителей-евреев, эмигрировавших из Восточной Европы, он только закончил среднюю школу и начал карьеру машиниста на фабрике, которая производила пресс-формы для автомобильных шин. После того, как в 1960 году в Детройте, штат Мичиган, он ушел, чтобы основать собственную компанию Energy Conversion Devices, его изобретения привлекли всеобщее внимание научного сообщества. Он подружился с лауреатами Нобелевской премии, такими как II Раби и Невилл Мотт, и установил связи в мире бизнеса. До того как он скончался в 2012 году в возрасте 89 лет, изобретатель обладал более чем 400 патентами.
В то время, когда гигантские, квадратные телевизоры с электронно-лучевой трубкой сидели в углах американских гостиных, Овшинский представлял себе плоский телевизор, который можно было повесить на стену, как картину, и продолжал изобретать технологию [Патент США № 3 271 591] в 1966 году это превращает тонкие стеклянные панели в полупроводники, которые по сей день искры пикселей на наших экранах. Эта та же самая запатентованная технология была применена к микросхемам смартфонов, которые хранят наши данные и могут открыть новую главу хранения информации. В то время как добыча угля царила на высшем уровне, Овшинский обдумывал способы использования энергии солнца и в 1979 году начал оптимизировать массовое производство недорогих солнечных панелей [Патент США № 4519339]. Затем, когда газопоглощающие родстеры становились все более и более популярными, Овшинский сказал исследователям в одной из своих лабораторий, что экспериментальная батарея, которую они представили ему в стакане, однажды приведёт в действие энергосберегающий автомобиль. Это было в 1982 году, и его никель-металлогидридная батарея [Патент США № 4623597] приводила в действие электрические и гибридные автомобили с начала 2000-х годов.
Он был человеком, который видел завтра.
Это именно то название нового биографического мемуара о творчестве его жизни « Человек, который увидел завтра: жизнь и изобретения Стэнфорда Р. Овшинского», написанного Лилиан Ходдесон и Питером Гарреттом.
Smithsonian.com говорил с Ходдесоном и Гарреттом о жизни, работе и мировоззрении Овшинского.
Лилиан, вы написали о десятках ученых, физиков и изобретателей. У вас есть опыт в физике. Что сделало Стэна интересным предметом для биографии?
Лилиан Ходдесон: Когда вышла моя предыдущая книга, я преподавала в Иллинойском университете. Председатель исторического факультета Питер Фрицше передал книгу своему отцу, который оказался Хельмутом Фрицше, физиком, который работал со Стэном много лет. Хельмут связался со мной и предложил, чтобы моей следующей книгой была биография Стана Овшинского. Осенью 2005 года я впервые посетил компанию Стэна ECD, Устройства преобразования энергии, в пригороде Детройта. Я был полностью взволнован увиденным, особенно впечатляющим разнообразием изобретательской работы, которая там происходила. Я был просто потрясен полностью водородным Приусом, на котором Стэн настоял, чтобы я ехал. Было совершенно тихо, использовалась зеленая энергия, и из выхлопных газов выходил водяной пар.
Я был также впечатлен лично Стэном и его женой Айрис Овшинский, и я хотел узнать о них больше, даже если работа требовала изучения многих тем, над которыми я никогда не работал или изучал их глубоко. Я начал давать ему несколько интервью, и примерно в третий раз, когда я посетил их, летом 2006 года я случайно присутствовал при внезапной смерти Ирис, когда она плавала. Я как бы стал почетным членом семьи и решил написать биографию.
Человек, который видел завтра: жизнь и изобретения Стэнфорда Р. Овшинский
Первая полнометражная биография выдающегося изобретателя-самоучки, чьи инновации в области информационных и энергетических технологий продолжают формировать наш мир.
купитьИнтересы Овшинского были настолько обширны, и все же он добился высоких результатов во всем, что он делал. Каким образом его интересы информировали друг друга?
Л.Х .: Стэн превратился из своей ранней карьеры машиниста и инструментальщика. История гласит: он увлекся машинами и материалами отчасти, когда его вместе с отцом, который был сборщиком металлолома, увезли во многие механические мастерские в крупном промышленном городе Акрон. И он решает стать машинистом и мастером по изготовлению инструментов, когда заканчивает среднюю школу, но, будучи таким мыслителем, он всегда стремился усовершенствовать машины, с которыми работал, и в конце концов понял, что хочет стать изобретателем.
Его первым значительным изобретением был этот огромный тяжелый токарный станок, который он назвал в честь своего отца, токарного станка Бенджамина. Это был автоматический токарный станок, который мог обрабатывать металл намного быстрее, чем другие станки. Он был особенно заинтересован в автоматизации. Позже он изучал кибернетику, которая является междисциплинарным способом обучения через общение и контроль над животными и машинами.
Питер Гарретт: Его различные интересы определенно информировали друг друга. Позже он скажет, когда пытался объяснить, как у него появились новые идеи, что он всегда думал о четырех или пяти разных проблемах одновременно. У него была невероятная способность к многозадачности. Они будут кормить друг друга, и в конце концов он установит связь; он будет видеть аналогии или устанавливать связи, которые не видят другие люди, и придумывать что-то новое.
Кажется, что едва ли есть область нашего современного мира, к которой Стэн не прикасался. Можете ли вы рассказать о масштабах его изобретений?
ПГ: Мне, конечно, легче разобраться в объеме его работы, взглянув на взаимосвязь открытий. Важным открытием, которое было не просто изобретением, а научным прорывом, было то, когда он создал то, что сейчас называется эффектом Овшинского, - технику, использующую увеличивающиеся токи напряжения для превращения некристаллических [или аморфных и неупорядоченных] материалов, таких как тонкие стеклянные пленки. Например, от изоляторов до проводников и обратно при включении переключателя. Например, наши плоские ТВ-дисплеи зависят от этих аморфных полупроводников, потому что в отличие от кристаллических транзисторов вы можете взять этот материал и превратить его в очень большие листы, чтобы на вашем экране был целый тонкий лист аморфного материала, покрытый небольшими транзисторами, каждый из которых которые переключаются или взаимодействуют с жидкими кристаллами и включают и выключают пиксели.
До этого открытия считалось, что это могут делать только кристаллические материалы. Вот что использовалось для создания микроэлектронных устройств, таких как транзистор. Люди в области физики твердого тела и в создании этих устройств считали, что нужно использовать кристаллы.
То, что сделал Стэн, не считалось возможным. Это вызвало настоящий ажиотаж, когда в ноябре 1968 года он опубликовал свои результаты в «Нью-Йорк таймс» и в « Физикал ревью букс» . Многие люди были очень расстроены этим, особенно потому, что он был полностью самоучкой. У него не было научной подготовки.
Никель-металлогидридная батарея, появившаяся в то время, когда Стэн велел нескольким своим ученым в ECD работать над хранением водорода, сделала возможной водородную машину, о которой раньше говорила Лилиан.
Л.Х .: В этой книге мы рассказываем о том драматическом моменте, когда эти исследователи впервые делают эту никель-металлогидридную батарею в стакане. Они приносят это Стэну, и он созывает собрание сотрудников, чтобы продемонстрировать это. Есть эта маленькая батарея мензурки - эта грубая экспериментальная демонстрация - и он говорит группе: «Когда-нибудь это приведёт в действие электромобиль».
И они не поверили ему, но в конце концов это произошло.
ПГ: Причина, по которой мы называем книгу «Человек, увидевший завтра», заключается в том, что он смотрел очень далеко вперед, представляя возможные события и последствия своих открытий, и он предсказывал, что люди думают, что они полностью за пределами стены.
Когда он давал интервью для истории The New York Times об обнаружении эффекта Овшинского, переключателя порога, репортер спросил его: «Для чего это может быть хорошо?» И одна из вещей, которые он сказал, было: «Ну, вы могли бы сделать телевизор, который вы могли бы повесить на стену, как рисунок».
Это было в 1968 году, когда люди использовали телевизоры с электронно-лучевой трубкой, и люди в электронике считали это абсолютно нелепым.
Вы говорите, что открытие Овшинским памяти с изменением фазы будет иметь наибольшее влияние на мир. Можете ли вы объяснить, что это за технология и как она влияет на наше будущее?
ЛХ: Память с изменением фазы - это ответвление порогового переключателя Овшинского, в котором электрический или лазерный импульс изменяет аморфный халькогенидный материал на кристаллический; оно остается в этом состоянии, пока более сильный импульс не изменит его обратно. Эта бистабильная функция, означающая, что его импульс остается стабильным в нескольких состояниях, позволяет коммутатору хранить информацию и, таким образом, действовать как энергонезависимая электронная или оптическая память.
По сравнению с преобладающей в настоящее время кремниевой флэш-памятью память с фазовым переходом примерно в сто раз быстрее, требует меньше энергии и может быть циклически повторена много раз. Поскольку производители работают над увеличением скорости и емкости флеш-памяти за счет их уменьшения, они в конечном итоге достигнут предела. Халькогенидная память не имеет такого ограничения, и из-за ее более низких требований к мощности фактически работает лучше, поскольку она сокращается.
Поскольку компьютерные технологии играют такую огромную роль в нашей жизни, и поскольку память с переключением фаз Овшинского позволит сегодняшним компьютерам работать лучше и позволит дизайнерам создавать более совершенные компьютерные архитектуры в будущем, это, вероятно, окажет все большее влияние.
Покойный Джон Росс, который был пионером-химиком в Стэнфорде, однажды сказал: «Стэн - гений, но он не ученый». У него почти было чувство интуиции, которое он сам описывает, используя такие слова, как «чувство» или зная, чего хотят эти неодушевленные частицы, из которых состоит наше существо. Можете ли вы попытаться расширить это качество?
ПГ: С точки зрения его слов: «Я вижу атомы и молекулы, и я знаю, что они хотят делать», потому что он был великолепен. Он много читал в самых разных областях, очень быстро читал и сохранял все.
Люди будут говорить о том, как он читает, и он будет просто перелистывать страницы, как вы или я, просматривая их. Он просто вспомнил бы все из этого, и он мог бы вернуться к книге несколько лет спустя и найти точную страницу, которую он хотел бы процитировать. Такого рода хранилище информации было одной вещью.
Другая причина в том, что у него не было формальной подготовки, которую имел бы физик, у него не было математических методов для разработки своих идей с использованием вычислений. Он очень полагался на визуализацию, и именно здесь вы получаете это «чувство к атомам». Он использовал свой интеллект, но он превратил его в визуальные образы, которые давали ему интуитивное представление о том, чего вы можете достичь, комбинируя различные элементы.
Л.Х .: Другой подход, который использовал Стэн, заключался в том, что он использовал аналогии между явлениями в разных областях.
ПГ: Он начал интересоваться нейрофизиологией в течение некоторого периода, и он на самом деле участвовал в этой области, проводя исследования некоторое время. Но он думал о нервных клетках как о переключателях, а затем сделал еще один шаг вперед. Он фактически сконструировал переключатель, который работал так, как он понимал, нервные клетки, и создал совершенно новый тип переключателя. Это был важный шаг к открытию эффекта Овшинского.
Хотя он не был квалифицированным ученым, он нанял много очень умных ученых, чтобы он работал с ним над его исследованиями и помогал объяснить его работу так, как ему было бы трудно это сделать.
Расскажите нам немного о том, каким образом мировоззрение Стэна и его второй жены Ирис повлияло на его изобретения?
ПГ: Важно включить идею о том, что большая часть его работы была мотивирована социальными и политическими идеалами. Все эти альтернативные энергетические устройства - батареи, солнечные батареи или водородный автомобиль - все это было способом достижения цели, которую он и Айрис определили, когда они основали свою компанию, которая состояла в том, чтобы попытаться заменить ископаемое топливо.
Это был другой способ, которым он видел завтра. Он предвидел некоторые проблемы, которые мы сейчас испытываем, например, глобальное потепление. Наличие такого идеалистического социального видения было для него столь же важным, как и создание изобретений или достижение его открытий - и это было очень важно в том, как они управляли компанией.
Они хотели сделать ECD воплощением своих социальных идеалов, что означало очень щедрые выгоды, а также поддержку индивидуального развития - много образовательных выгод для сотрудников, много вещей, которые создавали чувство солидарности и приверженности целям, которые Стэн хотел преследовать.
Он был не просто блестящим гением, он действительно пытался сделать жизнь людей лучше. Когда он говорил о своем прошлом как социалиста, это отличалось от того, что многие из нас считают социализмом как философию о том, что правительство должно предоставлять услуги или что вы должны национализировать отрасли - что его совсем не интересовало, Он думал о социализме как о способе улучшения жизни людей, и он действительно был предан этому, и ему это удалось в некоторой степени.
ЛХ: Он не заботился о зарабатывании денег, за исключением того, что ему нужны были деньги для поддержки исследований, которые он хотел сделать.
Давайте поговорим о некоторых из них, с которыми он столкнулся в своей области. Он был высоко оценен и признан в своей области, но также считается посторонним. Как эти противоречивые представления повлияли на него?
ЛХ: Лично ему было очень больно. Они не хотели его принимать. Некоторые из них немного завидовали тому, что они не придумали то, что он сделал.
ПГ: Он не был намеренно оппозиционной фигурой. Он хотел быть принятым, он любил науку. И многие из самых одаренных ученых оценили его. Несколько нобелевских лауреатов, которые приходили в гости только потому, что хотели поговорить с ним, осознавали, каким он был оригинальным творческим умом.
Л.Х .: Такие люди, как II Раби.
ПГ: Раби, который получил свою Нобелевскую премию намного раньше и был высокопоставленным государственным деятелем в научном учреждении, действительно поразил его Стэном и не раз называл его гением.
Но с другой стороны, были люди, которые с подозрением относились к нему, считали его шарлатаном. Им не нравилось то, как он публиковал свои работы, которые для ученого в то время считались бы очень непрофессиональными, если бы вы узнали о них на первой странице «Нью-Йорк Таймс» .
Когда он работал над своим неврологическим исследованием в Университете Уэйна в Детройте, он сказал, как замечательно, что другие работающие там ученые приняли его и заинтересовались его исследованиями. Он сказал: «Я думал, что такова наука», что если вы внесли свой вклад, люди оценили вас и приняли вас. Враждебная реакция, которую он получил, когда он объявил о своем открытии переключателя Овшинского, безусловно, удивила и вызвала у него смятение.
Многие называют Стэна «Эйнштейном или Эдисоном этого поколения». Какие качества можно использовать, чтобы описать следующего Стэна Овшинского?
ПГ: У нас есть дань уважения от экономиста из Беркли Харли Шайкена, который был подопечным Стэна, в конце книги, сказавшего: «Он был последним в своем роде», и в некотором роде. Он был продуктом его раннего воспитания и того исторического момента. Еще одна вещь, которая делает его очень трудным для ответа на этот вопрос, состоит в том, что обычно могут быть очевидные качества, которые педагоги должны пытаться поощрять, но Стэн показывает, что вы не можете создать такого человека. Будут блестящие, уникальные фигуры в будущем, но их уникальность делает их непредсказуемыми.
Вот почему люди, которые были предложены в качестве сравнения - Стив Джобс или Элон Маск - на самом деле не являются хорошими сравнениями.
Мне было бы интересно в будущем, когда придет какой-то другой совершенно непредвиденный, блестящий, творческий человек, скажут ли другие люди, что он - другой Овшинский.
ЛХ: Стэн был своего рода переходной фигурой.
ПГ: Его карьера охватила переход от индустриальной эпохи к информационной эпохе. Так что, если вы подумаете о том, что в будущем появится кто-то вроде Стэна, это может быть ключом - кто-то, кто не просто работает в рамках нашего собственного времени - однако мы понимаем это - но действительно видим завтрашний день и помогаем сделать этот переход в другую эпоху, которую по определению мы не можем себе представить, пока она не появится.
