区区一个比特

计算机里面有什么?它能显示静态的图片、动态的视频、音乐、你的支票簿、你写的信,它还能玩电子游戏、与世界各地的人交流等等。但是,计算机里面有图片吗?如果你拿出显微镜并知道该往哪里看,你能在电脑内部的某个地方找到小小的图片吗?你能看到 “A”、“B”、“8” 或是 “12” 在里面的某个地方移动吗?

答案是否定的。计算机里没有图片、数字或字母。计算机里只有一种东西。虽然这种东西在计算机里面有很多,但只有这一种东西。这就是比特。

当你把一枚硬币抛向空中,它最终会以两种可能的状态之一落到地上 —— 要么正面朝上,要么背面朝上。

你卧室里的灯(假设这个灯只有开关而不能调节亮度)可以开也可以关。

你家大门可以是锁上的或是没有锁上的。

这些东西有什么共同点呢?它们都包含了一个可能处于两种状态之一的东西。这就是比特的定义。

比特是某种物理实体,它在空间中有大小和位置,且自身的某种属性在任意时刻都可以处在两种可能状态之一,并可以在两种状态之间来回变化。

一块粘土不是一个比特,它可以被捏成一个球、一个立方体、一个薄片、一个环、一根木头、一张脸或任何你能想到的东西。它在空间中有大小和位置,但是它有太多种状态,所以不能称之为比特。如果你把这块粘土压平,在一面刻上 “是”,在另一面刻上 “否”,然后把它放进窑里面烧,直到它变硬,那么你或许可以称它为比特了。它放在桌子上,只能显示 “是” 或 “否”。这样,它就只有两种状态了。

你可能以前听说过与计算机有关的比特,现在你知道它们是什么了。在计算机中,比特不像硬币或锁,它们最像电灯。也就是说,计算机中的比特是有电或者没有电的地方。计算机中的比特非常非常小,数量也非常多,但这就是计算机的全部。