標籤: USB CONNECTOR

　　網易科技訊，8 月 9 日消息，華為消費者業務首屆開發者大會今日舉行。華為首次公布了自研操作系統“鴻蒙”。

　　余承東表示，未來5-10 年，華為消費者業務的長期戰略是全場景智慧生活戰略。並再次提到了華為消費者業務的”1+8+N“戰略：1 就是手機是主入口，8 就是 4 個大屏的入口：PC、平板、智慧大屏、車載屏幕，而非現在發布的有耳機、音箱、手錶，眼鏡。N則是泛 IoT 硬件構成的華為 HiLink 生態。這其中的1+8 是華為自己在做，而這個N則歡迎更多的合作夥伴加入，最終形成一個更為開放的形態。

　　那麼，面向萬物互聯時代的到來，怎樣的 OS 才能滿足未來的世界？

　　余承東提到安卓或者 Linux 內核代碼龐大冗餘，難以保證不同終端體驗的流暢。而且多種終端互聯的出現對設備安全提出了更高要求；軟件生態與硬件綁定，降低了用戶體驗與開發效率。

　　“面向未來的多設備多場景應該是微內核的。”余承東認為，“因此，今天我們帶來了基於微內核的全場景分佈式 OS 鴻蒙。我們不僅是微內核的而且是全場景，分佈式的。”

　　余承東介紹了鴻蒙 OS 的四大技術特性。

　　首先，分佈式架構首次用於終端 OS，實現跨終端無縫協同體驗。鴻蒙 OS 的“分佈式 OS 架構”和“分佈式軟總線技術”通過公共通信平台，分佈式數據管理，分佈式能力調度和虛擬外設四大能力，將相應分佈式應用的底層技術實現難度對應用開發者屏蔽，使開發者能夠聚焦自身業務邏輯，像開發同一終端一樣開發跨終端分佈式應用，也使最終消費者享受到強大的跨終端業務協同能力為各使用場景帶來的無縫體驗。

　　第二， 確定時延引擎和高性能 IPC 技術實現系統流暢。鴻蒙 OS 通過使用確定時延引擎和高性能 IPC 兩大技術解決現有系統性能不足的問題。確定時延引擎可在任務執行前分配系統中任務執行優先級及時限進行調度處理，優先級高的任務資源將優先保障調度，應用響應時延降低 25.7%。鴻蒙微內核結構小巧的特性使 IPC（進程間通信）性能大大提高，進程通信效率較現有系統提升 5 倍。

　　第三，基於微內核架構重塑終端設備可信安全。鴻蒙 OS 採用全新的微內核設計，擁有更強的安全特性和低時延等特點。微內核設計的基本思想是簡化內核功能，在內核之外的用戶態盡可能多地實現系統服務，同時加入相互之間的安全保護。微內核只提供最基礎的服務，比如多進程調度和多進程通信等。

　　另外，鴻蒙 OS 將微內核技術應用於可信執行環境（TEE），通過形式化方法，重塑可信安全。

　　第四，通過統一 IDE 支撐一次開發，多端部署，實現跨終端生態共享。鴻蒙 OS 憑藉多終端開發 IDE，多語言統一編譯，分佈式架構 Kit 提供屏幕布局控件以及交互的自動適配，支持控件拖拽，面向預覽的可視化編程，從而使開發者可以基於同一工程高效構建多端自動運行 App，實現真正的一次開發，多端部署，在跨設備之間實現共享生態。

　　據介紹，華為將在今年首發的智慧屏產品中率先使用鴻蒙 OS 1.0。未來三年，除完善相關技術外，鴻蒙 OS 會逐步應用在可穿戴、智慧屏、車機等更多智能設備中。（崔玉賢）（崔玉賢）

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為什麼 USB CONNECTOR 是電子產業重要的元件?

又掌控什麼技術要點? 帶您認識其相關發展及效能

　　 網易科技訊，8 月 9 日消息，華為消費者業務首屆開發者大會今日舉行。華為首次公布了自研操作系統“鴻蒙”。余承東表示， 手機會優先安卓系統，但如果不能用， 隨時可以啟用鴻蒙，從安卓系統遷移到鴻蒙 OS 非常便捷，只需1-2 天。

　　據余承東介紹，OS 鴻蒙基於微內核，具有全場景，分佈式等特性，實現手機、PC、平板、智慧大屏、車機等跨終端無縫協同體驗。

　　 余承東演講中稱，“很多人問我鴻蒙能不能使用在手機上，當然可以，我們隨時可以啟用鴻蒙。安卓系統如果不能使用，我們將安卓系統遷移到鴻蒙 OS 非常便捷，只需1-2 天即可實現。但考慮到生態和合作夥伴我們手機會優先安卓系統。”（崔玉賢）

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　　網易科技訊，華為消費者業務首屆的開發者大會選擇在了華為大本營，松山湖溪流北坡村，也是耗資百億建設的“歐洲小鎮”。華為在此正式公布了自研操作系統“鴻蒙”。

　　余承東表示，鴻蒙 OS 是是一款全新的基於微內核的面向全場景的分佈式操作系統，能夠同時滿足全場景流暢體驗、架構級可信安全、跨終端無縫協同以及一次開發多終端部署的要求。

　　鴻蒙 OS 發展的關鍵在於生態，生態的關鍵在於應用和開發者。為快速推動鴻蒙 OS 的生態發展，鴻蒙 OS 將向全球開發者開源，並推動成立開源基金會，建立開源社區，與開發者一起共同推動鴻蒙的發展。

　　余承東公布，鴻蒙 OS 開源，華為要打造全球下一代更強大的操作系統。（崔玉賢）

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　　乾明 邊策 郭一璞 發自 凹非寺 
　　量子位 報道 公眾號 QbitAI

　　千呼萬喚始出來，華為鴻蒙操作系統，今日正式發布。

　　英文名HarmonyOS，寓意為和諧。

　　並不像億萬行代碼的安卓那樣笨重，鴻蒙 OS 不止支持手機，可穿戴設備、車輛、音箱等各個平台都可用，大到 GB 級內存，小到 KB 級內存，全都靈活支持。

　　而且，鴻蒙 OS 是終端 OS 首次使用分佈式架構，能做到低時延、高吞吐、高可靠；實現模塊化解耦，可以對應不同設備可彈性部署。

　　余承東說，鴻蒙 OS 可以兼容安卓應用，如果安卓無法使用，隨時可以啟動鴻蒙，但考慮到合作夥伴關係及生態，優先使用谷歌的安卓系統。

　　並且，余承東表示鴻蒙操作系統將會開源。

　　此外，關於另一款備受期待的產品方舟編譯器，余承東說，這款編譯器未來能支持多語言統一編譯，C、C++、Java、JS、Kotlin 等都能支持，甚至可以混合編譯。

　　AIoT：操作系統的挑戰

　　余承東首先宣布了華為5~10 年長期戰略，即向用戶提供全場景全連接的智慧生活服務。余承東現場用了“1+8+N”這個關鍵詞。

　　所謂 1 是指智能手機，8 是指 8 個智能設備：PC、平板、智慧屏、車機、耳機、音箱、手錶，眼鏡。N是更廣泛的 IoT 設備。

　　然後，余承東現場提出問題：

　　這樣一個萬物互聯的時代，怎樣的 OS 才能滿足需要呢？

　　余承東說，Android、Linux 操作系統內核龐大冗餘，總共超過 2000 萬行代碼，而我們平時使用的只有8% 的代碼，這兩個系統難以保證不同終端的體驗流暢。

　　而且， 多終端也對設備安全提出了更高的需求。現在終端設備的操作系統非常多，而軟件生態和硬件綁定，開發者需要為不同平台開發不同的軟件，降低了用戶體驗和開發效率。

　　當然，也有很多公司在探索這一方向，比如谷歌和蘋果。

　　谷歌正在開發“大一統”的 Fuchsia 系統，未來的發展方向是微內核，但余承東指出，它並不是分佈式設計，性能較差。

　　至於蘋果公司，使用的是混合內核，現在系統逐漸分裂，而且生態又封閉。

　　鴻蒙 OS 登場

　　因此，華為推出了鴻蒙 OS（英文名取其諧音，HarmonyOS），它是基於微內核的全場景分佈式 OS。

　　鴻蒙 OS 具有分佈架構、運行流暢、安全可信等特點。

　　首先，鴻蒙 OS 可以支持智慧屏、可穿戴設備、車載、手機等多種設備，並且根據不同性能的設備靈活適配各種終端，從 GB 級別的電腦手機、到 MB 級別的智能手錶，再到 KB 基本的小型智能家居設備都能使用，實現跨終端無縫體驗。

　　分佈式軟總線技術實現了極簡協議，巨頭低時延、高吞吐、高可靠的優點。

　　運行流暢是鴻蒙相比 Android 系統的一大優勢。余承東說，目前 Android 沿用 Linux 內核調度機制，難以保障用戶體驗。而鴻蒙 OS 可以實時負載預測，確保用戶體驗流暢，相應時延降低了 25%。

　　余承東打了個比方，Android 系統就像所有車輛都擠在同一個車道，而鴻蒙 OS 相當於給道路劃分出了快車道、慢車道、自行車道，各個進程之間不會相互堵塞。

　　相比 Android 鴻蒙進程之間通信效率提升3~5 倍。

　　至於為何鴻蒙 OS 要採用微內核，余承東說是為了保證內核級別的安全，以後使用微內核將是一大趨勢。微內核天然無 root 權限，外核服務相互隔離，從源頭提升系統安全。

　　對於鴻蒙這樣一個可以適配不同終端的 OS 來說，最重要的生態共享。為此，華為提供了面向多終端開發的 IDE，實現在手機、PC、車載設備不同屏幕、不同硬件上的布局自適應。

　　隨後，余承東介紹了華為自研的方舟編譯器，它未來會支持多語言同意編譯，包括C/C++，Java，JS，Kotlin 等語言，最多實現 60% 的性能提升。

　　可隨時替代 Android

　　現階段，鴻蒙 OS 還是保留了 Linux 內核，主要是從軟件生態的角度考慮，可以兼容 Linux、Android、HTML5 應用。未來將用鴻蒙 OS 將用微內核代替所有，並採用方舟編譯器。

　　因為現在主流的軟件開發者仍然在為 Android 等系統開發應用，如何幫助他們將軟件移植到鴻蒙 OS 上，是建設生態的關鍵。

　　鴻蒙 OS 藉助分佈式能力 Kit 開發跨終端應用，能夠像開發普通應用一樣簡單。

　　明天發布的榮耀智慧屏就會用上鴻蒙 OS，現場華為還公布了一張時間表，明年華為將在手機中用上鴻蒙系統。

　　余承東表示，鴻蒙隨時可以用在手機上，但是谷歌是華為的合作夥伴，另外也是因為 Android 生態很成熟，華為會繼續在手機上使用 Android。

　　但是華為不懼“斷供”，如果 Android 無法使用，華為隨時可以切換到鴻蒙 OS。

　　而且生態系統的遷移也很便捷，余承東說普通開發者只需一两天時間就可以將 Android 應用移植到鴻蒙上。

　　最後，余承東在演講中宣布鴻蒙 OS 開源，希望和開發者一起打造更強大的 OS。

　　One more thing

　　華為鴻蒙 OS 發布后，余承東也談到了美國斷供的影響：

沒有美國斷供，我們手機能夠做到世界第一。現在，我們還可以坐穩第二。

　　另外，今天也是“大嘴”余承東 50 歲生日。

　　他 1993 年加入華為，一干就是 26 年，在他治下，華為手機從無到有，華為手機從弱雞成為全球第二。

　　所以也讓我們順祝余承東：生日快樂！

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　　作者：振亭

　　8 月 9 日消息，EMUI10 在華為開發者大會上亮相。

　　官方介紹，EMUI10 打破了 Windows 與 Android 的系統壁壘，實現雙系統同屏操作，無縫拖拽。

　　據悉，EMUI10 支持多屏協同、跨應用跨系統，提供高效辦公體驗。而且支持雙系統同屏操作、免切換，讓 PC 鍵盤、鼠標、屏幕成為手機外設。

　　更重要的是，EMUI10 支持數據在設備間無縫流轉，三方應用支持釘釘、WPS、微信、QQ，原生應用支持圖庫、文件管理器、郵件、備忘錄和錄音機等。

　　綜上所述，EMUI10 突破硬件界限，將不同終端的硬件能力 (显示、攝像頭、麥克風、音箱) 虛擬出來，放入硬件能力資源池供應用調用，各終端之間能力互助共享，互為外設。對應用來說，如同運行在同一終端上；對用戶來說，就如同在使用同一終端。

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　　圍繞鯤鵬技術體系，華為打造了集技術支持、知識共享和產業互助為一體的鯤鵬社區。

　　文：楊鯉萍 

　　雷鋒網AI 開發者按：2019 華為全球開發者大會將於 8 月 9 日-11 日在華為松山湖基地召開。在此之前，華為分別在北京召開了鯤鵬計算產業發展峰會和「鯤鵬凌雲，開啟多遠新架構」論壇；會議期間，華為表示基於鯤鵬處理器做出了重大的開源舉措：在硬件方面，全面開放鯤鵬主板和整機參考架構；在軟件層面，對服務器操作系統全面開源，同時對 GaussDB 數據庫部分開源；而在人才生態層面，投入 30 億，預計培養 100 萬名鯤鵬工程師。

　　鯤鵬生態

　　圍繞鯤鵬技術體系，華為打造了集技術支持、知識共享和產業互助為一體的鯤鵬社區，社區涵蓋了軟件生態、產品服務、解決方案、應用市場、合作計劃、鯤鵬論壇、學習認證、鯤鵬實驗室等版塊內容。

　　軟件生態則和開發者關係非常密切，而鯤鵬體系中的軟件生態基本支持所有主流軟件，如： Web 支持 Nginx、Apache、Tomcat，中間件支持 Memcached、Redis、Kafka，數據庫支持 MySQL、Mariadb、PostgreSQL，大數據支持 Hadoop、Hive、HBase，編譯工具支持 Ruby、Perl、Python，開發工具支持 Open SDK，操作系統支持 EulerOS、Ubuntu、中標麒麟 OS 等。

華為鯤鵬體系軟件生態所支持軟件（部分）

　　整個生態體系華為基於鯤鵬系列的芯片，提供了 TaiShan 服務器和鯤鵬雲服務，並圍繞鯤鵬相關的產品和服務構築軟件生態。在 OS 領域，華為和業界主流的 OS 系統廠家完成兼容性測試，並提供自研的歐拉 OS 操作系統。而在工具鏈層面，華為則提供完善的代碼遷移、優化加速，編譯工具&運行環境，同時，華為聯合各大開源社區，實現了常見的基礎軟件和中間件對鯤鵬的支持，方便開發者做應用開發和應用遷移。

　　其中，華為 TaiShan 服務器作為華為技術創新的重量級產品，它面向大數據、雲原生、雲存儲等應用場景，為政府和企業提供高性能、低功耗的產品體驗，發揮鯤鵬芯片在多核、高效能方面的優勢，並從硬件、基礎軟件和應用三個層面不斷推進產業合作，構建繁榮的開發者生態。

 華為軟件生態模塊

　　而就體繫結構中產品與服務模塊，華為則基於鯤鵬技術與服務能力，提供了眾多應用場景下，如：大數據、車聯網、金融保險、智慧物流、遊戲、能源等多方面的雲服務，包括：彈性大數據 MRS、數據倉庫服務 DWS、雲搜索服務 CSS、分佈式緩存服務 Redis 等等。

華為產品與服務模塊

　　在 ArchSummit 全球架構師峰會上，從華為技術有限公司高級副總裁、Cloud&AI 產品與服務 CTO 張順茂《迎接拐點，擁抱計算新架構》的主題演講也能了解到鯤鵬的體系已經相當完善。從芯片、到軟件生態、到產品與服務、到行業解決方案和水平解決方案，都很齊全。

　　華為還將開放鯤鵬主板和整機參考架構，以此來支撐整機合作夥伴研發各種基於鯤鵬處理器的主板。這不僅為合作夥伴提供了硬件技術，還給他們一個完整的產業鏈，也可以視為華為開放了整個市場機會。這也正如華為智能計算業務部總裁馬海旭所說，「泰山的厚重代表了我們可以成為中國最可靠的服務器品牌，而泰山上的一對翅膀，就是通過鯤鵬的開放，讓生態更博大。」

　　鯤鵬社區鏈接：

　　軟件開源

　　在軟件方面，華為對服務器操作系統進行了開源，幫助第三方操作系統廠家去開發自己的開源操作系統；同時也對 GaussDB 數據庫內核（全球首個人工智能原生數據庫）進行部分開源。關於開源代碼，馬海旭曾表示，「每一個操作系統廠家都可以基於我們的開源代碼，做自己的商業版 OS。」

　　據華為雲鯤鵬社區官網最新消息，其編譯工具方舟編譯器已經對外發布，不過很快又下線了。

華為方舟編譯器源碼主頁

　　源碼主頁介紹，方舟編譯器是基於 GCC（GNU Compiler Collection，GNU 編譯器套件）開發的交叉編譯器套件，它包括了 C、C++、Fortran 的前端，也包括了這些語言的庫（如 libstdc++、libgcc 等）。HCC（即華為方舟編譯器）運行在 X86 linux 架構服務器上，生成的二進制運行在 Aarch64 架構服務器上。

　　華為官方表示方舟編譯器能夠將系統操作流暢度提升 24%、系統響應力提升 44%、第三方應用操作流暢度提升 60%。而根據華為 Beta 用戶的測試數據，EMUI 9.1 在僅僅對系統組件 System Server 應用了華為方舟編譯器后，就帶來了系統操作流暢度提升 24%，系統響應性能提升 44% 的收益。

　　該編譯器作為一款全新的安卓應用編譯器可以顯著提高手機的運行速度，它不採用現有安卓編譯器邊解釋邊執行的模式，而是將這種動態編譯改為靜態編譯，可以做到全程執行機器碼，進而高效運行程序，大大縮短程序響應時間。

　　雖然該編譯器在官網上暫時下線，但根據此前的消息显示，華為在 8 月 9 日的開發者大會上將正式發布鴻蒙操作系統，同時還將正式將此前已發布的方舟編譯器開源。

　　華為雲官網：

　　鯤鵬產業生態建設

　　華為的首個鯤鵬生態基地及超算中心已落地於廈門。7 月 28 日，華為與廈門市政府簽訂了合作框架協議，根據協議，廈門市將與華為共同建設國內安全可靠的超算中心和鯤鵬產業生態基地，打造全面自主知識產權的國產信息技術生態體系，孵化基於鯤鵬生態的行業解決方案。

　　其中，超算中心依託華為全方面的安全可靠產品和服務能力，包括芯片、服務器、操作系統和工具鏈等，採用以華為鯤鵬 CPU 為核心的泰山服務器，同時引入極致性能、安全可靠的操作系統，數據庫系統等，為政府、國有大中型企業等核心領域和廈門重點產業提供端到端的計算能力支持。廈門市超算中心項目未來預計總規模將達到 15 億左右。

　　而鯤鵬生態基地項目則是華為安全可靠的軟硬件開發平台，以共同打造鯤鵬產業生態為目標，吸引生態合作夥伴入駐，合作開發鯤鵬系列生態產品。華為在未來 5 年，計劃投資 30 億元來發展鯤鵬產業生態，在服務器與部件、虛擬化、存儲、數據庫、中間件、大數據平台、雲服務、管理服務、行業應用 9 大領域，預計培養 100 萬個鯤鵬工程師，加快應用開發和部署，打造聯合解決方案，全面促進鯤鵬生態人才培養，和生態發展。

　　此次華為鯤鵬生態基地及基於鯤鵬生態的超算中心落地廈門，也對廈門市產業發展意義非常重大。據廈門日報報道，華為鯤鵬生態基地落地廈門，將帶動依附於鯤鵬的生態產業發展，對廈門市先進製造業和信息化產業有極大的促進作用；而安全可靠超算中心的落地，將對廈門大數據產業發展也具有巨大的示範作用，使廈門市数字經濟發展上台階。

　　有專業人士認為，華為公司全國第一個鯤鵬生態基地和超算中心合作項目簽約廈門，意味着廈門在安全可靠國產化轉型升級的產業中佔得先機。廈門可以通過此次合作，培養本地國產化生態和人才，助力在核心技術領域實現「換道超車」，加速重點產業發展。

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UC Berkeley illustration by Hulda Nelson

　　由於愛思唯爾（Elsevier）與加州大學系統的論文訂閱及出版協議一直處於談判破裂狀態，加州大學 31 名教授及學者近日聯合發表，表示將不再為愛思唯爾子公司 Cell Press 旗下的 Cell, Neuron, Immunity, Current Biology 等 28 個期刊履行編委職責，直到愛思唯爾與加州大學達成新的、涉及開放獲取的訂閱和發表協議。

公開信正文部分

　　參与起草這封“罷工宣言”的加州大學伯克利分校分子細胞生物學家 Matthew Welch 是著名期刊 Cell 的編委之一，他在加州大學發布的一份聲明中表示，“這是引起人們關注（加州大學與愛思唯爾合同問題）的一種方式。雖然（罷工）並不會對期刊的日常運作造成切實影響，但我們意在向期刊表明一種態度：如果愛思唯爾不能以良好的態度重新與我們的大學進行談判，那麼我們不會為它旗下的期刊工作。我們還有很多其他選擇，完全可以在別的地方發揮學術影響力、發表論文。”

對於大部分學術期刊來說，他們通常會邀請一些有名望的科學家加入其編委會、成為該刊的免費顧問。這是學術期刊的一種運營策略：這些學者不僅帶來了聲望和稿源，還能為期刊無償審稿。學者們也會將期刊編委職位（尤其是有名的期刊）作為一種學術頭銜寫進自己的履歷。一項調查显示，愛思唯爾旗下的學術期刊編委會中有超過 1000 名來自加州大學系統的教職員工，其中有 110 多人為 Cell Press 的期刊提供服務。

　　在這封“罷工”公開信中署名的學者共有31 位，其中包括 2009 年諾貝爾生理學或醫學獎得主 Elizabeth Blackburn（ Cell 編委）、CRISPR-Cas9 先驅 Jennifer Doudna（ Molecular Cell 編委）、華人生物物理學家程亦凡（ Structure 編委）、生物化學家 Kathrin Plath（ Cell, Cell Stem Cell, Cell Reports 編委）、發育生物學家 Rebecca Heald（ Developmental Cell 編委） 等。

　　31 位署名的加州大學教職員工（及其擔任編委的期刊）名單如下：

　　2018 年底，加州大學與愛思唯爾的訂閱合同就已到期，但雙方在經歷了 8 個月之久的談判后，未能就開放獲取模式下的發表和訂閱價格與出版方式達成一致，於今年 2 月宣布談判破裂。

　　7 月 10 日，愛思唯爾採取實際行動，切斷了加州大學對其旗下包括 Cell 和 Lancet 在內的 2500 多種付費訂閱期刊的訪問權限，加州大學系統 35 萬名教職員工和學生將無法獲取 2019 年 1 月 1 日起愛思唯爾出版的任何一篇付費訂閱論文。

　　加州大學隨後啟動了應對方案。校方告知研究人員可以通過求助所在校區的圖書館、在網絡上尋找合法的開放獲取副本、或者直接聯繫作者等方法來獲取他們想要讀的新論文。加州大學伯克利分校信息與經濟學教授 MacKie-Mason 在中表示，目前該應對方案並未收到過多指責和抱怨——大部分論文訪問需求都能在 24 小時內、通過伯克利圖書館館員的幫助來滿足。

　　但是，學者們同時也承認這種方法費時費力，和之前在擁有完整網絡訪問權限相比不可同日而語。

　　目前，除去加州大學，德國、瑞典等國的數百個高校和研究所也因為相似的訂閱費和開放獲取問題，停止了對愛思唯爾期刊和數據庫的訂閱。

　　對於加州大學 31 名學者的“罷工聲明”，Cell Press 在一封的郵件中表示，他們為加州大學編委們的“罷工行動”感到難過，並希望讀者能去看一看愛思唯爾在網上發布的。“我們為帶來的不便表示遺憾，但仍對加州大學数字圖書館和愛思唯爾能夠在未來達成一致抱有樂觀態度。希望雙方能夠找到一個能夠符合加州大學目標的可持續合作方案。”

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　　作者：阿晨

　　【TechWeb】8 月 9 日消息，據外媒報道，國外分析師和交易員 Rhythm 發推特稱比特幣已經成為全球第 11 大貨幣。而比特幣到現在，只有十年的歷史，來自一篇匿名發表的 9 頁白皮書。

　　比特幣因為它有限的供應量，而被賦予價值。比特幣的供應上限為 2100 萬枚，現在僅剩下 300 多萬枚比特幣。

　　就市場價值而言，比特幣現在已經超過巴西、加拿大、墨西哥、澳大利亞和韓國的本國貨幣。

　　所有比特幣的現有價值已超過 0.21 萬億美元，僅次於俄羅斯盧布的全球價值。

　　當比特幣市值翻倍時，它將超過目前市場上流通的印度盧比總價值。當在此基礎上，比特幣價格再翻倍時，將超過英國的 0.7 萬億美元的流通英鎊價值。

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　　撰文：

　　Chris Jeynes（薩里大學物理學教授），Michael Parker（埃塞克斯大學客座教授）

　　1

　　天文學家開普勒是最早思考雪花結構的人：為什麼它們如此對稱？它的一邊又是如何知道另一邊已經生長了多久的？

完美對稱的雪花。 圖片來源：Pixabay

　　開普勒認為，這一切都歸結於一個被稱為“形態發生場”的概念，它指的是事物之所以擁有某種形式或形態，是因為它們想要如此。但自那之後，這種觀點就被科學界拋棄了。但是，對於雪花和類似的結構為什麼會如此對稱的問題，仍然沒有完全被理解。

　　現代科學表明，這是一個多麼基本的問題。看看所有的螺旋星系你就會知道，這些直徑可寬達 50 萬光年的星系，仍能維持着很好的對稱性。這到底為什麼？在一篇發表於《科學報告》上的新研究中，我們給出了一個解釋。

　　2

　　我們知道，“電磁場”這個概念是由電場和磁場結合而成的。在新的研究中，我們證明了信息和熵也能以一種完全相同的方式聯繫在一起，成為“信息熵”。電流會產生磁場，而變化的磁場會產生電流；信息和熵也會以同樣的方式相互影響。

　　熵是物理學中的一個基本概念，簡單地說，它是對一個系統混亂程度的度量。例如，由於熵永遠不會減少（無序度總是增加的），所以你可以把一個生雞蛋變成炒雞蛋，但反過來卻不行。如果你要傳遞信息，熵也一定會增加——一通電話是要付出熵的代價的。

光波具有電場（E）和磁場（B）。 圖片來源：Parker & Jeynes

　　在新的研究中，我們證明了熵和信息可以被視作為場，並且與幾何有關。我們可以先來想象一下相互纏繞在一起的 DNA 雙螺旋，其實光波也具有相似的結構，只不過是用電場和磁場來代替兩條 DNA 鏈而已。通過使用一些數學方法，我們證明了信息和熵之間的關係可以用同樣的幾何圖形來表示。

　　我們想要測試的是，我們的理論是否能用於預測現實世界中的事物，於是決定試着用我們的理論來計算將一種形式的 DNA 轉化成另一種形式需要多少能量。畢竟，DNA 是一種螺旋，是信息的一種形式。

兩種形式的 DNA。 圖片來源：Parker & Jeynes / Scientific Reports

　　實際上，大約在 16 年前，就有科學家對這個問題進行過一系列非常精確的測量。在實驗中，研究人員將捲曲的 DNA 分子拉直，然後用光學鑷子夾住它的兩端，將其旋轉了 4800 圈。像上圖所示的那樣，DNA 從一種形式被翻轉成了另一種形式。然後研究人員可以計算出這兩種形式之間的能量差。

　　使用我們的理論也能計算出這個能量差：我們知道了這兩個不同版本的 DNA 分子的熵，然後通過熵和溫度的乘積從而計算出了能量，得到了完全一樣的計算結果。從這個結果來看，我們的理論似乎是成立的。

　　3

　　從數學角度上看，螺旋星系也是一種雙螺旋，它們與 DNA 有着相同的幾何形狀。

一個螺旋星系，與之雙臂重疊的對數螺線。 圖片來源：Parker & Jeynes

　　我們的理論直接證明了為什麼螺旋星系的兩條臂是對稱的，這是因為與其他的場一樣，信息熵場也能產生力。星系中的恆星排列是由熵的力量而編排成這樣一對螺旋的，其目的是為了使熵最大化。

　　除了這種定性的論斷，我們也希望能得到一些確鑿的数字。因此，我們決定根據新的理論來計算銀河系的質量。

　　大家知道，如果根據恆星在星系邊緣移動的速度來計算，我們會得出銀河系的質量大約為 1.3 萬億個太陽質量的結果。但奇怪的是，這實際上比星系中的所有可見恆星的質量要大得多。

　　為了能夠解釋這種差異，並解釋恆星的運動速度為什麼比預期的要快得多，天文學家提出了“暗物質”的概念，認為是因為星系中存在這種看不見的暗物質，才對恆星施加了額外的引力。

　　在我們的理論中，我們需要知道星系的熵才能進行計算。好在數學物理學家彭羅斯（Roger Penrose）早就發現星系的熵主要由星系中心的超大質量黑洞的熵決定。

　　而黑洞的質量是已知的，約為 430 萬個太陽質量。當我們知道了黑洞的質量，就可以通過一個方程計算出熵，這個方程是霍金（Stephen Hawking）推導得出的，他還發現了如何計算黑洞表面（即事件視界）的“溫度”。

　　如果能給黑洞的視界指定一個“溫度”，為什麼不給星系也指定一個溫度呢？要知道，黑洞視界以內的任何東西都是不具有溫度的。在新的論文中，利用所謂的“全息原理”，我們認為這是一個合理的想法。因此，我們用信息熵方程來計算星系的全息溫度。

　　然後事情就變得容易了。因為星系的能量是由它的熵和溫度的乘積給出的，而一旦我們知道了能量，就能通過愛因斯坦的質能方程而計算出質量。不過這樣計算出的星系質量並不完全準確，但鑒於我們的星系模型是被高度簡化過的，因此這一結果也是在可接受的誤差範圍之內。

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　　星系的信息熵幾何不僅解釋了熵的力是如何創造並維持了這樣美麗的對稱形狀，而且還解釋了它所包含的所有質量。這意味着我們根本不需要暗物質。根據我們的模型，星系熵產生了如此大量的額外能量，以至於它改變了觀測到的星系動力學，導致星系邊緣的恆星運動速度超過預期。而這正是天文學家想用暗物質來解釋的問題。這種能量不能直接以質量的形式被觀測到，但它的存在肯定得到了天文觀測的支持，這就解釋了為什麼對暗物質的搜索至今仍一無所獲。

　　儘管支持暗物質的研究有很多。但我們的理論對觀測結果提出了另一種解釋，而且這是一種無需提出新物理學的解釋。當然，我們還需要進行更詳細的工作來證實觀測的真實複雜性也能被成功地模擬。

　　我們認為開普勒所尋找的那種“形態發生場”確實存在，它實際上是信息和熵相互交織的結果。經過四個漫長的世紀，似乎我們終於證明了，開普勒是正確的。

　　原文標題為“Kepler’s forgotten ideas about symmetry help explain spiral galaxies without the need for dark matter – new research”，首發於 2019 年 8 月 8 日的 The Conversation。原文鏈接：https://theconversation.com/keplers-forgotten-ideas-about-symmetry-help-explain-spiral-galaxies-without-the-need-for-dark-matter-new-research-121017. 中文內容僅供參考，略有修改，一切內容以原文為準。

　　論文鏈接：

 

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