1959년 12월 29일 저녁, 캘리포니아 공과대학에서 열린 미국물리학회 모임에서 리처드 파인만은 "저 아래에는 널린 공간이 있다"라는 강연을 했다. 그는 어떤 물리 법칙도 우리가 브리태니커 백과사전 전체를 핀 머리 위에 쓰거나, 인류가 쓴 모든 책을 먼지 한 점 크기에 저장하거나, 물질을 원자 하나하나 배열하는 것을 막지 않는다고 주장했다. 생물학은 이미 이런 일의 여러 버전을 해내고 있다. 살아있는 세포는 DNA라는 가느다란 실에 자신의 지침을 보관한다. 그러니 물리 법칙이 그것을 명백히 허용한다. 단지 우리가 아직 도구를 만들지 못했을 뿐이다.

그는 옳았고, 수십 년 동안 우리는 그 공간으로 거의 공짜로 내려갔다. 트랜지스터는 반복적으로 크기가 반으로 줄어 칩의 밀도는 두 배가 되었다. 한때 방을 가득 채웠던 컴퓨터가 이제 손목시계 안에 들어간다. 그러나 그 손쉬운 하강은 정체되었고, 가장 분명한 신호는 데이터 센터의 확장이다. 가장 큰 하이퍼스케일러 여섯 곳은 올해 컴퓨팅 인프라에 7,000억 달러 이상을 지출할 전망이며, 이는 2025년에 세운 기록의 약 두 배다. 그들은 전력망이 공급할 수 있는 속도보다 더 빠르게 콘크리트와 구리와 실리콘을 새 부지에 쏟아붓고 있다. 그 확장은 이미 만들 줄 아는 것을 더 많이 추가함으로써 무식한 힘으로 성능을 산다. 칩을 더 좋게 만든 다른 종류의 진보는 조용히 바닥나고 있다.

20세기 정보 시대를 추적하던 추세선들은 21세기 지능 시대의 여명과 함께 휘거나 끊어지고 있다. 실리콘 위의 트랜지스터 밀도를 그린 무어의 법칙은 느려졌다. 트랜지스터가 작아져도 전력 소비는 그대로라는 데너드의 법칙은 끝났다. 줄당 계산량을 추적하는 쿠미의 법칙은 흔들리기 시작했다. 자기 저장 밀도에 관한 크라이더의 법칙은 기어가다시피 느려졌다. 광섬유 용량을 도표로 만든 켁의 법칙은 평평해지고 있다.

그러나 이 스케일링 법칙들은 단지 공학 시스템에 대한 관찰일 뿐, 근본적인 물리 법칙이 아니다. 양자역학, 일반상대성이론, 정보이론이 규정하는 진정한 한계는 오늘날 데이터 센터의 그 무엇보다도 훨씬 아래에 있다. 스케일링 법칙은 우리 뒤의 하강을 도표로 그린다. 근본적 한계는 남아 있는 공간을 도표로 그린다. 일부는 실제로는 손이 닿지 않을 수 있지만, 탐구할 가치가 있다. 그 작업은 두 번 값을 치르기 때문이다. 한 번은 기술 개발에서, 한 번은 기초 과학에서.

1959년 강연에서 파인만은 자기 주머니에서 각각 1,000달러짜리 상 두 개를 내걸었다. 하나는 0.4밀리미터 정육면체보다 작은 작동하는 전기 모터를 만드는 첫 사람에게 돌아갔다. 그는 그것이 누군가에게 진정으로 새로운 마이크로기술을 발명하도록 강제할 것이라고 기대했다. 대신 약 1년 후, 캘리포니아 공과대학에서 교육받은 엔지니어 윌리엄 맥렐런이 모터를 만들어 작동시키는 모습으로 나타났다. 4분의 1밀리그램 기계, 대략 모래알 크기로, 이쑤시개와 시계공의 선반을 이용해 현미경 아래에서 손으로 조립한 것이었다. 파인만은 약간 실망했을 뿐이다. 그 상은 가능한 가장 흥미롭지 않은 방식으로 그의 주장을 입증했다. 공간은 저 아래에 있었지만, 이 첫 이정표에 도달하는 데는 새로운 기술이 전혀 필요 없었다. 그저 비정상적으로 인내심 강하고 손이 안정된 남자만 있으면 되었다.

두 번째 상은 다르게 늙었다. 그것은 한 페이지의 텍스트를 각 방향으로 25,000배 축소해 브리태니커 전체가 핀 머리에 들어갈 만큼 작게 만드는 사람에게 주어졌다. 그 상은 4반세기 동안 아무도 차지하지 못했고, 마침내 1985년 스탠퍼드 대학원생 톰 뉴먼이 전자빔 리소그래피 기계, 오늘날 칩 제조 패턴 도구의 조상격인 장비를 사용해 『두 도시 이야기』의 첫 페이지를 요구된 축척으로 필사하면서 수상했다.

그러나 하강은 이미 잘 진행되고 있었다. 파인만의 강연 전해, 텍사스 인스트루먼트에 새로 입사해 아직 휴가를 갈 수 없었던 잭 킬비는 그해 7월을 동료들이 휴가를 즐기는 동안 거의 혼자 실험실에서 보냈다. 그해 9월까지 그는 게르마늄 한 조각으로 트랜지스터, 커패시터, 저항 세 개를 연결해 전체 회로가 반도체 한 덩어리에서 조각될 수 있음을 증명했다.

그 아이디어