一年前, 我在博客上陆续写了好几篇”完全用命令行工作“的文章. 这些文章介绍了一些我平时用的的基于命令行或纯键盘的工具和命令. 而之所以强调纯键盘(不用鼠标), 是因为我发现拔掉鼠标纯用键盘, 能大幅度的提高工作效率. 这也是我写这个系列的初衷.
其实, 命令行的, 或者支持键盘工作的程序层出不穷,如果做个有心人, 每周几乎都能发现新的甩掉鼠标提高效率的工具。比如说,这一年中我就发现了如 keynav 这样使用纯键盘和二分法定位屏幕的程序,更多的支持 vim 键位的各种浏览器, 编辑器插件. 所有的这些工具, 用起来都非常酷(事实上不用鼠标本身就很酷). 因此,单从好用的工具来讲,”完全用命令行工作” 这个系列每月都可以写一篇. 一年过去了, 随着我更多的使用纯键盘工作, 我发现, 其实和用什么工具没多大关系, 掌握了一个基本原则之后, 那些工具顺手就可以找到.
什么是我想说的基本原则呢? 时隔一年, 我觉得可以总结成一句话: 鼠标更加容易分散注意力, 且输入带宽没有键盘大.
为什么说鼠标分散注意力呢? 我在“拔掉你的鼠标” 这篇文章中有过说明: 鼠标在屏幕上不受我们注意力的边界约束, 很容易使我们的注意力分散到各种地方, 成为工作效率的敌人。如果用时间管理眼光来看, 鼠标甚至可以说是时间管理的敌人 — 鼠标可以让你随时用一个窗口跳到另一个窗口, 一个关注点跳到另一个关注点, 使得你的时间规划失去效果. 我发现拔掉鼠标之后,上网不会乱点,无聊的时候不会点着好友的头像开始聊天,或者没事整磁盘碎片等等。拔掉鼠标的目的, 是为了提升工作效率. 当然我也知道, 拔掉鼠标是属于治标不治本的一种办法, 好在大部分浪费时间的应用都依赖于鼠标, 拔掉鼠标后想浪费时间也无从下手了. 所以在短时间之内的确算是一个提高效率的有效方法.
当然, 真正会把握自己时间的人, 是不会像上面提到的那样因为鼠标而分散注意力的. 即便这样, 鼠标也不见得有键盘好用. 用理论上来说, 鼠标这个“信息通道” 的带宽太小了,相比较于键盘, 鼠标向计算机传输同样的信息可能要花费更多的时间. 一个最简单的例子就是快捷键. 键盘快捷键不光比用鼠标在多级菜单中点来点去快, 甚至也比移动鼠标单击一个图标快. 究其原因, 还是因为鼠标操作图形界面是一种间接的给计算机发指令, 而用键盘快捷键相对直接一点. 只有在移动焦点和点击选择定位位置的时候, 鼠标才比键盘高效.
这一年, 我发现虽然还不能 100% 的抛弃鼠标, 但可以说 95% 的情况下, 鼠标的使用都是可以避免的. 具体来说, 包括以下几处.
第一, 消除浏览和寻找文件时对鼠标的使用, 用搜索来定位文件. 用鼠标定位文件的时候, 一般人会一层一层的打开文件夹直到找到所需的文件. 实际上, 应该使用桌面搜索(苹果自带) 去管理这些文件, 从而不需要用鼠标去点击文件夹. 除了桌面搜索, Quicksilver/Alfred 这样的启动器, 和命令行等等, 都可以节省在浏览文件上所耗费的鼠标点击和时间. 命令行也是一个大宝库, 很多时候, cp/mv 比拖放文件夹快多了.
第二, 消除窗口管理中对鼠标的使用, 用键盘快捷键代替鼠标点击按钮. 在多任务图形界面操作系统里, 我们常常需要移动, 最大最小化, 或者切换窗口. 如果有兴趣, 还可以尝试一下 Awesome 这样的平铺窗口管理器.
第三, 消除应用程序对鼠标的依赖, 使用快捷键. 几乎任何一个复杂一点的应用程序, 如 Firefox, Photoshop 或 Office , 都会提供一整套的快捷键方案. 相比较于用鼠标反复选择点击菜单项, 熟悉快捷键的人完全可以运指如飞, 手不离开键盘完成所有操作. 这也包括 vimperator 等让 Firefox 焕发第二春的杀手级插件.
当然, 我们用了好多年养成了用鼠标代替键盘的习惯,是不可能在一夜之间改回头的。如果你是一个用习惯了鼠标的人, 现在想要从鼠标转移到全键盘, 不要期望一会儿就能扔掉鼠标. 这个过程可能会持续几个月. 如果你上面的每一条都做到了, 就正儿八经拔掉鼠标, 工作个一星期. 几星期之后, 你会发现更多的快捷键, 更多的命令行工具, 写更多的脚本完成原来需要鼠标完成的事情. 到时候, 那就真的是 the world is your oyster 了. 你会发现, 原来计算机用起来是这么的爽, 而且再也不要担心腕关节受损了.
各位读者新年好. 今年, 博文准备将我博客上现有的的编程珠玑番外篇系列, 以及我将要写的该系列的一些文章结册出版. 这个系列能写到现在, 都要感谢各位读者的捧场和传播, 以及在留言中给出的那些意见和建议. 当然, 我继续需要各位读者更多的意见和建议.
在写作该系列的时候, 我心里大致有个写作的框架和轮廓. 在和博文沟通中, 郑晖老师, 博文视点的周老师和卢编辑, 还有其他业内高手等也都给过我不少的建议, 对我帮助非常大. 目前, 我依然在两个方面需要各位读者的意见. 具体来说:
第一, 我希望知道读者的背景和对文章深度的期待. 在写这个系列的一开始, 我是以有趣的八卦的角度来写的, 文章的篇幅也不长, 用邓晖老师的话说, “致使有些问题无法充分展开”. 加上本人学识也有限, 写太深了我自己也驾驭不了, 写太浅了又会让人觉得是浮光掠影骗人钱财, 因此我想听听读者对这个系列的文章的深度和广度的期待. 同时, 我对读者的定位是: 觉得看完了一些编程的书还意犹未尽, 很好奇并觉得计算机科学和编程有趣的人 [按 Dreyfus 分类 , 读者的水平应该是在新手(Novice) 之上, 高手(Expert) 之下的 Advanced Beginner 和 Competent 层次]. 因此, 我还想了解下读者的技术背景. 我把自己想象为一个看完了”编程珠玑”之后手不释卷, 感觉意犹未尽因此狗尾续貂的人, 因此定位是”以计算机科学和编程教科书之外的有趣, 有用的知识为主题的系列文章”。 您的意见将帮助我和出版社的编辑们处理书稿的时候, 在内容的深度和广度, 主线和八卦之间达到一种较好的平衡.
第二, 我希望有技术上的高手对我文章中无论大小的瑕疵提出猛烈的批评. 博客上的技术文章一旦要成书, 标准完全不可同日而语. 我也深切的感觉到自己在有些技术问题上的理解的不深刻. 质量达到 Knuth 大牛那样出书后给找到 Bug 的人发支票是不可能的, 但事先尽可能的找到 Bug 让书稿质量更加好还是值得追求的. 同时, 我会在书中致谢所有在成书过程中给与我帮助的人.
你可以在这里留言, 也可以在推特上 @mathena.
蒙博文的卢编辑推荐, 本文在写作时参考了 vgod 的写书计划.
对航空感兴趣的人都知道,美国自取消阿波罗登月计划之后,其空间探索的主要精力,都放在了航天飞机主导的太空任务和国际空间站上。 和中国,俄罗斯的宇宙飞船不一样的地方在于,航天飞机是一种可以重复飞行的飞行器。
美国和前苏联都设计过航天飞机。他们设计的初衷都是一样: 航天器重复飞行能够降低制造和设计成本。 美国成功的做出了7艘航天飞机,而前苏联的航天飞机计划从来没成功的进入空间轨道过。 NASA 虽然成功的做出了航天飞机,限于当时的科学技术和认识的缺陷,还是没有避免一些致命的设计缺陷。 挑战者号和哥伦比亚号的事故都集中体现了这些设计缺陷。
航天飞机在发射时候,是将一个飞机状的东西(最后进入轨道并返回的飞行器,也叫轨道飞行器)挂载在一个巨大的土黄色的液氢/液氧燃料仓上。这个燃料仓旁边,又绑上了两个固体火箭增加推力。 发射后,固体火箭会掉入海中被回收,而巨大的土黄色燃料仓会坠入大气层烧毁。 不需要懂太多火箭知识就知道, 这等于是把航天飞机挂在一个火药桶上起飞,而且发射一旦出现什么问题,载有宇航员的轨道飞行器不能与燃料仓分离,固态火箭的使用更加使得火箭变得不可控(液态燃料可以随时关闭,固态燃料一点燃就没法熄灭) 。 这样,一旦火箭有了问题,爆炸和机毁人亡全都无法避免。挑战者号的事故就正好反映了这些设计缺陷。
同时,航天飞机使用表面瓷砖隔热,这些瓷砖在飞出和重返大气层的时候会被烧灼,可能会被损坏,所以航天飞机每次起飞都要重新装修一次,而且一旦在起飞的时候损坏,重返的时候就是听天由命了。哥伦比亚号航天飞机就是这样的事故。 航天飞机从设计到现在已经近30年了,因为当年使用的技术老旧,NASA 不得不养着一帮工程师来支撑航天飞机的飞行和维护。这些团队,不管航天飞机在天上还是在地下,都是要拿工资的。 于是,算下来,航天飞机的发射总成本,居然比发射一枚不回收的火箭还要高。
航天飞机有这么多的问题,是必然要退役的。这一点在哥伦比亚号事故后就变得尤其清晰。但是迄今为止,除了航天飞机和俄罗斯的大火箭,人类还没有其他方法把超过20顿的有效载荷送上 LEO (地球低轨轨道)的能力。而俄罗斯的火箭的载荷还是太小,送人没问题,送哈勃天文望远镜这样的大东西就要靠N次输送,对接和太空行走装配才能完成。之所以要巨大的火箭,因为克服地球重力井所需要的推力是如此之大。所以不管是登月也好,维护国际空间站也好,未来去火星探索也好,只要想让足够的东西逃离地球的引力,都离不开一个东西: 大推力火箭。 而美国除了航天飞机,居然就没有大推力火箭(送阿波罗登月的土星五号早就退役几十年了,当年的那些工程师都找不着了)。
小布什做总统的时候,带着和其他国家太空竞赛的意思,提出了 2020 年重返月球的计划。航天飞机自然不是送人和设备去月球的选择,于是,NASA 顺着登月的思路,提出了星座 (Constellation) 计划。 整个星座计划的总思路,是研发两枚大推力火箭,分开执行送人和送设备上天的任务,再将人和设备在月球轨道上对接。总所周知,在美国,人的生命是最重要的,因此载人的那枚火箭侧重于安全性,而载物的那枚火箭则侧重于大推力,和土星5号一样,有粗大的身材(见下图,胖的火箭旁边绑了两个固体的推进器,而瘦的火箭则完全是安全的液体推进,且有逃逸装置)。
在我看来,星座计划是一个先天不足,又完全没什么创新的计划。首先,NASA 根本没有那么多钱来烧两枚火箭的研发。何况,月球美国已经去过好几次了,再去也是挖土。 最为关键的是,Bush 的星座计划里,居然要求 NASA 最大程度的重用原来阿波罗计划和航天飞机的技术和知识。 这就把一个本来可以做出革命性技术的项目,变成了重复一次阿波罗计划的项目,这样就完全失去了技术转化和民用化的巨大前景。 本来美国政府就已经是赤字累累了,再烧这个钱,完全没理由没价值。事实也的确如此,在布什任期,NASA 并没有在星座计划上按照时间表研发出对应的火箭技术,也没有看到什么革新的技术用在星座计划上。
Obama 总统上台后,委托一个由航空专家组成的小组对美国下一代空间探测计划做了一个总的评测。这个委员会对星座计划的意见是:工期拖沓,超过预算,没什么创新。于是,Obama 政府顺着这个,在2010年一月份的时候起草了一个提案,主要的思路是放弃重返月球的计划,跳过月球直接研究火星和小行星的机器人和载人探测计划,航天飞机退役,把往国际空间站等低轨轨道送人和设备的任务交给商业化的航空公司托管,不依赖于航天飞机技术发展下一代大推力火箭。平心而论,这个计划是完全可行也有创新意识的,而且可以降低不少成本。特别是现在私人航空公司送一个人上地球低轨轨道完全不费力气,况且美国作为月球俱乐部的唯一一个成员,和中印俄日这几个国家比谁在21世纪先登月一点意思没有,不如探索太阳系内其他星球。 这一点完全秉承了二战时候美国海军攻占西太平洋时使用的蛙跳跨岛战术,跳过月球,宇宙还很广阔。
当然,一个提案要想通过,还得参众两院投票通过才行。NASA 在航天飞机和火箭研发上已经雇佣了很多人,如果将 NASA 的一些项目外包,或者不依赖于NASA 现有技术,就意味着 NASA 雇员的失业。 在美国,失业和地方经济和选票都是直接关联的。因此,这个法案自然会得到 NASA 基地所在的那些州的议员的反对。加上普通人对放弃登月,感情上完全接受不了(想想中国还计划2025年登月呢),觉得是放弃了美国在太空探索上的领头羊地位,所以这个提案直接被枪毙了。
于是,参院的部分议员修改了原来的提案,这就是昨天参院刚刚通过的提案。其中,Obama 政府做了不少的妥协,原来计划的投资给私人航天的三十多亿美元砍成了16亿,国际空间站延长服役几年,航天飞机延长服役一次(这样NASA的配套工程师不至于瞬间失业),登月计划取消,大推力火箭换个名字继续开发,准备火星和小行星的机器人和载人探测。在上篇文章里我说了,载人火星探测要想成功,没有新一代的推进技术是痴人说梦。NASA 现在没有了登月的压力,应该可以潜心开发下一代的可以让人在太阳系自由穿梭的推进技术。 到时候,人类就真的摆脱了地球的重力的限制了。
跨过月球,2030年登上火星,这就是美国下一代空间计划的大体意思。
1969 年,美国国家宇航局 (NASA)完成了人类历史上的一次创举:首次把人送上了月球。执行此任务的推进器,是由纳粹德国的著名火箭科学家,二战后加入美国国籍的冯布劳恩设计的“土星五号”火箭。
“土星五号”火箭是人类历史上最大,最高和最重的多级火箭,比已经是庞然大物的航天飞机要庞大许多。 “土星五号”之所以这么庞大,原因在于阿波罗计划需要将一个轨道舱,一个登月舱和能够让宇航员从月球轨道再返回地球轨道的燃料送到月球轨道。即使是使用液氢这样比冲 (Specific Impulse) 较大的推进剂,在发射期间,平均前进一英里,也要消耗掉两万五千磅的液氢推进剂。送上月球尚且需要如此费力,载人送上其他比月球还要远很多的行星的难度就更加难以想像了。
事实上,在火箭科学中,有一个著名的“火箭公式”,大致是说火箭在飞行过程中的速度变化,和火箭发射前后的重量的比例的对数成正比。如果想要足够快的行星际航行,火箭的飞行速度,要从发射时候的零到变到很大,才能逃逸地球的重力陷阱,进入太阳轨道;最后,又要减慢速度,才行进入其他行星轨道或者着陆。简单的数学推倒可以发现,这样大的速度变化,会导致火箭发射时候所携带的燃料和火箭的有效载荷成指数级别的关系。 不大精确的说,如果要送一个载人航天器和所需的设备,食物等在半个月之内到火星的话,我们要把波斯湾一天出产的石油全部装在火箭里做燃料才行,而这需要一个十几千米高的火箭。 所以,科学家一度认为, 仅靠喷气式引擎,人类不要说星际迷航了,在足够短的时间里飞到太阳系的其他行星都是个大问题。
其实这个问题早就有了解决的方法。 1918年苏联科学家夏格尔就提出,如果想要行星际旅行中航天器的速度加快,一个方法是让航天器掠过一个运动的行星。 因为行星本身也是运动的,航天器能够获得两倍行星速度的加速。 这就好比用一个运动的铁球去撞一个玻璃球,玻璃球能够反方向弹开,而且还能获得两倍的铁球的速度。 在这个巧妙方法的协助下,美国的水手10号探测卫星掠过金星被推送到了目的地水星,而著名的旅行家号,更是利用100多年一遇的行星排列的机会,一举掠过木星, 土星, 天王星和海王星。 现在,凡是 NASA 的行星探测器,没有一个不是通过掠过其他行星的方法获得加速到达目的地的。
如果对速度没有要求, 太阳系行星间旅行还有另一种方法,就是利用行星的合力。 如果一个人类卫星位于两个行星平面上的某些点的话(黑话讲叫三体问题的拉格朗日点), 这个卫星受到两个行星重力的合力的效果,能够让卫星处于一个相对两个行星静止的位置。因为行星本身是运动的,所以卫星完全以不消耗能量或消耗极低能量的方式在太阳系里面按照一定轨道运行。 只要精确的计算和利用这些轨道,卫星就能在太阳系里面以一种非常节能的形式从一个点滑到另一个点,当然需要的时间可能巨长无比。当然这不要紧,如果人类要建立火星或其他行星基地的话,我们可以极低的代价把大规模的物资在太阳系里运来运去。
喷气式引擎带来的第一代推进技术让人类终于可以进入近地轨道, 重力加速技术让太阳系中行星际旅行成为可能,可是如果人类需要星际间的航行,靠以上两种技术就完全不够了。 到底下一代的推进器技术是反重力引擎,还是 WarpDrive, 就等聪明的人类再发明吧。 但愿在有生之年能看到星际航行成为现实。