这篇推文足以改变你看待世界的方式,不信?先听故事:
故事从一个出现在化学课本中的严肃男人——发现氧气的化学家约瑟夫普利斯特利开始。实际上,他是个牧师,也是个业余科学家。因为口吃,所以事业很不顺利,过得穷困潦倒。为了钱,他和玛丽结了婚,但玛丽并没有什么钱,他们就开始靠玛丽的哥哥,他的大舅子接济生活。
他一边做着很烂的布道工作,一边在啤酒厂研究气体性质。他观察到酿啤酒的大桶上有一层“凝固的空气”,他开始试着把各种东西放进去观察(就是如此简单而原始)。把老鼠放进去,死掉了;把燃烧的蜡烛放进去,熄灭了;把一点火药放进去,也灭了。最后他把乙醚放进去,结果他不小心把乙醚掉进桶里了,还没来得及观察,就被酿酒工赶出去了。
虽然他那个所谓的实验还没有观察出什么结果,但他有了一个新的重大发现:当这层“凝固的空气”进入水里时,水里会立刻充满气泡,嘶嘶冒泡的喝起来也相当不错。(在这里应该明白了,这层空气就是二氧化碳)颇有商业头脑的普利斯特利,试图将这种气泡水,也就是现在熟悉的苏打水,推销给海军部,并宣称这种水可以治疗坏血病,但失败了。于是他又调整商业方针,转向大众市场,很快,苏打水就在欧洲掀起了养生水疗的风潮,普利斯特利也因此一举成名。
避雷针的Fashionshow:
今天你避雷了吗?
数百年来,人们一直探究雷和闪电的特性。
英国传教士曾推测,闪电由云摩擦产生,雷则是云团碰撞发出的声响。
中世纪人们有一种习俗,雷雨时要去敲响教堂尖塔上的大钟,希望赶走雷电,结果害得无数敲钟人触电伤亡。直到年,巴黎最高法院不得不颁布一条法令来制止这种行为,因为在此前33年里发生了起记录在案的雷击事件,至少有个倒霉蛋被电死在湿漉漉的钟绳旁。
后来,人们留意到雷电对遍布欧洲的火药库存在着潜在威胁,很多人开始探讨如何化解这种威胁。
年,一名煮皂工的第15个孩子本杰明·富兰克林,给英国皇家学会写了一封信,阐述自己的电学理论。他写道,电分正负两种。电之所以会像人们已经普遍观察到的那样,从一个地方流向另一个地方,是因为呈负电的物质总会被呈正电的物质吸引,要回归自然状态下的平衡。
富兰克林提议用教堂的尖塔验证自己的理论。他认为,电流一定会被呈正电的铁棍吸引走,离开它原本会经过的那些或许更危险、更脆弱、更昂贵的东西。但皇家学会对此实验嗤之以鼻,所以富兰克林决定自己动手。然后,富兰克林做了如今闻名世界的风筝实验。他和他儿子用湿麻线把一枚铜钥匙系在风筝上,之后把风筝送入雷雨云吸引雷击,最后成功将雨云中的雷电引到了莱顿瓶(用来储存静电的)里。实验很成功,年,英国安装了第一根避雷针。
但直到年,意大利北部布雷西亚的一座火药库发生爆炸,大约17.5万磅火药被雷电引爆,摧毁了半径英尺范围内的幢房屋。这时,安装避雷针才受到重视,成了政府议题。
布雷西亚政府请求皇家学会帮助他们避免悲剧重演,为此成立了一个委员会,富兰克林名列其中。但避雷针该向富兰克林主张的那样安装在屋顶,还是该装在房子周围呢?人们为此举棋不定。最后考虑到富兰克林是革命党人,英国人抛弃了他的建议,把避雷针装在了房屋周围。整个欧洲竖起了无数避雷针。
富兰克林的避雷针大大激发了18世纪70年代欧洲人的想象力,尤其是避雷针在日常生活中的运用。比如,巴黎的时髦女郎头戴拖着长长导线的避雷帽在大街上漫步;而男士更为夸张,他们争相购买装有长长导线的避雷针晴雨伞。
煤气灯下的你在学习,
而我在看猫捉老鼠的游戏
18世纪,海上贸易空前发达,诞生了一项全新的需求:保护船底免遭热带海域生物蛀食。这个需求将促成工业革命最伟大的发明之一,也让一位雄心勃勃的发明家踏上了破产之路。
尽管由于祖先的挥霍,科克伦的人生起点比较惨淡,但他的目标是非常宏伟的:将祖传的煤矿发扬光大。然而,在申请专利、大举借债、建立沥青工厂,万事俱备以后,他却受到了致命的打击:海军部决定把保护船底的材料从沥青换成铜,他的发明没有被采用。这位倒霉的发明家再也没能东山再起,年,他去世在巴黎的贫民窟。
然而,就在放弃沥青厂前不久,科克伦错过了一次本可能改变他(和整个世界)前进轨迹的机会。工厂的一座窑发生了爆炸,科克伦沮丧不已,不过他还观察到一个奇异的现象:爆炸时产生的气体也燃烧起来。
科克伦暂时没为它找到什么用途,但是想出了一种欣赏它的办法。他在窑顶上加装了枪管,看从里面喷出来的火焰取乐。
在一次拜访伦敦、徒劳地试图推销沥青时,科克伦向发明家默多克提到了这种奇怪的气体。后者立即紧锣密鼓地研究起来,并为它想出了一种新的用处:照明。
煤气灯一推出就大获成功。它取代了昏暗、易于引发火灾的蜡烛和昂贵的鲸油,照亮世界各地的街道和房屋,改变人们的夜间生活。人们开始充分利用夜晚的时间,夜校应运而生了。之前没有机会上学的人可以在夜校接受各种范畴的知识,从基础文化课到机械制图,从科学到哲学、艺术。当然夜间生活并不全都是有教益的,很多人开始在晚间出门参加社交活动,比如聚众在灯光明亮环境优雅的酒馆里看猫捉老鼠的游戏,以此取乐。
在煤气灯最早推广的伦敦,只有泰晤士河没有享受到它的好处,反倒深受其害:用煤炼煤气产生的废料,成吨成吨地排入河里,河上臭气熏天。有人看中了这种不值钱的废料,想买回去用来清洗机器,结果收获了意外之喜——这种油可以溶解橡胶。这种此前一直硬邦邦的材料终于找到了用途,雨衣、轮胎、帐篷、床垫……橡胶制品迅速渗透了生活的方方面面。
化学家争相探索用这些“废料”还能制造出什么好东西,此后的一百年间,他们没有失望——染料、塑料,这些现代生活中无处不在的材料纷纷诞生。
是什么让爱更浪漫?
不是钻戒,是烟囱
13世纪初,即将笼罩年的“小冰期”骤然降临。在数百年的温暖以后,突如其来的寒冷引发了生活方式的剧烈变革。
这场变革最重要的驱动力,是熬过严寒活下去的愿望。当时为了防火,一栋屋子只在中间放一座大火炉,然而这样的取暖手段,在严寒之下就非常无力了。于是,在欧洲,炼铁和制造玻璃的工匠制造出了取暖效率更高的烟囱。
如果以直线的方式推进,烟囱的出现似乎不是什么大事,它只不过让房屋更暖和、生活更舒适。然而实际上,它直接催生了阶级分化和一种新的观念。烟囱让房子的结构发生了改变,大屋内分隔出了小房间。于是,不同阶层的人不再聚集取暖,而是渐渐分化开来。当时有诗人悲哀地叹息:
现在,每一位富人都在他专门的房间独自用餐,躲开穷人的视线;他们的小房间里或许还有烟囱,而大厅原本才是聚餐的场所。
人们可以更方便和亲密的人独处,或是和亲近的人探讨秘密事务。私密空间的诞生,让隐私观念萌芽,爱情也成了更私人、更浪漫的事。爱情诗在当时突然流行开来,烟囱对此颇有贡献。
另一方面,烟囱让管理机构在冬天也能运转,经济生活的效率大为提升。随着生活水平提高,建筑业也随之兴旺,木材很快陷入短缺。木柴不够用了以后,人们急切地寻找新能源,更高效的煤炉应运而生;煤炉的高温帮助工人实现了大规模熔铁,于是他们铸造出了早期蒸汽机的活塞圆筒,蒸汽机因此真正成为了驱动工业革命的发动机。
画风奇怪的电学研究:
每天触一电,健康多一点
年,物理学家帕斯卡(大气压的单位就是以他命名)找他的姐夫帮忙,上山做一项实验。实验者在山上不同的位置把水银管颠倒过来,观察它们的高度,证明山顶的气压比山脚下更低。最早的气压计就此诞生。
气压计催生了对空气和真空的一系列研究,其中最古怪的探索路径,来自一位天文学家。年,让·皮卡德高高兴兴地挥舞着气压计从巴黎天文台回家,突然发现了一件怪事:他手中的气压计居然在发光。他又使劲晃了晃,发现晃得越用力,光就越明亮。这种光引起了许多人的兴趣,还有人为它起了一个很有气势的名字:“生命之光”。
牛顿的门徒豪克斯比重现了这种光,解释道,它是空气和水银摩擦产生的。接下来,他造出了一台放大版的机器,主体是一个抽成部分真空的玻璃球,它会吸引羽毛等等细小的东西,手放上去,玻璃球还会发出光亮、噼啪作响。
以这台机器为起点,欧洲开始了一场电学研究狂欢。电学研究呈现出游乐场和马戏团的气质:科学家带着满车的设备巡回演讲,观众被电火花和吸引力惊得目瞪口呆。这场狂欢也吸引了很多借机敛财的高手,他们声称电具有奇妙的疗效(这个套路今天仍然存在)。由于相信这些疗效,许多人被电得嗷嗷直叫;有人推出了一种“宇宙神力电磁床”,声称可以治疗不孕不育,还吸引到众多名流为他站台。
接下来有人尝试用豪克斯比的机器给装满水的玻璃瓶充电。玻璃瓶被“充饱”后,轻轻一碰瓶壁,就会感觉到明显的电击。然而除了储存电能,也有人用它发明异想天开的实验。年,法国一家修道院的院长叫许多修士手拉手站成一圈,然后将莱顿瓶放到一名修士手里,观察修士们一个接一个被电得跳起来的情景。
到了年,有人发现青蛙体内也存在电流。然而又过了几年,亚历山德罗·伏打研究这个现象时,发现电流不是来自生物体内,而是来自观察时使用的两种不同的金属。第一枚化学电池就此诞生。
科学家对电的兴趣越来越浓厚,并开始重新审视电和它产生的吸引力有何关系。19世纪初,两个法国人把片金属组成的伏打堆放进水里,却发现它并未和他们想象的一样,体现出磁性,像指南针那样偏转。但他们完全错过了事情的重点:放在旁边的一根细钢条的确偏转了,二人却觉得这事无关紧要!
就这样到了年,一位名叫奥斯特的丹麦人在哥本哈根讲课,为了演示一个实验,给一段导线通了电。结果他发现,恰好放在附近的一只指南针居然动了。随后的几个月,奥斯特仔细研究了这个现象,得出结论:电流周围存在磁场。
哥本哈根的这间教室成了现代社会最重要、影响最深远的发明的源头,虽然当事人奥斯特无法得知这一点。奥斯特的发现开启了电和磁关系的蓬勃研究。有人在铁棒上缠绕电线,让铁棒带上磁性;还有人反其道而行之,让磁铁在线圈里转动,让线圈里生成电流。有一位音乐爱好者把音叉也带进了实验室:用电磁铁控制音叉振动发声。
这些发现,最终由一个并非专门研究电和磁的人联结在了一起。他是一位在美国教聋哑人说话的发明家。为了记录和重现每个音节的形状,他让金属薄膜振动,用磁场记录下振动的模式,再通过电流传输,让另一个薄膜几乎同时重现这种振动。尽管用途和他最初设想的不太一致,但这台设备将彻底改变信息传输的方式。他发明的是世界上的第一台电话。
原来,改变世界的革新竟然是这样诞生的!
以上几个例子来自詹姆斯·伯克的《联结:通向世界的文明史》,在这本书中,他追溯10年历史,探索看似互不相干的种种创新,如何通向改变了世界的八种变革:原子弹、远程通信、计算机、生产线、飞机、塑料、火箭和电视。这位“科学史界的福尔摩斯”手握放大镜梳理历史,找到挥舞气压计的物理学家、改进车床的工匠、避难深山的修士,近距离记录他们改变世界的时刻;一系列事件在历史中演进,其悬念迭出、环环相扣,不逊于最精彩的侦探故事。
作为BBC的金牌主持人和制片人,詹姆斯·伯克在英国家喻户晓,他主持过人类第一次登月的大新闻,也制作过《世界改变的时刻》《环》等多部科学史纪录片。《联结》同名纪录片在英国与美国播放时,刷新了当时的纪录片收视纪录,英国每5人中就有1人看过。
在此之前,从未有一部作品像《联结》这样,用跨越学科的视角,串联起历史或科学中纷繁的线索。许多人推崇它“彻底改变了自己看待世界的方式”。《联结》包罗万象、触类旁通的写作风格,开启了大众科学史一个崭新的流派,但尽管资料越来越容易收集,却鲜有后来者能像这部作品一样广阔。《联结》是一本“宝藏之书”,无论你是文科生还是理科生,行业专家还是“什么都想懂一点”的好奇人士,都能在这部作品中,发现历史的另一重面孔。
伯克希望,《联结》能提供一种回顾历史的全新方式,并且以此协助更多人发现更有益的未来。“变革的浪潮已近在眼前,未来世界的复杂性必将超过我们的认知。潮来之前,有一件事至关重要:我们必须理解变革如何发生,才能更好地掌握它,争取更有益的结果。”