生命虹吸以太坊

1. 湯姆孫的W.湯姆孫

威廉·湯姆遜生於1824年愛爾蘭，父親占姆士是貝爾法斯特皇家學院的數學教授。湯姆遜一家在威廉八歲時遷往蘇格蘭的格拉斯哥，而占姆士則任教格拉斯哥大學。湯姆遜十歲便入讀格拉斯哥大學 （你不必驚訝，在那個時代，愛爾蘭的大學會取錄最有才華的小學生），約在十四歲開始學習大學程度的課程。十五歲時憑一篇題為「地球形狀」的文章獲得大學的金獎章。文章論及的一些重要概念，湯姆遜在往後還常常用到。湯姆遜後來到了劍橋大學升學，以全級第二名的成績畢業。他畢業後到了巴黎，在勒尼奧的指導下進行了一年實驗研究。
開爾文的科學活動是多方面的.他對物理學的主要貢獻在電磁學和熱力學方面.那時電磁學剛剛開始發展.逐步應用於工業而出現了電機工程，開爾文在工程應用上作出了重要的貢獻.熱力學的情況卻是先有工業，而後才有理論.從18世紀到19世紀初，在工業方面已經有了蒸汽機的廣泛應用，然而到19世紀中葉以後，熱力學才發展起來.開爾文是熱力學的主要奠基者之一.現在分 6個方面扼要地敘述開爾文在科學上的主要貢獻. 開爾文在1848年提出，在1854年修改的絕對熱力學溫標，是現在科學上的標准溫標.1954年國際會議確定這一標准溫標，恰好在100年之後.開爾文是熱力學第二定律的兩個主要奠基人之一（另一人是R.克勞修斯）.他關於第二定律的說法是：不可能從單一熱源
取熱使之完全變為有用的功而不產生其他影響(1851），是公認的熱力學第二定律的標准說法.開爾文從熱力學第二定律斷言，能量耗散是普遍的趨勢.
在熱力學方面還應該提兩件事.一件事是開爾文從理論研究上預言一種新的溫差電效應，後來叫做湯姆孫效應，這是當電流在溫度不均勻的導體上通過時導體吸收熱量的效應.另一件事是開爾文和J.P.焦耳合作的多孔塞實驗，研究氣體通過多孔塞後溫度改變的現象，在理論上是為了研究實際氣體與理想氣體的差別，在實用上後來成為製造液態空氣工業的重要方法（見焦耳-湯姆孫效應). 開爾文為了成功地裝設海底電纜，用了很大的力量來研究電工儀器.例如他發明的鏡式電流計可提高儀器測量的靈敏度.虹吸記錄器可自動記錄電報信號.開爾文在電工儀器上的主要貢獻是建立電磁量的精確單位標准和設計各種精密測量的儀器，包括絕對靜電計,開爾文電橋，圈轉電流計等.根據他的建議，1861年英國科學協會設立了一個電學標准委員會，為近代電學單位標准奠定了基礎.在改進電工儀器的工作中，他讓大學生參加，作為一種實驗實習.這樣，他就把教學，科學研究，工業在一定程度上結合起來了.開爾文在教學上很注意培養學生的實際工作能力，他在格拉斯哥大學建立了英國第一個為學生用的物理實驗室.
開爾文還改進了航海用的羅盤和測海底深度的儀器.1870年他買了一艘126噸的快艇，常常用來航行.在航行中他很注意水流的情況和潮汐的性質，這推動了他在這方面的理論研究.他發明了測潮汐的儀器，潮汐分析器和潮汐預報器.他曾經研究過用回轉儀在航海中指向，但由於效果不太好，仍然沿用磁針羅盤，回轉儀在航海中的應用是在很久以後的事. 開爾文在波動和渦流方面作出了許多理論貢獻.有許多是他在自己的快艇上的觀察中受到啟發的.他進行這方面的研究，包括對彈性固體的研究，目的之一是為了航海事業的發展，另一個目的是發展他對世界萬物的機械觀.企圖通過這方面的研究把電磁現象和光現象的完整理論在牛頓經典力學的骨架上建造起來.因此他很熱心於以太理論，把假想的以太當作一種實際存在的物質加以研究，以求能充分地解釋電磁現象和光現象作為以太的某種運動形式.這種機械觀的失敗使他說出19世紀烏雲那樣的話.這是他在1900年一篇名為《遮蓋在熱和光的動力理論上的19世紀烏雲》的演說中講的.他說的烏雲有兩片，一片是以太理論的困難，一片是能量均分定理的困難.這兩個困難到20世紀都得到了解決，以太理論的困難是由狹義相對論消除的，能量均分定理的困難是量子論解決的.
他也意識到，以太不過是人的主觀想像.他在1890年說：我想現在我們必須感覺到，以太，電，有重物三者聯合在一起，不過是我們缺乏知識和能力，不能超越目前物理學的限度去思考的一種結果,而不是自然界的真實. 開爾文從地面散熱的快慢估計出，假如沒有其他熱的來源的話，地球從液態到達現在狀況的時間不能比一億年長.這個時間比地質學家和生物學家的估計短得多.開爾文與地質學家和生物學家為了地球年齡問題有過長期的爭論，地質學家從岩石形成的年代，生物學家從生命發展的歷史，都認為開爾文估計的年限太短，但是又無法駁倒他的理論.後來，到1896年發現了放射性物質，出現了熱的新來源，開爾文的估計不成立了，這問題才解決.
從以上簡單的介紹，可以看到，開爾文科學工作的一個重要特點是理論應用於工程.開爾文的思想很豐富，數學能力很強，在物理學的各個方面都開辟了許多新的道路.他在當時科學界享有極高的名望，受到英國該國和歐美各國科學家的推崇.他的科學觀點可以引用1860年 5月他在倫敦皇家研究所關於大氣電學的講演中對現象與本質問題的話來說明：
常常提出這樣的問題，人們是否只管事實和現象，而放棄追究隱藏在現象後面的物質的最終性質呢 這是一個必然由純正哲學者回答的問題，它不屬於自然哲學的范圍.但是近許多年來世界上看到從這個屋子的實驗結果中所發生的，在實驗科學史上未曾有過的一連串的令人驚奇的發現.這些發現必然把人們的知識引導到這樣一個階段，將使無生物世界的規律表現出每一現象基本上與所有全體現象相連，而無窮盡的多樣化的運用規律所達到的統一性將被認為是創造性智慧的產物.
這一段話表達了開爾文的理想，他想像一個完善的統一的理論，能把世界的現象包羅無遺.他的意志是堅強的.他在1904年出版的《巴爾的摩講演集》的序言上關於如何對待困難有這幾句話：
我們都感到，對困難必須正視，不能迴避；應當把它放在心裡，希望能夠解決它.無論如何，每個困難一定有解決的辦法，雖然我們可能一生沒有能找到. 在研究極隧射線（穿過陽極細孔的帶正電的粒子流）時他反現了質譜方法。他的方法經過同事F.阿斯頓（F.W.Aston，1877～1945）的改進和完善，發展為今天的質譜儀。在極隧射線的研究中，他根據實驗現象最先指出，普通元素也可能有同位素。1913年首次用物理方法成功地分離出了穩定元素的同位素，從而確立了這一事實。他也是經典金屬電子論的創始人之一。
此外，湯姆孫還是一位 他在擔任卡文迪什實驗室教授期間，創建了完整的研究生培養制度和培育了良好的學術風氣。他理論與實驗並重，特別提倡自製儀器，又善於抓住要害，進行精確的理論分析。他的博學、敏捷、科學直覺、想像力與創造力帶領著一大批學者前進在科學前沿上，使卡文迪什實驗室成為國際物理前沿研究中心之一。他的學生有7人獲諾貝爾獎，27人取得英國皇家學會會員資格。他還努力促進大學與中學物理教學的提高，寫出了幾本出色的教材。英國能夠在20世紀前30年在原子物理學領域保持重要的領先地位，湯姆孫的有力指導和優秀教學能力起了相當作用。

2. 威廉·湯姆森的科學成就

開爾文的科學活動是多方面的。他對物理學的主要貢獻在電磁學和熱力學方面。那時電磁學剛剛開始發展。逐步應用於工業而出現了電機工程，開爾文在工程應用上作出了重要的貢獻。熱力學的情況卻是先有工業，而後才有理論。從18世紀到19世紀初，在工業方面已經有了蒸汽機的廣泛應用，然而到19世紀中葉以後，熱力學才發展起來。開爾文是熱力學的主要奠基者之一。
開爾文在科學上的貢獻主要有以下個方面：
1.電磁學方面的成就
開爾文在靜電和靜磁學的理論方面，在交流電方面，特別是關於萊頓瓶的放電振盪性。靜電絕對測量和電磁測量方面，大氣電學方面等，都作出了重要的貢獻。電像法是開爾文發明的一種很有效的解決電學問題的方法。
2.在熱力學方面的成就
開爾文在1848年提出、在1854年修改的絕對熱力學溫標，是現在科學上的標准溫標。1954年國際會議確定這一標准溫標，恰好在100年之後。開爾文是熱力學第二定律的兩個主要奠基人之一（另一人是R.克勞修斯）。他關於第二定律的說法是：「不可能從單一熱源取熱使之完全變為有用的功而不產生其他影響」（1851），是公認的熱力學第二定律的標准說法。開爾文從熱力學第二定律斷言，能量耗散是普遍的趨勢。
在熱力學方面還應該提兩件事。一件事是開爾文從理論研究上預言一種新的溫差電效應，後來叫做湯姆孫效應，這是當電流在溫度不均勻的導體上通過時導體吸收熱量的效應。另一件事是開爾文和J.P.焦耳合作的多孔塞實驗，研究氣體通過多孔塞後溫度改變的現象，在理論上是為了研究實際氣體與理想氣體的差別，在實用上後來成為製造液態空氣工業的重要方法（見焦耳-湯姆孫效應）。
3.裝設大西洋海底電纜
裝設大西洋海底電纜是開爾文最出名的一項工作。當時由於電纜太長，信號減弱很嚴重。1855年開爾文研究電纜中信號傳播的情況，得出了信號傳播速度減慢與電纜長度平方成正比的規律。1851年開始有第一條海底電纜，裝設在英國與法國相隔的海峽中。1856年新成立的大西洋電報公司籌劃裝設橫過大西洋的海底電纜，並委任開爾文負責這項工作。經過兩年的努力，幾經周折，終於安裝成功。除了在工程的設計和製造上花費了很大的力量之外，開爾文的科學研究對此也起了不小的作用。
4.對電工儀表的研究
開爾文為了成功地裝設海底電纜，用了很大的力量來研究電工儀器。例如他發明的鏡式電流計可提高儀器測量的靈敏度。虹吸記錄器可自動記錄電報信號。開爾文在電工儀器上的主要貢獻是建立電磁量的精確單位標准和設計各種精密測量的儀器，包括絕對靜電計、開爾文電橋、圈轉電流計等。根據他的建議，1861年英國科學協會設立了一個電學標准委員會，為近代電學單位標准奠定了基礎。
5.創立波動和渦流
開爾文在波動和渦流方面作出了許多理論貢獻。有許多是他在自己的快艇上的觀察中受到啟發的。他進行這方面的研究，包括對彈性固體的研究，目的之一是為了航海事業的發展，另一個目的是發展他對世界萬物的機械觀。企圖通過這方面的研究把電磁現象和光現象的完整理論在牛頓經典力學的骨架上建造起來。因此他很熱心於以太理論，把假想的以太當作一種實際存在的物質加以研究，以求能充分地解釋電磁現象和光現象作為以太的某種運動形式。這種機械觀的失敗使他說出「19世紀烏雲」那樣的話。這是他在1900年一篇名為《遮蓋在熱和光的動力理論上的19世紀烏雲》的演說中講的。他說的「烏雲」有兩片，一片是以太理論的困難，一片是能量均分定理的困難。這兩個困難到20世紀都得到了解決，以太理論的困難是由狹義相對論消除的，能量均分定理的困難是量子論解決的。
他也意識到，以太不過是人的主觀想像。他在1890年說：「我想現在我們必須感覺到，以太、電、有重物三者聯合在一起，不過是我們缺乏知識和能力，不能超越目前物理學的限度去思考的一種結果，而不是自然界的真實。」
6.估算地球的年齡
開爾文從地面散熱的快慢估計出，假如沒有其他熱的來源的話，地球從液態到達現在狀況的時間不能比一億年長。這個時間比地質學家和生物學家的估計短得多。開爾文與地質學家和生物學家為了地球年齡問題有過長期的爭論，地質學家從岩石形成的年代，生物學家從生命發展的歷史，都認為開爾文估計的年限太短，但是又無法駁倒他的理論。後來，到1896年發現了放射性物質，出現了熱的新來源，開爾文的估計不成立了，這問題才解決。

3. 礦貓是一款什麼樣的DApp

DApp是Decentralized Application的縮寫，中文叫分布式應用/去中心化應用，是基於區塊鏈底層開發平台建立的，比如以太坊和EOS。DApp與底層平台的關系，就好比APP與IOS和Android系統。

一個真正的DApp應用，需要同時滿足以下幾個條件：

1. 應用必須完全開源、自治，且沒有一個實體控制著該應用超51%Token。該應用必須能夠根據用戶的反饋及技術要求進行升級，且應用升級必須由大部分用戶意見達成一致之後方可進行；

2. 應用的數據必須加密後存儲在公開的區塊鏈上；

3. 應用必須擁有Token機制（可用基於相同底層區塊鏈平台的通用代幣或自行發行新幣），礦工或應用維護節點需要得到代幣獎勵；

4. 應用代幣的產生必須依據標準的加密演算法，有價值的節點可以根據該演算法獲取應用的代幣獎勵。

以最著名的以太坊的游戲——CryptoKitties（加密貓）為例，其是一款運行在以太坊的DApp，玩家可以創建、照顧、購買、喂養並出售存儲在以太坊區塊鏈中的以太貓，並且每15分鍾產出一隻小貓，而每隻貓都具有獨一無二的特性，可以通過配對等繁衍新的小貓。

該DApp並不是由一個實體所擁有，而是創建在以太坊上，永不消失，沒有人能夠搶走你的貓，沒有人能夠改變任何一隻貓的樣子（V神就是在暴雪取消術士的"生命虹吸"技能後開始走向以太坊的創立）也沒有一個實體對這個DApp有獨斷的意志。

在這個游戲發行出來之後，每個人都可以參與該游戲，並且由於以太坊的架構，所以參與者的隱私都能夠得到良好的保護。所以在未來，投資DApp有著非常值得想像的升值空間。

4. 誰可以講講天才少年V神的封神之路嗎

比特幣開啟了區塊鏈1.0時代，1.0時代的顯著特徵是：為價值轉移提供了一個不一樣的思路，即：價值轉移不再依賴於像銀行這種中心化機構。這一時期，隨著比特幣被越來越多人熟知，許多人開始借鑒比特幣的思路，於是出現了大量的山寨幣。

這些山寨幣之所以被稱為「山寨幣」，是因為，它們的源代碼和比特幣類似，並沒有什麼實質性突破，比特幣的不足，他們也照樣有，沒有什麼突破性的改進。但是，人們也並不沒有對比特幣的問題聽之任之，比特幣社區裡面的很多人，都希望能夠通過各種各樣的技術手段來解決這些問題，把比特幣這個系統改造得完美一些。

其中，有一位俄羅斯少年，名叫Vitalik Buterin（音譯：布特林），他也迫切地希望能夠盡快彌補比特幣系統的不足。

一、你打游戲圖熱鬧，人家打游戲看門道兒

說起來，布特林接觸比特幣的經歷有點戲劇性。

他在13歲的時候，是個典型的網癮少年，沉迷於魔獸世界不能自拔。有一天，魔獸世界這個游戲的公司，突然取消了他最心愛的術士「生命虹吸」技能，他很憤怒，多次聯系該公司還原這個技能，但是，游戲公司並不同意。

於是，布特林開始反思，在互聯網游戲里，玩家作為參與方，其實很弱勢，強大的是游戲開發商，他們才是一個游戲的中心。這種中心化服務的一個最大弊端就是，一切都是開發商說了算，玩家根本沒有什麼發言權，只能選擇被動接受，或者離開。

布特林通過「魔獸世界」游戲認識到了中心化的弊端，於是他開始尋找打破中心化的方式。布特林從他程序員父親那裡認識到了比特幣，並產生了濃厚的興趣，以至於他決定放棄名校光環，從滑鐵盧大學輟學，去周遊世界，與全世界區塊鏈愛好者共同交流學習。

當時，比特幣愛好者正在全力以赴地為比特幣增加更多的功能性，打造比特幣2.0。但布特林認為，建立一個全新的編程語言才是比特幣的當務之急。於是，年僅19歲的布特林撰寫了一套新的白皮書，這份白皮書便是《以太坊白皮書》的雛形。布特林在白皮書

中提到：希望能夠基於通用的編程語言，創建各種各樣的應用，比如社交、交易、游戲…… 這些觀點得到了比特幣社區的強烈反響，越來越多的人加入到了以太坊的設計之中。最後，這個項目被布特林命名為「以太坊」，因為「以太」是一種在科學理論下還未被證實的物質，暗含了布特林對項目的期待。

2015年6月，以太坊正式發布。

之後的兩年間，以太坊催生的加密貨幣「以太幣」成為繼比特幣之後最受追捧的數字資產，以太幣的價格在2017全年翻了85倍，摩根大通、芝加哥交易所集團、微軟、英特爾、埃森哲等20多家全球頂尖金融機構和科技公司成立了企業以太坊聯盟……就這樣，布特林從一個初出茅廬的少年變成了區塊鏈大神級人物「V神」。

二、以太坊激活區塊鏈的巨大潛力

以太坊的出現激活了區塊鏈背後的巨大潛力，為什麼這么說呢？

以太坊的突破之處在於，不光把區塊鏈升級成了操作系統，讓大家可以在這基礎上開發應用鏈，而且還可以讓大家以特別簡單的方式來發布自己的代幣。

和比特幣事先設定好交易系統操作不同，以太坊是一種可編程的區塊鏈：

以太坊允許用戶創建他自己的、符合他們需要的、具備不同復雜程度的操作。從這個意義上看，以太坊是一個平台，這個「平台」已經搭建好了一套比較完備的「系統」，有點類似安卓、蘋果，應用開發者們可以在這條系統上開發各種各樣的應用。

這樣的設定，又使以太坊突破了比特幣單一的「貨幣職能」，使區塊鏈這一技術的應用場景擴大到方方面面。拿我們現在來說 ，我們可以通過手機App做很多事情：繳費、訂餐、打車、購物等等，同樣，開發者可以在以太坊上開發DApp（區塊鏈應用），未來你可以通過DApp去替代App，去繳費、訂餐、打車、購物……以太坊賦予我們這些美好的願景。

三、從「工作量證明機制」到「權益證明機制」

以太坊的共識機制也和比特幣不同。前面我們提到，比特幣是通過POW的共識機制來決定記賬權的，盡管POW的安全指數較高，但挖礦的能耗和成本都是巨大的，處理交易速度還很慢。於是，以太坊將比特幣的技術進一步豐富化，提出了新的挖礦機制，即——權益證明（PoS）。

以太坊提出的「權益證明」類似於股東機制，擁有股份越多的人越容易獲取記賬權，是根據持幣量和持幣時間進行利息分配的制度。POS機制的核心邏輯是：誰持有幣，誰就有網路的控制權。需要注意的是，在POS機制中，仍然存在算力挖礦，需要算力解決一個數學難題，但數學難題的難度和持幣者的「幣齡」相關，持幣者持有幣的時間越長，難度就越簡單，挖到幣的概率越大。

四、飽受爭議的 ICO

以太坊是一套開源的系統，類似於現在的安卓、蘋果系統，開發者可以在上面開發各種各樣的應用，ICO項目多數就是基於以太坊開發的應用。開發者者想要在以太坊上開發區塊鏈應用（DApp），需要通過ICO來募集一定的資金作為運維成本。

ICO這個概念在2017年非常火爆，一度被認為是帶來2017年大牛市的主要原因。

ICO是怎麼回事呢？ICO（Initial Coin Offering，簡稱ICO）是一種為數字貨幣/區塊鏈項目籌措資金的方式，由於代幣具有市場價值，可以兌換成法幣，這樣一來，就可以用作項目的開發成本。而早期參與者可以從中獲得初始發行的數字貨幣作為回報。

通俗來講，假如一家區塊鏈游戲公司宣布：我們要發幣私募（ICO）啦！如果你特別看好這個項目，你想參加就需要先買一定數量的以太坊，打到這個區塊鏈游戲項目方的錢包地址上，這就相當於你參與了這個區塊鏈游戲項目方的眾籌（ICO）。等到這家區塊鏈游戲公司的幣上到交易所可以實現交易了，那麼他們會按照一定的規則，給你回報。

區塊鏈領域的 ICO，看起來和股票領域的 IPO（首次公開募股）差不多是不是？沒錯！區塊鏈領域的ICO其實和股票領域的IPO（Initial Public Offerings，簡稱IPO）非常相似，我們看一下二者的概括解釋：

IPO是指一家企業或公司 （股份有限公司）第一次將它的股份向公眾出售。

ICO 是指一家企業或公司 （多數為區塊鏈創業公司）第一次將它的代幣向公眾出售。

不過，正常來講，企業或者公司到IPO這一步是非常難的，要經過「BP ——種子輪 ——天使輪——A 輪——B輪——C輪——D輪——Pre IPO——IPO」，沒有五年到八年是 是很難實現的。但是區塊鏈領域的ICO呢，只需要「白皮書——基石投資——私募—

—ICO——上交易所」，大概三到八個月就能實現了。

這也是ICO是非常有爭議的原因，目前很多國家把ICO界定為違法行為。禁止ICO不是沒有道理的，因為目前國家對這方面沒有相關的監管，就很容易出現項目方非法集資、圈錢跑路，不僅給投資者造成很大的損失，也擾亂了正常的金融秩序。

五、備受推崇的「智能合約」

以太坊最大的特點在於引入了「智能合約」。智能合約是什麼意思呢？智能合約是用代碼的方式定義一套交易規則。日常生活中，我們通常是簽署紙質合約，履行紙質合約需要中心化機構，也就是法院來進行監管。以太坊提出的「智能合約」，是通過程序實現去中心化的自動執行。

這個叫作」智能合約賬號「的賬戶，只會按照代碼去執行。這一技術的應用范圍非常廣泛，涉及：保險、股權、信託等等，可以說凡是需要信任為基礎的活動都可以應用這一技術。

六、以太坊的意義：代表區塊鏈 2.0 時代

以太坊發展到今天，有過輝煌也經歷著挫折。度過了2017的輝煌期，到了現在，面對熊市，一些ICO項目擔心被熊市所累，紛紛套現離場，導致以太坊的價格暴跌。以太坊創始人V神也深陷各種弄謠言中，坊間時常流出他要退出以太坊、他跑路了這種傳言。

盡管如此，以太坊對於區塊鏈技術而言，的確是一次飛躍性的突破，它代表了區塊鏈

2.0時代。如果說比特幣代表的區塊鏈1.0時代，為價值轉移提供了新的思路和新的方法；那麼，以太坊代表的區塊鏈2.0時代，則讓區塊鏈商業應用變得可能。