生命虹吸以太坊

1. 汤姆孙的W.汤姆孙

威廉·汤姆逊生于1824年爱尔兰，父亲占姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授。汤姆逊一家在威廉八岁时迁往苏格兰的格拉斯哥，而占姆士则任教格拉斯哥大学。汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学 （你不必惊讶，在那个时代，爱尔兰的大学会取录最有才华的小学生），约在十四岁开始学习大学程度的课程。十五岁时凭一篇题为「地球形状」的文章获得大学的金奖章。文章论及的一些重要概念，汤姆逊在往后还常常用到。汤姆逊后来到了剑桥大学升学，以全级第二名的成绩毕业。他毕业后到了巴黎，在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究。
开尔文的科学活动是多方面的.他对物理学的主要贡献在电磁学和热力学方面.那时电磁学刚刚开始发展.逐步应用于工业而出现了电机工程，开尔文在工程应用上作出了重要的贡献.热力学的情况却是先有工业，而后才有理论.从18世纪到19世纪初，在工业方面已经有了蒸汽机的广泛应用，然而到19世纪中叶以后，热力学才发展起来.开尔文是热力学的主要奠基者之一.现在分 6个方面扼要地叙述开尔文在科学上的主要贡献. 开尔文在1848年提出，在1854年修改的绝对热力学温标，是现在科学上的标准温标.1954年国际会议确定这一标准温标，恰好在100年之后.开尔文是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一人是R.克劳修斯）.他关于第二定律的说法是：不可能从单一热源
取热使之完全变为有用的功而不产生其他影响(1851），是公认的热力学第二定律的标准说法.开尔文从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势.
在热力学方面还应该提两件事.一件事是开尔文从理论研究上预言一种新的温差电效应，后来叫做汤姆孙效应，这是当电流在温度不均匀的导体上通过时导体吸收热量的效应.另一件事是开尔文和J.P.焦耳合作的多孔塞实验，研究气体通过多孔塞后温度改变的现象，在理论上是为了研究实际气体与理想气体的差别，在实用上后来成为制造液态空气工业的重要方法（见焦耳-汤姆孙效应). 开尔文为了成功地装设海底电缆，用了很大的力量来研究电工仪器.例如他发明的镜式电流计可提高仪器测量的灵敏度.虹吸记录器可自动记录电报信号.开尔文在电工仪器上的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密测量的仪器，包括绝对静电计,开尔文电桥，圈转电流计等.根据他的建议，1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会，为近代电学单位标准奠定了基础.在改进电工仪器的工作中，他让大学生参加，作为一种实验实习.这样，他就把教学，科学研究，工业在一定程度上结合起来了.开尔文在教学上很注意培养学生的实际工作能力，他在格拉斯哥大学建立了英国第一个为学生用的物理实验室.
开尔文还改进了航海用的罗盘和测海底深度的仪器.1870年他买了一艘126吨的快艇，常常用来航行.在航行中他很注意水流的情况和潮汐的性质，这推动了他在这方面的理论研究.他发明了测潮汐的仪器，潮汐分析器和潮汐预报器.他曾经研究过用回转仪在航海中指向，但由于效果不太好，仍然沿用磁针罗盘，回转仪在航海中的应用是在很久以后的事. 开尔文在波动和涡流方面作出了许多理论贡献.有许多是他在自己的快艇上的观察中受到启发的.他进行这方面的研究，包括对弹性固体的研究，目的之一是为了航海事业的发展，另一个目的是发展他对世界万物的机械观.企图通过这方面的研究把电磁现象和光现象的完整理论在牛顿经典力学的骨架上建造起来.因此他很热心于以太理论，把假想的以太当作一种实际存在的物质加以研究，以求能充分地解释电磁现象和光现象作为以太的某种运动形式.这种机械观的失败使他说出19世纪乌云那样的话.这是他在1900年一篇名为《遮盖在热和光的动力理论上的19世纪乌云》的演说中讲的.他说的乌云有两片，一片是以太理论的困难，一片是能量均分定理的困难.这两个困难到20世纪都得到了解决，以太理论的困难是由狭义相对论消除的，能量均分定理的困难是量子论解决的.
他也意识到，以太不过是人的主观想象.他在1890年说：我想现在我们必须感觉到，以太，电，有重物三者联合在一起，不过是我们缺乏知识和能力，不能超越目前物理学的限度去思考的一种结果,而不是自然界的真实. 开尔文从地面散热的快慢估计出，假如没有其他热的来源的话，地球从液态到达现在状况的时间不能比一亿年长.这个时间比地质学家和生物学家的估计短得多.开尔文与地质学家和生物学家为了地球年龄问题有过长期的争论，地质学家从岩石形成的年代，生物学家从生命发展的历史，都认为开尔文估计的年限太短，但是又无法驳倒他的理论.后来，到1896年发现了放射性物质，出现了热的新来源，开尔文的估计不成立了，这问题才解决.
从以上简单的介绍，可以看到，开尔文科学工作的一个重要特点是理论应用于工程.开尔文的思想很丰富，数学能力很强，在物理学的各个方面都开辟了许多新的道路.他在当时科学界享有极高的名望，受到英国该国和欧美各国科学家的推崇.他的科学观点可以引用1860年 5月他在伦敦皇家研究所关于大气电学的讲演中对现象与本质问题的话来说明：
常常提出这样的问题，人们是否只管事实和现象，而放弃追究隐藏在现象后面的物质的最终性质呢 这是一个必然由纯正哲学者回答的问题，它不属于自然哲学的范围.但是近许多年来世界上看到从这个屋子的实验结果中所发生的，在实验科学史上未曾有过的一连串的令人惊奇的发现.这些发现必然把人们的知识引导到这样一个阶段，将使无生物世界的规律表现出每一现象基本上与所有全体现象相连，而无穷尽的多样化的运用规律所达到的统一性将被认为是创造性智慧的产物.
这一段话表达了开尔文的理想，他想像一个完善的统一的理论，能把世界的现象包罗无遗.他的意志是坚强的.他在1904年出版的《巴尔的摩讲演集》的序言上关于如何对待困难有这几句话：
我们都感到，对困难必须正视，不能回避；应当把它放在心里，希望能够解决它.无论如何，每个困难一定有解决的办法，虽然我们可能一生没有能找到. 在研究极隧射线（穿过阳极细孔的带正电的粒子流）时他反现了质谱方法。他的方法经过同事F.阿斯顿（F.W.Aston，1877～1945）的改进和完善，发展为今天的质谱仪。在极隧射线的研究中，他根据实验现象最先指出，普通元素也可能有同位素。1913年首次用物理方法成功地分离出了稳定元素的同位素，从而确立了这一事实。他也是经典金属电子论的创始人之一。
此外，汤姆孙还是一位 他在担任卡文迪什实验室教授期间，创建了完整的研究生培养制度和培育了良好的学术风气。他理论与实验并重，特别提倡自制仪器，又善于抓住要害，进行精确的理论分析。他的博学、敏捷、科学直觉、想象力与创造力带领着一大批学者前进在科学前沿上，使卡文迪什实验室成为国际物理前沿研究中心之一。他的学生有7人获诺贝尔奖，27人取得英国皇家学会会员资格。他还努力促进大学与中学物理教学的提高，写出了几本出色的教材。英国能够在20世纪前30年在原子物理学领域保持重要的领先地位，汤姆孙的有力指导和优秀教学能力起了相当作用。

2. 威廉·汤姆森的科学成就

开尔文的科学活动是多方面的。他对物理学的主要贡献在电磁学和热力学方面。那时电磁学刚刚开始发展。逐步应用于工业而出现了电机工程，开尔文在工程应用上作出了重要的贡献。热力学的情况却是先有工业，而后才有理论。从18世纪到19世纪初，在工业方面已经有了蒸汽机的广泛应用，然而到19世纪中叶以后，热力学才发展起来。开尔文是热力学的主要奠基者之一。
开尔文在科学上的贡献主要有以下个方面：
1.电磁学方面的成就
开尔文在静电和静磁学的理论方面，在交流电方面，特别是关于莱顿瓶的放电振荡性。静电绝对测量和电磁测量方面，大气电学方面等，都作出了重要的贡献。电像法是开尔文发明的一种很有效的解决电学问题的方法。
2.在热力学方面的成就
开尔文在1848年提出、在1854年修改的绝对热力学温标，是现在科学上的标准温标。1954年国际会议确定这一标准温标，恰好在100年之后。开尔文是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一人是R.克劳修斯）。他关于第二定律的说法是：“不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功而不产生其他影响”（1851），是公认的热力学第二定律的标准说法。开尔文从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势。
在热力学方面还应该提两件事。一件事是开尔文从理论研究上预言一种新的温差电效应，后来叫做汤姆孙效应，这是当电流在温度不均匀的导体上通过时导体吸收热量的效应。另一件事是开尔文和J.P.焦耳合作的多孔塞实验，研究气体通过多孔塞后温度改变的现象，在理论上是为了研究实际气体与理想气体的差别，在实用上后来成为制造液态空气工业的重要方法（见焦耳-汤姆孙效应）。
3.装设大西洋海底电缆
装设大西洋海底电缆是开尔文最出名的一项工作。当时由于电缆太长，信号减弱很严重。1855年开尔文研究电缆中信号传播的情况，得出了信号传播速度减慢与电缆长度平方成正比的规律。1851年开始有第一条海底电缆，装设在英国与法国相隔的海峡中。1856年新成立的大西洋电报公司筹划装设横过大西洋的海底电缆，并委任开尔文负责这项工作。经过两年的努力，几经周折，终于安装成功。除了在工程的设计和制造上花费了很大的力量之外，开尔文的科学研究对此也起了不小的作用。
4.对电工仪表的研究
开尔文为了成功地装设海底电缆，用了很大的力量来研究电工仪器。例如他发明的镜式电流计可提高仪器测量的灵敏度。虹吸记录器可自动记录电报信号。开尔文在电工仪器上的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密测量的仪器，包括绝对静电计、开尔文电桥、圈转电流计等。根据他的建议，1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会，为近代电学单位标准奠定了基础。
5.创立波动和涡流
开尔文在波动和涡流方面作出了许多理论贡献。有许多是他在自己的快艇上的观察中受到启发的。他进行这方面的研究，包括对弹性固体的研究，目的之一是为了航海事业的发展，另一个目的是发展他对世界万物的机械观。企图通过这方面的研究把电磁现象和光现象的完整理论在牛顿经典力学的骨架上建造起来。因此他很热心于以太理论，把假想的以太当作一种实际存在的物质加以研究，以求能充分地解释电磁现象和光现象作为以太的某种运动形式。这种机械观的失败使他说出“19世纪乌云”那样的话。这是他在1900年一篇名为《遮盖在热和光的动力理论上的19世纪乌云》的演说中讲的。他说的“乌云”有两片，一片是以太理论的困难，一片是能量均分定理的困难。这两个困难到20世纪都得到了解决，以太理论的困难是由狭义相对论消除的，能量均分定理的困难是量子论解决的。
他也意识到，以太不过是人的主观想象。他在1890年说：“我想现在我们必须感觉到，以太、电、有重物三者联合在一起，不过是我们缺乏知识和能力，不能超越目前物理学的限度去思考的一种结果，而不是自然界的真实。”
6.估算地球的年龄
开尔文从地面散热的快慢估计出，假如没有其他热的来源的话，地球从液态到达现在状况的时间不能比一亿年长。这个时间比地质学家和生物学家的估计短得多。开尔文与地质学家和生物学家为了地球年龄问题有过长期的争论，地质学家从岩石形成的年代，生物学家从生命发展的历史，都认为开尔文估计的年限太短，但是又无法驳倒他的理论。后来，到1896年发现了放射性物质，出现了热的新来源，开尔文的估计不成立了，这问题才解决。

3. 矿猫是一款什么样的DApp

DApp是Decentralized Application的缩写，中文叫分布式应用/去中心化应用，是基于区块链底层开发平台建立的，比如以太坊和EOS。DApp与底层平台的关系，就好比APP与IOS和Android系统。

一个真正的DApp应用，需要同时满足以下几个条件：

1. 应用必须完全开源、自治，且没有一个实体控制着该应用超51%Token。该应用必须能够根据用户的反馈及技术要求进行升级，且应用升级必须由大部分用户意见达成一致之后方可进行；

2. 应用的数据必须加密后存储在公开的区块链上；

3. 应用必须拥有Token机制（可用基于相同底层区块链平台的通用代币或自行发行新币），矿工或应用维护节点需要得到代币奖励；

4. 应用代币的产生必须依据标准的加密算法，有价值的节点可以根据该算法获取应用的代币奖励。

以最著名的以太坊的游戏——CryptoKitties（加密猫）为例，其是一款运行在以太坊的DApp，玩家可以创建、照顾、购买、喂养并出售存储在以太坊区块链中的以太猫，并且每15分钟产出一只小猫，而每只猫都具有独一无二的特性，可以通过配对等繁衍新的小猫。

该DApp并不是由一个实体所拥有，而是创建在以太坊上，永不消失，没有人能够抢走你的猫，没有人能够改变任何一只猫的样子（V神就是在暴雪取消术士的"生命虹吸"技能后开始走向以太坊的创立）也没有一个实体对这个DApp有独断的意志。

在这个游戏发行出来之后，每个人都可以参与该游戏，并且由于以太坊的架构，所以参与者的隐私都能够得到良好的保护。所以在未来，投资DApp有着非常值得想象的升值空间。

4. 谁可以讲讲天才少年V神的封神之路吗

比特币开启了区块链1.0时代，1.0时代的显著特征是：为价值转移提供了一个不一样的思路，即：价值转移不再依赖于像银行这种中心化机构。这一时期，随着比特币被越来越多人熟知，许多人开始借鉴比特币的思路，于是出现了大量的山寨币。

这些山寨币之所以被称为“山寨币”，是因为，它们的源代码和比特币类似，并没有什么实质性突破，比特币的不足，他们也照样有，没有什么突破性的改进。但是，人们也并不没有对比特币的问题听之任之，比特币社区里面的很多人，都希望能够通过各种各样的技术手段来解决这些问题，把比特币这个系统改造得完美一些。

其中，有一位俄罗斯少年，名叫Vitalik Buterin（音译：布特林），他也迫切地希望能够尽快弥补比特币系统的不足。

一、你打游戏图热闹，人家打游戏看门道儿

说起来，布特林接触比特币的经历有点戏剧性。

他在13岁的时候，是个典型的网瘾少年，沉迷于魔兽世界不能自拔。有一天，魔兽世界这个游戏的公司，突然取消了他最心爱的术士“生命虹吸”技能，他很愤怒，多次联系该公司还原这个技能，但是，游戏公司并不同意。

于是，布特林开始反思，在互联网游戏里，玩家作为参与方，其实很弱势，强大的是游戏开发商，他们才是一个游戏的中心。这种中心化服务的一个最大弊端就是，一切都是开发商说了算，玩家根本没有什么发言权，只能选择被动接受，或者离开。

布特林通过“魔兽世界”游戏认识到了中心化的弊端，于是他开始寻找打破中心化的方式。布特林从他程序员父亲那里认识到了比特币，并产生了浓厚的兴趣，以至于他决定放弃名校光环，从滑铁卢大学辍学，去周游世界，与全世界区块链爱好者共同交流学习。

当时，比特币爱好者正在全力以赴地为比特币增加更多的功能性，打造比特币2.0。但布特林认为，建立一个全新的编程语言才是比特币的当务之急。于是，年仅19岁的布特林撰写了一套新的白皮书，这份白皮书便是《以太坊白皮书》的雏形。布特林在白皮书

中提到：希望能够基于通用的编程语言，创建各种各样的应用，比如社交、交易、游戏…… 这些观点得到了比特币社区的强烈反响，越来越多的人加入到了以太坊的设计之中。最后，这个项目被布特林命名为“以太坊”，因为“以太”是一种在科学理论下还未被证实的物质，暗含了布特林对项目的期待。

2015年6月，以太坊正式发布。

之后的两年间，以太坊催生的加密货币“以太币”成为继比特币之后最受追捧的数字资产，以太币的价格在2017全年翻了85倍，摩根大通、芝加哥交易所集团、微软、英特尔、埃森哲等20多家全球顶尖金融机构和科技公司成立了企业以太坊联盟……就这样，布特林从一个初出茅庐的少年变成了区块链大神级人物“V神”。

二、以太坊激活区块链的巨大潜力

以太坊的出现激活了区块链背后的巨大潜力，为什么这么说呢？

以太坊的突破之处在于，不光把区块链升级成了操作系统，让大家可以在这基础上开发应用链，而且还可以让大家以特别简单的方式来发布自己的代币。

和比特币事先设定好交易系统操作不同，以太坊是一种可编程的区块链：

以太坊允许用户创建他自己的、符合他们需要的、具备不同复杂程度的操作。从这个意义上看，以太坊是一个平台，这个“平台”已经搭建好了一套比较完备的“系统”，有点类似安卓、苹果，应用开发者们可以在这条系统上开发各种各样的应用。

这样的设定，又使以太坊突破了比特币单一的“货币职能”，使区块链这一技术的应用场景扩大到方方面面。拿我们现在来说 ，我们可以通过手机App做很多事情：缴费、订餐、打车、购物等等，同样，开发者可以在以太坊上开发DApp（区块链应用），未来你可以通过DApp去替代App，去缴费、订餐、打车、购物……以太坊赋予我们这些美好的愿景。

三、从“工作量证明机制”到“权益证明机制”

以太坊的共识机制也和比特币不同。前面我们提到，比特币是通过POW的共识机制来决定记账权的，尽管POW的安全指数较高，但挖矿的能耗和成本都是巨大的，处理交易速度还很慢。于是，以太坊将比特币的技术进一步丰富化，提出了新的挖矿机制，即——权益证明（PoS）。

以太坊提出的“权益证明”类似于股东机制，拥有股份越多的人越容易获取记账权，是根据持币量和持币时间进行利息分配的制度。POS机制的核心逻辑是：谁持有币，谁就有网络的控制权。需要注意的是，在POS机制中，仍然存在算力挖矿，需要算力解决一个数学难题，但数学难题的难度和持币者的“币龄”相关，持币者持有币的时间越长，难度就越简单，挖到币的概率越大。

四、饱受争议的 ICO

以太坊是一套开源的系统，类似于现在的安卓、苹果系统，开发者可以在上面开发各种各样的应用，ICO项目多数就是基于以太坊开发的应用。开发者者想要在以太坊上开发区块链应用（DApp），需要通过ICO来募集一定的资金作为运维成本。

ICO这个概念在2017年非常火爆，一度被认为是带来2017年大牛市的主要原因。

ICO是怎么回事呢？ICO（Initial Coin Offering，简称ICO）是一种为数字货币/区块链项目筹措资金的方式，由于代币具有市场价值，可以兑换成法币，这样一来，就可以用作项目的开发成本。而早期参与者可以从中获得初始发行的数字货币作为回报。

通俗来讲，假如一家区块链游戏公司宣布：我们要发币私募（ICO）啦！如果你特别看好这个项目，你想参加就需要先买一定数量的以太坊，打到这个区块链游戏项目方的钱包地址上，这就相当于你参与了这个区块链游戏项目方的众筹（ICO）。等到这家区块链游戏公司的币上到交易所可以实现交易了，那么他们会按照一定的规则，给你回报。

区块链领域的 ICO，看起来和股票领域的 IPO（首次公开募股）差不多是不是？没错！区块链领域的ICO其实和股票领域的IPO（Initial Public Offerings，简称IPO）非常相似，我们看一下二者的概括解释：

IPO是指一家企业或公司 （股份有限公司）第一次将它的股份向公众出售。

ICO 是指一家企业或公司 （多数为区块链创业公司）第一次将它的代币向公众出售。

不过，正常来讲，企业或者公司到IPO这一步是非常难的，要经过“BP ——种子轮 ——天使轮——A 轮——B轮——C轮——D轮——Pre IPO——IPO”，没有五年到八年是 是很难实现的。但是区块链领域的ICO呢，只需要“白皮书——基石投资——私募—

—ICO——上交易所”，大概三到八个月就能实现了。

这也是ICO是非常有争议的原因，目前很多国家把ICO界定为违法行为。禁止ICO不是没有道理的，因为目前国家对这方面没有相关的监管，就很容易出现项目方非法集资、圈钱跑路，不仅给投资者造成很大的损失，也扰乱了正常的金融秩序。

五、备受推崇的“智能合约”

以太坊最大的特点在于引入了“智能合约”。智能合约是什么意思呢？智能合约是用代码的方式定义一套交易规则。日常生活中，我们通常是签署纸质合约，履行纸质合约需要中心化机构，也就是法院来进行监管。以太坊提出的“智能合约”，是通过程序实现去中心化的自动执行。

这个叫作”智能合约账号“的账户，只会按照代码去执行。这一技术的应用范围非常广泛，涉及：保险、股权、信托等等，可以说凡是需要信任为基础的活动都可以应用这一技术。

六、以太坊的意义：代表区块链 2.0 时代

以太坊发展到今天，有过辉煌也经历着挫折。度过了2017的辉煌期，到了现在，面对熊市，一些ICO项目担心被熊市所累，纷纷套现离场，导致以太坊的价格暴跌。以太坊创始人V神也深陷各种弄谣言中，坊间时常流出他要退出以太坊、他跑路了这种传言。

尽管如此，以太坊对于区块链技术而言，的确是一次飞跃性的突破，它代表了区块链

2.0时代。如果说比特币代表的区块链1.0时代，为价值转移提供了新的思路和新的方法；那么，以太坊代表的区块链2.0时代，则让区块链商业应用变得可能。