1.1 变革的步伐
“自古登堡发明印刷机结束了黑暗的中世纪，并点燃文艺复兴时期以来，就再也没有见过像微芯片这样划时代的技术，能拥有常人难以想象的深远的经济、社会和政治影响。”
—Michael Rothschild[1]
1804年，梅里韦瑟·刘易斯（Meriwether Lewis）和威廉·克拉克（William Clark）开始对现在的美国西部地区进行为期两年半的探索旅程。在很多年过去之后，他们的日记才得以发表。后来的探险家并不知道，刘易斯和克拉克已经在他们之前来过这个地方。斯蒂芬·安布罗斯（Stephen Ambrose）在他关于刘易斯和克拉克远征的著作《无畏的勇气》[2] 中指出，信息、人和货物的移动速度都无法超越马的速度——这个限制在几千年都没有发生改变。1997年，数以百万计的人在互联网上观看了“逗留者号”（Sojourner）机器车在火星表面滚动的场景。我们可以同几千英里外的人进行交谈，并且可以即时观看世界各地的网页。我们还可以在以超过500英里每小时的速度飞行的飞机上发送微博。
在19世纪末和20世纪初，人们发明了电话、汽车、飞机、无线电、家用电器，以及其他许多我们已经习以为常的奇迹。它们彻底地改变了我们工作和娱乐的方式、我们获取信息的方式、我们交流的方式，以及如何组织我们的家庭生活。人类进入太空是20世纪最显著的技术成就之一。人造地球卫星，第一颗人造卫星Sputnik[3]在1957年成功发射。到1969年，尼尔·阿姆斯特朗第一次在月球上行走。我们仍然不能拥有供个人使用的宇宙飞船，假日的月球旅行，或在太空中进行大量的商业或研究活动。即使面向富豪的太空旅游也还处于早期阶段。登陆月球对我们的日常生活没有产生什么直接的影响。但是，如果有行人出现在前方道路上的话，汽车中的计算机系统现在可以自行刹车。有些车会自己停到车位上，而实验性的汽车可以自己开在城市街道上。计算机程序在国际象棋和Jeopardy！[4]上已经击败了人类专家，我们的智能手机能够回答我们的各种问题。外科医生可以在离病人很远的地方操纵机械设备进行手术。有大约50亿人使用手机；美国“短信族”每年发送超过一万亿条短信；Facebook拥有超过8亿注册用户；Twitter用户每天发送数以十万计的微博；而当你读到这些数字时，它们可能已经都过时了。要想过一天不使用任何包含微芯片设备的生活，就像一整天不开电灯一样极为罕见了。
第一台电子计算机建造于20世纪40年代。贝尔实验室的科学家在1947年发明了晶体管——微处理器的基本组成部分。第一个硬盘驱动器是IBM于1956年制造的，重量超过一吨，而且只能存储5MB（兆字节、百万字节）的数据，比我们现在一张照片需要的空间还要小。现在，我们可以在口袋里装上150小时的视频走来走去。一个TB（一千千兆字节，或万亿字节）存储的磁盘价格也不再昂贵，可以存储超过250小时的高清视频。在互联网上有数千亿GB（千兆字节，或十亿字节）的信息。1991年的航天飞机上的板载计算机只有1兆赫兹的频率。十年之后，有些豪华汽车上都用上了100兆赫兹的计算机。如今几千兆（GHz）的计算机都很常见。当我开始计算机科学教授的职业生涯时，个人计算机尚未被发明。计算机是放在空调房间里的大型机器；我们在打孔卡片上输入计算机程序。如果我们想要做研究，我们就要去图书馆，图书馆目录架上放满了3×5英寸的索引卡片。社交网站就是附近的比萨店和酒吧。我想说的意思不是说我老了；而是变化的速度和幅度。你使用计算机系统和移动设备的方式，可能在两年、五年或十年间发生巨大的变化，而在你的职业生涯中可能几乎会变得无法识别。计算机的泛在性、变化的快速步伐、无数的应用程序，以及它们对日常生活的影响是20世纪后几十年和21世纪开端的鲜明写照。
不仅仅是技术变化如此之快，社会的影响和争议也是在不断发生变化。随着个人电脑和软盘而来的是计算机病毒，以及开始对著作权概念的巨大挑战。随着电子邮件而来的是垃圾邮件。随着越来越多的存储和速度而来的是拥有我们的个人信息和财务生活有关的详细信息的数据库。有了网络、浏览器和搜索引擎，也就方便了儿童对色情内容的访问，出现了更多对隐私的威胁，以及更多的版权挑战。电子商务为消费者带来了廉价商品，为企业家创造了商机，也带来了身份盗窃和诈骗。手机也已经产生了非常多的影响，我们会在本章后面和第2章中专门讨论更多的细节。事后看来，人们一开始担心电脑和早期的互联网会产生反社会、反群体的影响可能显得是多么地荒谬。如今，随着社交网络、短信、视频、照片和信息分享的普及，网络成为一个非常社会化的场所。在2008年，有“专家”非常担心因为在线视频的需求增加，互联网会在两年内崩溃。事实并非如此。前几年对隐私威胁的关注与新的威胁相比显得无足轻重。人们曾经担心计算机和互联网是多么吓人，现在几岁小孩都会操作平板电脑和手机上运行的应用程序。对技术“富人”和“穷人”差距（也即“数字鸿沟”）的担心，随着互联网接入和手机在整个美国和世界各个角落的普及而逐渐消失，数字鸿沟的缩小速度远快于长期存在的一些其他全球鸿沟，例如教育和淡水供给。