Mục tiêu của chúng tôi khi chế tạo đĩa cứng là đạt được tốc độ nhanh hơn, độ bền cao hơn và dung lượng lớn hơn so với đĩa mềm.

Chúng tôi phải duy trì khoảng cách nhỏ hơn 1mm giữa đầu từ và đĩa.

Nếu vượt quá khoảng cách đó, hiệu ứng từ tính sẽ giảm.

Giữ khoảng cách đó trong khi quay ở tốc độ cao mà hai thứ không bao giờ chạm vào nhau? Chỉ nghe về nó thôi cũng thấy khó khăn rồi.

Thình thịch-thình thịch-thình thịch-thình thịch-thình thịch.

“Ahh, trục lại bị lắc, và nó bị trầy xước nữa!”

Đầu từ và đĩa không chịu được 3.600 vòng quay mỗi phút, và chúng cuối cùng đã chạm vào nhau, khiến nó bị hỏng.

Tôi nhìn chằm chằm vào đĩa nhôm, giờ đã bị sẹo mà không có lý do.

Tội nghiệp… Đĩa nhôm, số phận bị vứt bỏ mà không cần lưu trữ bất kỳ dữ liệu nào do lỗi thiết kế của tôi, trông thật đáng thương.

“Không sao đâu, tiền bối. Chúng ta đã không chuẩn bị một loạt đĩa nhôm phòng trường hợp này xảy ra sao? Và nếu chúng ta thất bại, chúng ta có thể hỏi lại tiền bối Riritz.”

“Em nói đúng…”

Đúng vậy. Chúng tôi không chỉ tạo ra phương tiện lưu trữ cho riêng mình.

Chúng tôi đang làm điều đó cho người dân của đế chế, những người sẽ sử dụng máy tính.

Chúng tôi phải thiết kế dây chuyền sản xuất tại nhà máy máy tính dựa trên kinh nghiệm thất bại này và đảm bảo sản xuất hàng loạt ổn định.

“Thất bại trong phòng thí nghiệm thực sự là một điểm cộng. Chúng ta càng thất bại nhiều, phương pháp sản xuất sẽ càng chính xác.”

“Haha, đó mới là tinh thần, tiền bối!”

Caroline mỉm cười sau lớp khẩu trang. Mặc dù tôi chỉ có thể nhìn thấy đôi mắt đang cười của cô ấy, nhưng nó vẫn quyến rũ theo cách riêng của nó.

Hiện tại, Caroline và tôi đã mặc đầy đủ trang phục và khẩu trang chống bụi. Toàn bộ cơ thể chúng tôi được bọc trong bộ đồ trắng.

Đây là phòng sạch của học viện.

Đó là một phòng thí nghiệm được sơn hoàn toàn màu trắng, tạo ra một bầu không khí kỳ lạ, đáng lo ngại.

Đó là nơi thường được sinh viên và giáo sư sử dụng cho các thí nghiệm cực kỳ chính xác, nơi ngay cả một hạt bụi hoặc vi khuẩn cũng không thể xâm nhập. Ví dụ, nuôi cấy tế bào, thí nghiệm thuốc mới, thí nghiệm quang học và lắp ráp thiết bị hàng không vũ trụ được thực hiện ở đây.

Trước khi vào phòng sạch, chúng tôi đi qua một căn phòng chứa đầy các cuộn giấy ma pháp sạch sẽ. Nhờ ma pháp sạch sẽ, ngay cả lỗ chân lông của tôi cũng cảm thấy sạch sẽ và sảng khoái.

Cá nhân tôi nghĩ rằng nó thậm chí còn hiệu quả hơn cả buồng tắm khí[note65829] mà chúng ta có trong thời hiện đại. Ma pháp thực sự là tốt nhất.

Với cảm giác đó, sau nhiều ngày thử nghiệm và sai sót, cuối cùng chúng tôi cũng tạo ra được một chiếc đĩa cứng trông khá ổn.

***

“Chà, hãy nhìn vào độ sáng bóng đó.”

Tôi kiểm tra chiếc đĩa cứng đã hoàn thành.

Không giống như đĩa mềm, được làm bằng nhựa mỏng và có lớp hoàn thiện mờ, đĩa cứng, với đĩa nhôm của nó, lấp lánh với lớp hoàn thiện bóng.

Vẻ ngoài sáng bóng, lấp lánh đó khiến tôi có tâm trạng tốt. Đây có phải là lý do tại sao những người giàu có thích lát sàn bằng đá cẩm thạch khắp nhà của họ không?

Caroline, người dường như cũng hào hứng không kém, đang chạy quanh phòng máy tính, bận rộn và bồn chồn.

“Dung lượng 20MB, 20MB!”

“Bình tĩnh nào, Caroline. Ngay cả những cuộn băng từ lớn cũng có thể lưu trữ khoảng 140MB, em biết đấy.”

“Nhưng đó là kích thước lớn đến mức lố bịch mà anh chỉ thấy ở các đài truyền hình! Hãy nhìn những gì chúng ta đã tạo ra! Nó chỉ lớn hơn một chút so với lòng bàn tay! Dung lượng 20MB ở kích thước này là một cuộc cách mạng!”

Trọng tâm của cô ấy lúc này không phải là tốc độ hay độ bền mà là dung lượng lưu trữ vượt trội của đĩa cứng.

Nhờ sự chú ý tỉ mỉ của chúng tôi trong việc ngăn chặn ngay cả một hạt bụi, chúng tôi đã quản lý được dung lượng này.

Caroline đang nhảy giữa sự ngạc nhiên, ngưỡng mộ và phấn khích, giống như một cỗ máy phản ứng rất nhạy.

"Mình tự hỏi cô ấy sẽ phản ứng như thế nào nếu cô ấy biết rằng Trái Đất có ổ cứng 16TB?"

Tôi thực sự tò mò về phản ứng của cô ấy, nhưng tôi đã kìm lại việc tiết lộ.

“Chúng ta có nên thử nghiệm cái này luôn không?”

“Vâng!”

Chúng tôi kết nối đĩa cứng với máy tính, giống như chúng tôi đã làm với đĩa mềm.

Lần này, chúng tôi sẽ lưu trữ 10.000 chữ số của pi.

Ngay sau khi chúng tôi thực hiện lệnh lưu, đĩa cứng quay với tốc độ chóng mặt 3.600 RPM.

Lần này, vì khoảng cách giữa đầu từ và đĩa lớn hơn một chút, nên không có tiếng cào hoặc mài do tiếp xúc.

Giống như đĩa mềm, đĩa cứng lưu trữ dữ liệu trên đĩa nhôm, truyền dữ liệu qua các điện trường và từ trường một cách tinh tế.

Thời gian cần thiết để lưu trữ tất cả 10.000 chữ số? 0,5 giây.

Về cơ bản là tức thời.

“Chờ đã? Tiền bối, chương trình không có lỗi sao? Nó nói rằng đã xong ngay khi em nhấn nút!”

“Không, nó hoạt động tốt. Nhìn cái này.”

Tôi chạy chương trình để gọi lại dữ liệu đã lưu.

Ngay sau đó, 10.000 chữ số của pi đã lấp đầy màn hình.

“Cáááái gì…!”

Caroline há hốc mồm, như thể sắp ngất xỉu vì ngạc nhiên.

Thực sự, tôi rất tò mò về cách cô ấy sẽ phản ứng khi máy tính tiếp tục phát triển.

20MB mà chúng tôi vừa tạo ra chỉ là khởi đầu.

Khi chúng tôi phân phối máy tính cho các công ty và phòng thí nghiệm nghiên cứu hàng đầu của đế chế, sự tiến bộ của máy tính sẽ tăng tốc với tốc độ đáng kinh ngạc.

Có những phòng thí nghiệm nghiên cứu của công ty triển khai các thiết bị thậm chí còn đắt tiền và chính xác hơn cả Học viện Oracle, và chắc chắn sẽ có những người thông minh hơn chúng tôi trong việc tối ưu hóa.

“Có vẻ như chúng ta đã làm được mà không gặp bất kỳ sự cố nào. Thật là nhẹ nhõm. Nào, Caroline.”

“Ồ, vâng!”

Bộp!

Tôi đã thực hiện cú đập tay đặc trưng của chúng tôi với Caroline.

Đây đã trở thành một cử chỉ đặc trưng giữa tôi và Caroline.

Bằng cách nào đó, nó đã trở thành một thủ tục tự nhiên để nhảy lên và đập tay sau khi vượt qua một thử thách khó khăn.

“Hehe, chúng ta đã giải quyết được một vấn đề nữa.”

Trên đường báo cáo về sự phát triển phương tiện lưu trữ cho công chúa, một câu hỏi thú vị đột nhiên nảy ra trong đầu tôi.

“Caroline, anh có một câu đố dành cho em. Nó sẽ dễ dàng cho một người như em, người am hiểu vật lý.”

“Đó là gì?”

“Giả sử, về mặt giả thuyết, dung lượng lưu trữ của đĩa cứng là 1TB.”

“Hả? 1 terabyte? Đó là gấp 50.000 lần những gì chúng ta đã tạo ra…”

“Đó là lý do tại sao anh nói đó là giả thuyết.”

“Ồ, em hiểu rồi.”

Khi tôi nói đó là giả thuyết, cô ấy ngay lập tức hiểu.

Vì cô ấy đã gặp phải nhiều bài toán trừu tượng, nên việc tưởng tượng điều không thể không phải là một thách thức lớn đối với cô ấy.

“Đây là câu hỏi: Một đĩa cứng 1TB không có gì được lưu trữ và một đĩa cứng 1TB chứa đầy dữ liệu — chúng có cùng trọng lượng hay khác nhau?”

Đây là một chủ đề đã gây ra khá nhiều tranh luận trong các cộng đồng internet ở kiếp trước của tôi.

Trả lời điều này đòi hỏi một số hiểu biết về vật lý hiện đại, và nó đã thu thập được khá nhiều dấu hỏi.

Tôi tự hỏi liệu Caroline có thể trả lời nó hay không.

“Chà, câu hỏi không được định nghĩa đầy đủ. Chúng ta có đang giả định rằng cả hai đều có trọng lượng chính xác như nhau ban đầu không?”

“Đúng.”

“Và "không có gì được lưu trữ" có nghĩa là nó hoàn toàn mới, không phải dữ liệu đã bị xóa?”

“Hoàn toàn mới.”

“Vậy thì trọng lượng sẽ hơi khác một chút. Nhưng vì hiện tại không có thang đo nào có thể đo được sự khác biệt đó, theo một cách nào đó, anh có thể nói rằng cả hai đều khác nhau nhưng giống nhau.”

Câu trả lời của cô ấy là trọng lượng sẽ khác nhau, nhưng chỉ khác nhau một lượng quá nhỏ để đo lường.

“Tại sao em lại nghĩ như vậy? Dữ liệu được lưu trữ bằng cách căn chỉnh hướng từ tính, mà không thêm bất kỳ thứ gì bổ sung.”

Nếu đây là USB lưu trữ dữ liệu bằng cách tích lũy các electron, người ta chắc chắn có thể nói rằng trọng lượng tăng lên theo khối lượng của các electron.

Nhưng vì chúng ta đang nói về một đĩa cứng lưu trữ dữ liệu bằng cách sử dụng các đặc tính từ tính, nên đó là một câu chuyện khác. Sự thay đổi duy nhất là sự sắp xếp bên trong.

“Tiền bối, anh đã quen thuộc với nguyên lý tương đương khối lượng-năng lượng, phải không? E=mc^2.”

“Ừm.”

Nguyên lý tương đương khối lượng-năng lượng.

Đó là một nguyên lý mà Einstein đã trình bày trên Trái đất vào năm 1905.

Nghe có vẻ phức tạp, nhưng thực ra khá đơn giản.

Mọi thứ có khối lượng đều sở hữu năng lượng, và ngược lại, mọi thứ có năng lượng đều sở hữu khối lượng.

Nhiều người không hiểu điều này, nhưng bạn chỉ cần chấp nhận nó bằng cả trái tim.

Một vật càng nặng thì nó càng có nhiều năng lượng, và nó càng nhận được nhiều năng lượng thì nó càng trở nên nặng hơn!

Đó là quy luật của vũ trụ.

“Khi chúng ta áp dụng điện trường để ghi dữ liệu, ngay khi chúng ta thêm năng lượng đó, khối lượng không còn cách nào khác là phải tăng lên.”

Caroline đưa ngón trỏ ra khi cô ấy giải thích.

“Trọng lượng tăng lên sẽ rất nhỏ đến mức không thể đo lường được, nhưng nó vẫn sẽ tăng lên. Ví dụ, việc áp dụng 1 jun năng lượng sẽ làm tăng khối lượng thêm 0,0000000000000001kg.”

Lời giải thích của cô ấy thật rõ ràng và chính xác! Đúng như mong đợi từ nữ hoàng của khoa học lý thuyết.

“Heh, đúng vậy.”

“Hehe.”

Mặc dù Caroline đã dễ dàng tìm ra câu trả lời đúng, nhưng tôi nghĩ sẽ hơi nhàm chán nếu kết thúc ở đây.

“Kết thúc ở đây sẽ thật buồn tẻ, vì vậy đây là một câu hỏi bổ sung. Em cần lưu trữ bao nhiêu dữ liệu để làm cho đĩa cứng đủ nặng để có thể đo lường được?”

“Hả, đột nhiên sao? Hừm… Em nghĩ em sẽ cần thêm một vài giả định nữa.”

Tôi đã cho cô ấy các giá trị mà cô ấy cần để giải quyết vấn đề.

“Hãy để cho nó đơn giản. Giả sử em ghi đè toàn bộ đĩa cứng 1TB một lần, và sau đó xóa hoàn toàn dữ liệu một lần nữa.”

“Được rồi. Nó tiêu thụ bao nhiêu năng lượng?”

“Để cho dễ tính toán, giả sử mất 100 jun để ghi đè toàn bộ một lần, và mất khoảng 10 giây.”

Theo tiêu chuẩn hiện đại, mất khoảng 2 giờ để ghi đè hoàn toàn 1TB.

10 giây là một giả định vô lý, nhưng hãy cứ giả sử có một công nghệ tuyệt vời nào đó cho phép điều đó. Rốt cuộc, chúng ta chỉ đang ước tính sơ bộ.

“10 giây! Đó là một giả định cực đoan, nhưng em hiểu rồi.”

Caroline gật đầu.

“Và chúng ta muốn đo được sự khác biệt 1kg về khối lượng. Giả sử không có năng lượng nào thoát ra khỏi hệ thống, chúng ta cần ghi đè lên đĩa cứng bao nhiêu lần để nó tăng thêm 1kg?”

Chỉ nói rằng nó tăng thêm 0,0000000000000001kg không gây ấn tượng lắm, vì vậy tôi đã diễn đạt lại câu hỏi để làm cho nó dễ hiểu hơn.

Caroline bắt đầu nhanh chóng tính toán trong đầu, vẽ những con số vô hình trong không khí bằng ngón trỏ của mình.

Một phương trình bậc nhất đơn giản không có đạo hàm.

Đó là toán học cơ bản mà ngay cả học sinh trung học cơ sở cũng có thể làm được.

E = mc² = 1 × (3 × 10⁸)² = 9 × 10¹⁶ J

Số lần ghi đè = 9 × 10¹⁴ / 100 J

“Để tăng khối lượng thêm 1kg, anh sẽ cần 9 tỷ tỷ jun năng lượng. Vì mất 100 jun để ghi đè một lần, anh sẽ cần ghi đè tổng cộng 900 nghìn tỷ lần.”

“900 nghìn tỷ! Đó là một con số khổng lồ.”

Tôi hỏi Caroline một câu hỏi khác.

“Sẽ mất bao lâu để ghi đè nhiều lần như vậy?”

“Chờ một chút.”

Vỏ não của cô ấy bắt đầu hoạt động tích cực để tính toán.

1 năm = 365 × 24 × 3.600 = 31.536.000 giây.

“Vì vậy, 1 năm xấp xỉ 31.536.000 giây…”

9 × 10¹⁵ giây = ~285.388.127 năm.

“Vì mất 10 giây để ghi đè một đĩa cứng một lần, nên chia số đó cho khoảng 285 triệu năm. Haha, em nghĩ loài người sẽ tuyệt chủng và Kỷ Băng hà sẽ quay trở lại trước khi chúng ta có thể hoàn thành việc này!”

285 triệu năm.

Điều đó có nghĩa là chỉ để tăng trọng lượng của đĩa cứng thêm 1kg, sẽ mất một khoảng thời gian dài đến mức không thể tưởng tượng được.

Lấp đầy hoàn toàn đĩa cứng, xóa mọi thứ, lấp đầy lại và lặp lại quá trình này 900 nghìn tỷ lần sẽ mất 285 triệu năm.

Và chỉ sau đó, đĩa cứng mới nặng hơn 1kg.

Đây là một cách diễn đạt cho thấy sự khác biệt về khối lượng giữa đĩa cứng đầy và trống là không đáng kể.

Thay vì nói rằng nó sẽ nặng hơn một lượng nhỏ, sẽ dễ dàng giải thích hơn bằng cách so sánh nó với khoảng thời gian dài vô lý này.

“Bây giờ em hiểu tại sao anh lại bắt em làm phép tính này.”

“Vậy, em nghĩ sao? Nó khá thú vị, phải không?”

“Vâng, đôi khi những kiểu tưởng tượng phi thực tế này rất thú vị.”

Caroline mỉm cười nhẹ.

Ghi chú của tác giả (Lời bạt)

Tôi đã thêm phần giải thích câu trả lời câu đố mà tôi đã đề cập lần trước vào văn bản chính.

Ban đầu tôi định viết nó trong ghi chú của tác giả, nhưng việc giải thích phép ẩn dụ 285 triệu năm đã chiếm quá nhiều từ, vì vậy tôi đã đưa nó vào phần thân chính và trình bày cẩn thận các bước để dễ hiểu hơn.

Bạn nghĩ sao? Điều này không thú vị hơn là chỉ nói rằng trọng lượng khác nhau sao?

Đối với những người vẫn chưa hiểu:

Mỗi khi bạn tải xuống và xóa video 1TB, đĩa cứng của bạn sẽ nặng hơn 0,0000000000000001kg.

Đó là một lượng nhỏ đến mức bạn thậm chí không thể cảm nhận được.

Vì vậy, hãy định hình lại câu hỏi:

Bạn sẽ phải tải xuống và xóa video bao nhiêu lần để nó nặng hơn 1kg?

Kết quả là 900 nghìn tỷ lần.

Giả sử mất 10 giây để tải xuống và xóa video, tức là 285 triệu năm.

Bạn sẽ phải tải xuống và xóa video liên tục từ thời khủng long lang thang trên trái đất để tăng trọng lượng của đĩa cứng chỉ thêm 1kg.

Tôi sẽ cố gắng duy trì tốc độ kích thích dopamine vừa đủ.

Nhân tiện, tôi đã không đạt được mục tiêu ba lần cập nhật liên tiếp.

Tôi sẽ cố gắng ép xung một lần nữa khi tôi có nhiều thời gian và năng lượng hơn, vì vậy hãy theo dõi mùa tiếp theo…