全球定位系統先驅逝世

詹姆斯·斯皮爾克,小,幫助創造了一項深刻改變世界的技術

作者與她已故的丈夫詹姆斯·斯皮爾克 Jr.

斯坦·H·雷蒂夫

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


2019年2月,我和我的丈夫詹姆斯·斯皮爾克 Jr. 慶祝了他與同事布拉德·帕金森、雨果·弗魯霍夫和理查德·施瓦茨一起獲得女王伊麗莎白工程獎的訊息,這是世界上最負盛名的工程獎項,以表彰他們在全球定位系統(GPS)方面的開創性工作。GPS 過去是,現在仍然是一項偉大的工程壯舉,需要開發新的衛星、原子鐘和 GPS 接收器。

當 GPS 在 1970 年代推出時,它幫助美國軍方改進了導航,隨後,它為移動地圖應用程式做出了不可估量的貢獻。現在,近 50 年後,吉姆在 1970 年代設計和提出的相同穩定的 GPS 訊號被用於從監測構造板塊和冰川到銀行業務,再到跟蹤所有移動裝置,包括阿爾茨海默病患者和假釋犯的裝置等各個領域。

不幸的是,吉姆在 2019 年 12 月 3 日白金漢宮舉行的正式女王伊麗莎白獎頒獎典禮之前去世了,所以我將獨自完成這段旅程。但在他去世之前,吉姆和我詳細討論了這項榮譽對他意味著什麼。他非常感謝女王伊麗莎白工程獎的認可,並希望這能激勵其他人在各自領域取得偉大的成就,並得到同行和公眾的認可。正如他所說,“工程技術是為人類帶來改變世界的福祉的必要催化劑。這太神奇了!”


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他多年來的成功都是在這種精神的指導下取得的,但它們也是他令人難以置信的才智和雄心勃勃的創業精神的結果,當我 1973 年在斯坦福大學校園的安吉爾田徑場跑道上遇到他時,這些精神得到了充分展現。他剛剛成立了一家沒有風險投資,基本上沒有資金的公司,因此公司需要在第一年就實現盈利。我們於 1975 年底結婚,這意味著我們必須共同為公司的所有貸款提供個人擔保。

這當然是有風險的,但吉姆已經是訊號定時技術方面的專家,並且在福特航空航天公司工作期間,他為世界上第一個軍用衛星通訊系統設計並實施了有效載荷。他創辦了斯坦福電信公司,是因為他感到有必要和緊迫感為 GPS 的發展提供重要的工程解決方案,因此,當他的前同事布拉德·帕金森聯絡他,詢問吉姆的公司是否會推薦用於分碼多重進接(CDMA)的 GPS 訊號結構時,他已經準備好迎接挑戰。

他提出的訊號至今仍在工作,並且是使消費級 GPS 技術成為可能的原因。他弄清楚瞭如何在不互相干擾的情況下允許多顆衛星在同一頻率上廣播。他的工作也為 GPS 的驚人精度做出了貢獻,他的公司製造了一些最早的 GPS 接收器。

在那些早期,我們租了一套在瀉湖旁的一居室公寓,在晚餐烹飪時划著獨木舟,欣賞著海濱的鳥類生活。後來,我們在伍德賽德買了一棟漂亮的房子,每天乘坐一輛車通勤到矽谷,先到他的辦公室,然後到我在那裡從事公司和工業房地產工作的辦公室。下班後,我們去 Gold's Gym 從晚上 7:00 到 8:30 鍛鍊。這將成為吉姆的一項嚴肅的業餘愛好,他在健美比賽中獲得了無數全國獎盃,其中大部分是在 60 歲以後獲得的。他還參加了馬丁·路德·金批准的短跑比賽,在該比賽中,他在 50 歲以上年齡組中獲得世界冠軍的第三名。

晚飯後,吉姆以他特有的無限精力,開始了他的下一個班次,撰寫技術書籍,解釋他的工程和物理理論,以解決複雜的工程問題。我們這樣做了 27 年,然後在 1999 年他賣掉了他的公司。

2001 年,吉姆受邀擔任斯坦福大學電氣工程系的諮詢教授。他於 2005 年共同創立了斯坦福定位、導航和時間中心 (SCPNT),並將他在 L5 民用訊號方面的工作成果貢獻給了美國。後來,吉姆被任命為斯坦福大學的兼職教授。

吉姆是我們莊園住宅的建築師、工程師和總承包商,該住宅位於加利福尼亞州半月灣 125 英畝的海濱。我們希望將太平洋上的這顆明珠捐贈給一個在教育和國家研究方面具有全球影響力的組織,以研究氣候變化、天氣擾動、無化肥農業實踐和海洋健康。

我們一起度過了令人難以置信的一生,追求著為他人服務並希望改善許多人生活的共同使命,但許多人不知道的是,為了做到這一切,吉姆必須克服嚴重的視力障礙和卑微的出身。當他還是個年輕的學生時,他的同齡人稱他為“小教授”,他的許多老師認為他不可能寫出他提交的論文。吉姆戴著厚厚的眼鏡,並且勤奮到一絲不苟。在他成長的歲月裡,由於身材矮小,他無法參加體育運動,因此他投身於智力追求。直到在社群大學,他的教授才認識到他超群的才智,鼓勵他繼續在斯坦福大學攻讀電氣工程碩士和博士學位。

他的視力從小就有問題,但在他生命的最後兩年半里,他完全失去了視力。他看不到他的超級計算機的鍵盤,也無法閱讀或識別人臉。這是他無法克服的考驗。他可以在腦海中看到複雜的量子數學、天空中的虛擬隧道、能夠實現室內 GPS 的新型訊號結構以及其他複雜的工程研究,但他不再有辦法在失明的情況下進行交流和教學。

我很自豪能為吉姆的成功做出重大貢獻。吉姆臨終遺言是遺憾他再也不能教別人了。他總是跳出固有思維模式來提供超越當前認知的解決方案,並且他總是試圖幫助別人思考超越平凡的宏大想法。他極大地豐富了我的生活。為此,我永遠感激不盡。

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