本文摘自：《我們如何走到今天？》，麥田出版

《星際大戰》╳雷射光束：結帳櫃台上的條碼掃瞄機

構想從科學一點一滴流出，流入商業之河，再從那裡漂流入動向較難預料的藝術、哲學漩渦裡。但有時構想大膽往上游走：從美學的揣測進入自然科學。一八九八年威爾斯（H. G. Wells）出版其劃時代小說《世界大戰》（The War of the Worlds），協助創造出將在二十世紀的大眾想像裡扮演極重要角色的新一類創作體裁―科幻小說。但那本書把一個較具體的東西介紹給剛開始發展的科幻小說創作：入侵地球的火星人用以摧毀整座城鎮的「熱光」（heat ray）。威爾斯寫到他筆下有高科技文明的外星人：「他們能以某種方式在一幾乎完全不具傳導性的室裡產生高溫，然後靠一面光滑而組成成分不詳的拋物面反光鏡，將這一高溫以一道平行光束投射向他們所選中的東西，作法就和燈塔的拋物面反光鏡投射出光束差不多。」

這個熱光是那些深深烙印在大眾腦海裡的想像物之一。從《飛俠哥頓》（Flash Gordon）到《星艦迷航記》到《星際大戰》，光束武器幾乎是任何夠先進的未來文明必有的東西。但雷射光束直到一九五○年代晚期才真正問世，而且要再過二十年才會成為日常生活的一部分。科幻小說作者領先科學家一或兩步，這不是頭一遭。

但科幻迷搞錯一件事，至少短期內是如此。沒有死光這種東西，我們目前所擁有最接近飛俠哥頓之武器的東西是雷射槍射擊遊戲（laser tag）。雷射終於進入我們的生活時，因質量不佳不足以充當武器，卻很適合做科幻小說作家所從未料想到的一件事：確定一條口香糖的價錢。

一如燈泡，雷射也不是單一發明，而是如技術史學家瓊恩．葛特納（Jon Gertner）所說：「它是一九六○年代期間諸多發明的產物。」它肇始於貝爾實驗室與休斯飛機公司的研究，以及物理學家戈登．古爾德（GordonGould）的獨立摸索。古爾德在曼哈頓某糖果店裡讓他充滿創意的雷射設計方案得到公證，接著就雷射專利案打了三十年的官司（最後打贏）。雷射是極為集中的光束，光在正常情況的混亂狀態被縮減為單單一個有序的頻率。貝爾實驗室的約翰．皮爾斯（John Pierce）曾經論道：「雷射之於一般光，就如廣播信號之於靜電。」

但與燈泡不同的，早期對雷射感興趣，並非出於打造消費性產品的明確意圖。研究人員知道雷射的集中信號可用來嵌入資訊，其效率比現有的電線還要高，但對於要如何利用那一頻寬，就比較不清楚。皮爾斯於當時解釋道：「當出現這類與信號發送和通信有密切關係的東西，且那是個幾未被理解的新東西，而你又有人可研究它時，你最好放手去做，以後再去煩惱為何著手研究它。」最後，誠如大家所知，因其在光纖裡所發揮的作用，雷射技術成為數位通信所不可或缺的東西。但隨著一九七○年代中期條碼掃瞄機的問世，雷射的第一項重要運用出現在結帳櫃台上。

創造出某種可被機器讀取的代碼以鑑定產品和價格的構想，已在人們腦海裡漂浮了五十年。有位名叫諾曼．約瑟夫．伍德蘭（Norman Joseph Woodland）的發明家，受摩斯密碼的長劃與點所啟發，一九五○年代設計出一個類似靶心的視覺碼，但要讀出這個代碼，需要一顆五百瓦的燈泡（亮度為一般燈泡的十倍左右），而且即使讀出都不大精確。後來的發展表明，掃瞄一連串黑白符號，是雷射所立即能得心應手的工作，即使是剛問世的雷射亦然。到了一九七○年代初期，也就是第一批有用的雷射初登場之後才幾年，現代的條碼系統，即通用商品編碼（Universal Product Code）被奉為主要標準。一九七四年六月二十六日，俄亥俄州某超市的一條口香糖成為史上第一個由雷射掃瞄過條碼的商品。這項技術傳播緩慢；晚至一九七八年，仍只有百分之一的商店有條碼掃瞄機。但如今，你所能買到的東西，幾乎樣樣都打上了條碼。

二○一二年，經濟學教授埃梅克．巴斯克（Emek Basker）發表一篇文章評估條碼掃瞄對經濟的衝擊，文中詳述這項技術如何透過夫妻經營的小店和大型連鎖店散播開來。巴斯克筆下的數據證實了早早採用新技術一事的典型效應：早早採用條碼掃瞄機的商店，大部分從中受益不大，因為得訓練員工使用這項新技術，且許多商品還未打上條碼。但久而久之，獲利大幅提高，因為條碼變得無所不在。但在巴斯克的研究裡，最引人注目的發現，乃是：條碼掃瞄機所促成的利潤提高並未平均澤被各商店。大商店比小店的生意好上許多。

在店裡維持大量存貨始終有一固有的優勢：顧客有較多樣的商品可選擇，而且店家可用較少的錢從批發商那兒批來大量商品。但在條碼和其他種電腦化庫存管理工具問世之前，保有大量庫存的益處，大部分被掌握每樣商品庫存量一事的成本抵銷掉。如果店裡存放了一千項，而非一百項商品，就需要更多人力和時間來查明哪些熱銷商品需要補貨，哪些商品滯銷，徒占架上空間。但條碼和掃瞄機大幅降低維持龐大庫存的成本。條碼掃瞄機於美國登場後的幾十年裡，零售商店的規模暴增：拜自動化庫存管理之賜，連鎖店得以放手擴張為如今主宰零售業的大賣場。若沒有條碼掃瞄，今日塔吉特（Target）、百思買（Best Buy）以及賣場面積如同航站大廈的超級市場的購物盛況，不會那麼容易就出現。如果雷射史上有死光，死光槍下的亡魂就是夫妻經營的小店，被大賣場革命摧毀的獨立商店。

國家點火設施╳小如胡椒粒的氫丸：創造乾淨、永續的能源

《星際大戰》、《飛俠哥頓》的早期科幻迷，若看到強大的雷射被拿去掃瞄口香糖包（以高超手法集中的光竟被用去管理庫存）會大失所望，但若想到北加州勞倫斯利佛摩爾實驗室的國家點火設施（National Ignition Facility），心情大概會好上許多。科學家已在那裡建造了全球最大、最高能的雷射系統。人造光最初只是簡單的照明工具，助我們於天黑後閱讀、娛樂；不久，它被改造，用於廣告、藝術和資訊。但在國家點火設施，科學家讓光兜了個圈子回到原點，利用雷射創造以核融合為基礎的新能源，重現在太陽（我們天然光的原始來源）的稠密核心裡自然發生的過程。

在國家點火設施的深處，核融合發生所在的「標靶室」（targetchamber）的附近，有一道長長的走道飾有乍看之下是一連串一模一樣之羅思科（Rothko）畫作的東西，它們全都展示八個大小如同晚餐餐盤的大型紅色方形物。這些方形物共有一百九十二個，每個都代表朝點火室一細小氫珠同時射發的諸多雷射之一。我們習於將雷射視為極微量的集中光，但在國家點火設施，雷射比較像是炮彈，將近兩百個雷射合力創造出一道會令威爾斯引以為傲的能量束。

這個耗資數十億美元的建築群，被設計來執行自成一格且為時僅一微秒的活動：把雷射射向氫燃料，同時有數百具感應器和高速攝影機觀察此活動。在國家點火設施，他們把這些活動稱作「射擊」（shot）。每一次的射擊都需要六十多萬個控制裝置嚴絲合縫的協調合作。每道雷射光束在一連串鏡片和反光鏡引導下運行一點五公里，所有雷射光束共同增強功率，最後達到一百八十萬焦耳的能量和五百兆瓦的功率，且它們全都匯集在大小如胡椒粒的一個燃料源上。雷射的定位必須非常精確，相當於站在舊金山AT&T公園的投手丘上，向五百八十五公里外的洛杉磯道奇體育場投出一記好球。每一微秒的光脈衝，存在時間短暫，卻擁有美國全國電力網能量一千倍的能量。

國家點火設施的所有能量擊中只有毫米寬的靶丸，在靶丸身上產生前所未見的情況―超過一千萬度的溫度、達鉛密度百倍的密度、達地球大氣壓力一千億倍以上的壓力。這些情況類似恒星、巨行星核心、核武內的情況，使國家點火設施得以在地球上創造出一個迷你恒星，把氫原子融合，釋放出數量驚人的能量。在那一瞬間，在雷射壓縮氫時，那個燃料丸是太陽系裡最熱的地方，甚至比太陽核心還熱。

國家點火設施的目標，不是創造死光或最高端的條碼掃瞄機，而是創造出可永續的乾淨能源。二○一三年，國家點火設施宣布，這個裝置已在其數次射擊期間首度產生淨正能量，即融合過程所需的能量稍少於它所創造的能量。那仍不足以大量有效率的再生，但國家點火設施的科學家深信，經過足夠的實驗，他們最終能用雷射以幾乎完全的對稱性壓縮燃料丸，屆時我們會擁有潛力無限的能源，替現代生活所需的所有燈泡、霓虹燈招牌、條碼掃瞄機提供動力，更別提替電腦、空調、電動車提供動力。

匯聚在那顆氫丸上的一百九十二道雷射，有力地告訴我們，我們已在極短的時間內取得多大的成就。僅僅兩百年前，最先進的人造光有賴於在大洋之中的船隻甲板上割開鯨魚。如今我們能利用光在地球上製造出人造太陽，即使只存在一瞬間。沒人知道國家點火設施的科學家能不能如願創造出以核融合為基礎的乾淨、永續能源。說不定有人甚至把它視為徒勞無益的事，一場受到大力吹捧但產生的能量永遠少於它所投入之能量的雷射表演。但想當年，啟程航入太平洋，花三年歲月尋找二十四公尺長的海洋哺乳動物，荒唐程度絲毫不下於國家點火設施，而那場追尋激發我們對光長達一個世紀的渴求。或許，國家點火設施的夢想家，或地球某處的另一組研究伙伴，最終會促成同樣的效應。我們仍在追尋新的光。