1959年12月29日晚，在加州理工学院举行的美国物理学会会议上，理查德·费曼发表了一场题为《底部仍有充足空间》的演讲，他指出，没有任何物理定律能阻止我们把整部《大英百科全书》写在针尖上，把有史以来所有书籍存入一粒尘埃大小的物体中，或者逐个原子地排列物质。生物学已经在做这类事情——一个活细胞把它的指令保存在一缕DNA中——所以物理定律显然允许这样做。我们只是还没有造出工具。

他是对的，几十年来我们几乎免费地深入了那个空间。晶体管尺寸反复减半，使芯片密度翻倍；曾经占满一个房间的计算机现在可以装进手表里。但这种轻松的下降已经停滞，最明显的迹象是数据中心的扩建。六家最大的超大规模企业今年将在计算基础设施上花费超过7000亿美元，大约是他们在2025年创下的纪录的两倍，他们浇筑混凝土、铺设铜缆和硅片的速度超过了电网供电的速度。这种扩建通过蛮力购买性能——增加我们已经知道如何制造的东西。另一种进步，即让芯片变得更好的那种进步，正在悄然耗尽。

追踪20世纪信息时代的趋势线，在21世纪智能时代来临之际正在弯曲或断裂。摩尔定律——将硅片上的晶体管密度绘制成图——已经放缓。登纳德定律——晶体管缩小时功耗保持不变——已经终结。库米定律——追踪每焦耳的计算量——已经开始减弱。克瑞德定律——关于磁存储密度——已经放缓至爬行。凯克定律——描绘光纤容量——正在趋于平缓。

但这些缩放定律仅仅是对工程系统的观察，而非基本物理定律。真正的极限——由量子力学、广义相对论和信息论所决定——远低于今天数据中心中的任何东西。缩放定律描绘了我们身后的下降；基本极限描绘了剩余的空间。有些在实践中可能遥不可及，但它们值得探索，因为这项工作有双重回报：一次在技术开发中，一次在基础科学中。

在1959年的演讲中，费曼自掏腰包提供了两个各1000美元的奖项。一个奖给第一个造出小于0.4毫米立方体的实用电动机的人。他期望这能迫使某人发明一种真正全新的微技术。相反，大约一年后，一位名叫威廉·麦克莱伦的加州理工学院培训的工程师带着造好并运行起来的电动机出现了——一个四分之一毫克的机器，大约一粒沙的大小，在显微镜下用牙签和钟表匠的车床手工组装。费曼只是略微失望。这个奖项以最无趣的方式证明了他的观点：空间就在下面，但达到这第一个里程碑根本没有用到任何新技术——只是一个异常耐心、双手稳定的人。

第二个奖项的结局则不同。它被提供给任何能将一页文本在每个方向缩小25000倍的人，小到足以让整部《大英百科全书》装在一个针头上。这个奖项四分之一世纪无人认领，最终在1985年被斯坦福大学研究生汤姆·纽曼赢得，他使用电子束光刻机——当今芯片制造图案工具的祖先——以所需比例转录了《双城记》的开篇页。

然而，下降早已顺利进行。在费曼演讲的前一年，刚被德州仪器聘用、还没有假期可休的杰克·基尔比，在7月几乎独自在实验室里度过，而同事们则享受休假。到那年9月，他已经将晶体管、电容器和三个电阻器连接在一起，全部来自一片锗，证明整个电路可以从一块半导体中雕刻出来。

这个想法