我们的炼金术

今天的播客持续约 15 分钟,我们将观看艾尼萨·拉米雷斯 (Ainissa Ramirez) 的《我们的炼金术》,副标题为“人类与物质如何相互转化”。

这是一本为普通读者编写的科学书籍。它专注于材料的设计和发现——或者众所周知的材料科学。

世界是由原子组成的,其中的一切都是由于原子之间相互作用的方式而发生的。作者说,如果我们理解这些相互作用,我们就可以改变它们并获得新的结果。

拉米雷斯在玻璃吹制课上掉落了一个花瓶,由此获得了本书的灵感。她意识到她正在塑造玻璃,而玻璃也在塑造她——影响她的感受并帮助她理解和欣赏这种材料的工作原理。

同样,我们世界中的材料也改变了我们。它们是由发明家塑造的,然后新发明塑造了我们的文化。拉米雷斯在她的书中向读者介绍了八种在很大程度上塑造了现代世界的技术。她的目标是激发人们对技术、历史和文化之间联系的好奇。她还运用批判性思维,因为我们的技术所产生的结果对我们的世界来说既美妙又危险。

拉米雷斯曾在贝尔实验室担任研究科学家,并在耶鲁大学和麻省理工学院担任学者。她为《时代》、《科学美国人》、《美国科学家》和《福布斯》撰稿。她还经常出现在 PBS 的“SciTech Now”节目中。

她的书也获得了一些令人印象深刻的认可。《我们的炼金术》被评为亚马逊 2022 年最佳科学书籍之一、史密森尼杂志 2020 年十大科学书籍之一,并入围洛杉矶时报图书奖决赛。

因此,请继续聆听,了解八项发明对我们的生活产生了多么深远的影响,为什么分享有关创新者和创新的包容性故事很重要,以及为什么我们需要批判性地思考我们所创造的事物。

本书的每一章都探讨了一种不同的技术或一组相关技术。每一篇都解释了该技术如何以特定方式改变文化和历史——例如,我们如何彼此联系,或者我们如何互动。因此,这些章节的标题只有一个词,例如“交互”或“连接”。

拉米雷斯特别关注那些不太知名或被忽视的发明家。她希望人们在她笔下的创新者身上看到自己的影子。作为一名科学界的黑人女性,这对她来说很重要。当她还是个孩子的时候,当她看到一个年轻的非裔美国女孩在电视节目“3-2-1 Contact”中解决问题时,她受到启发,走上了这条职业道路。如果没有那个代表,她可能不会有这个梦想,也不知道这对她来说是可能的。

那么科技如何改变世界呢?让我们看一下时钟作为第一个例子。

想象一下您身处 1870 年代至 1900 年代的伦敦。企业依赖于了解准确的时间。例如,酒吧需要确切知道何时关门,因为如果它们在下班后营业,就会被罚款。但需要了解时间的企业却缺乏相应的设备。

日晷、水钟和沙漏是大多数人用来计时的工具,它们依赖于影子、液体或沙子的运动等不精确的方法。有些人有手表,但它们的使用并不广泛,而且并不总是准确的。

要知道精确的小时和分钟,你需要天文学。格林威治的皇家天文台和其他类似的天文台可以准确地知道现在是什么时间,但当然,企业无法每天派人到几英里外的天文台。

一个家庭在这里看到了商机。露丝·贝尔维尔是她家里第三位出卖时间的成员。她每天都带着已故父亲的怀表,名叫阿诺德,去皇家天文台,并将手表上的时间与天文台的时钟进行比较。然后她走遍了整个伦敦,从一家企业到另一家企业。她根据与她手表上的时间的差异告诉每个人官方时间。

对于贝尔维尔和她的顾客来说,这将是一次愉快的互动。他们会喝杯茶,了解彼此的新闻。但随着电报钟、无线技术和收音机的出现,她的服务成为了过去。

拉米雷斯为时钟和精确报时的影响提供了丰富的背景。他们之前的生活是什么样的?现在很难想象,但如果你回顾一下你的童年,或者如果你的生活中有一个孩子,你就能得到一个想法。婴儿有自己的内部时间表。他们会在自己的时间感到饥饿、警觉和困倦。但随着年龄的增长,他们开始遵循成年人现在所做的严格的时间表。

成年人过去也更是如此。我们遵循太阳的周期并利用它们来赴约。如果你要在中午在村庄广场与某人见面,你对中午的想法可能与他们的不同,所以你可能会发现自己等待了一段时间。现在我们有了时钟,我们可以同步时间。我们可以更快地完成工作,但我们可能会在匆忙中失去一些东西。

我们的睡眠也会受到影响。我们中有多少人患有睡眠障碍?您是否想过它们可能与我们在时钟和电灯出现之前的自然睡眠模式有关?在工业革命之前,我们的祖先在晚上 9 点或 10 点左右睡觉,午夜过后醒来。他们会熬夜大约一个小时,做一些温和的工作,比如缝纫、写作,或者与同样醒着的邻居闲聊。然后,当他们再次感到疲倦时,他们又会再睡三个半小时。这个时代的人们写下了“第一次”和“第二次睡眠”,尽管现在我们中没有多少人意识到这种过去的睡眠模式。

计时继续进行。本书关于时钟的章节继续讲述了钟表匠本杰明·亨茨曼发明更好的手表弹簧的故事,以及沃伦·马里森的振动石英钟的故事,这是第一台能够准确报时的公共时钟。

借助著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦的“相对论”,读者可以了解时间的主观性,该理论认为时间不是固定的东西。静止的时钟比移动的时钟快。然后是爵士小号手路易斯·阿姆斯特朗的实验,他改变了演奏的音符的长度,这改变了听众的时间感。

时间、时钟技术以及它们如何改变我们互动的方式就讲到这里。它们是拉米雷斯探索的八种技术之一,其他技术也有类似的深度。

在了解技术及其影响的同时,我们还从人类层面了解其发明者。以钢铁为例,我们在连接美国的铁轨中发现了钢铁。

拉米雷斯深入研究了亨利·贝塞默的故事,他找到了一种快速制作这种材料的方法。我们看到他是一个多么复杂的人。拉米雷斯用作者的一些语言描述了他是如何迷人或爆炸性的,慷慨或专横的,他如何话很多但更喜欢独自一人处理他的小玩意,以及他如何看起来悲伤但花时间寻找新的机会。

我们看到贝塞麦的背景如何塑造了他作为一个人并塑造了他所做的发明。他的父亲是一位在法国工作的多产发明家,法国大革命后搬回英国。年轻的亨利可以使用他父亲的工作室和工具。

当他长大后,他面临着一个战争世界:确切地说,克里米亚战争始于 1853 年,当时英国及其盟友与俄罗斯人争夺天主教徒进入圣地的权利。为了赢得这场战争,英国需要更好的武器,因此当时的发明家寻求一种更快的方法来制造制造大炮的钢材。这不仅对军队有帮助,而且对军队也有帮助。这项发明也将使发明者致富。

所有这些因素都让贝塞麦对开发更快的炼钢工艺产生了兴趣。由于贝塞默生活的背景和他的身份,我们得到了我们所做的发明。它塑造了我们现在的世界。随着钢轨连接美国,城市不断发展,新的商业形式诞生,圣诞节成为今天的主要节日。

这是人为因素如何影响技术的另一个例子,但不是以积极的方式。其中一章称为“捕捉”,重点介绍摄影。我们了解了如何创建可以捕捉运动的相机。但最重要的是,我们了解摄影反映和支持其时代和背景的种族主义的不同方式。

20世纪60年代,美国学校废除种族隔离后,学校集体照未能清晰地再现非裔美国儿童的面容。罪魁祸首是胶片,它已经过优化以捕捉浅肤色。

当彩色胶片冲洗时,必须平衡黑白之间的对比度和不同颜料的对比度。色彩科学家创建了一张平衡卡,其中包含打印图片时使用的颜色标准。这将使照片无论在哪里显示,例如在电视上还是在杂志上,看起来都一样。最流行的色卡显示了一张白色模特的照片。由于胶片针对她的肤色进行了优化,因此其他肤色的人在照片中看起来会很不对劲。

考虑到 1800 年代早期银版肖像摄影的历史,这一点是惊人的,当时的灯光和分辨率以及不同的化学物质都受到更多的控制。普通人可以而且确实拍摄了这些照片,因此它们是平易近人且民主的。他们还准确地渲染了不同肤色的人。

废奴主义者 Frederick Douglass 和非裔美国历史学者 WEB Du Bois 主张使用银版肖像来对抗对美国黑人的刻板印象。道格拉斯成为世界上被拍照次数最多的人。两人都想用真实、积极的图片来对抗杂志和报纸上的侮辱性漫画。但杜波依斯比道格拉斯晚了几十年,在他那个时代,使用胶片冲印已经比老式的自制照片更加普遍。因此,用杜波依斯的话说,白人摄影师拍摄的黑人主题的照片常常是“可怕的糟糕作品”。

什么解决了这个问题?这不是种族偏见的意识!不,这是生意。柯达是当时胶卷的主要生产商。黑人家长向他们抱怨学校照片,但他们的担忧被驳回。但随后有两个行业提出了抱怨:巧克力和家具公司。两者都需要能够拍摄准确显示深棕色的照片,并使他们的产品看起来有吸引力。到了 20 世纪 70 年代,柯达开发出了更具包容性的彩色胶片。

这是种族主义与摄影相遇的另一个例子。1970 年,卡罗琳·亨特 (Caroline Hunter) 在宝丽莱 (Polaroid) 担任化学家。她的男朋友肯·威廉姆斯在宝丽莱的艺术部门工作。两人在公司公告牌上看到了一张模拟身份证。南非身份证。

作为一个年轻的黑人孩子,卡罗琳了解了种族隔离制度,以及南非对黑人的隔离,并看到了与她自己在新奥尔良的生活的相似之处。现在她想知道为什么宝丽来会卷入这样一个压抑的地方。

亨特和威廉姆斯研究了南非,发现这是一个警察国家,有存折控制和追踪南非黑人的行动。如果有人没有存折,他们将被罚款或监禁。宝丽来提供了这些照片。

亨特和威廉姆斯开始了一场为期七年的运动,以结束宝丽来在南非的业务,最终取得了成功。宝丽来的离开是导致种族隔离制度结束的连锁反应的一部分。

除了钟表、钢铁和摄影之外,读者还了解了电报,它对语言和短信等未来的交流形式产生了持久的影响。他们还发现电灯的发明如何通过光污染影响动物的生活,这是一个例子,说明发明如何产生不可预见的影响,但并不总是好的。

关于影响数据共享的发明的部分很有趣,涉及留声机和存储磁盘等技术。这些创新改变了信息的形式,因为它可以存储在越来越小的空间中,而且现在通常是数字化的。其中有关于科学玻璃器皿和允许计算机“思考”的技术的章节。

本书中间的一个部分展示了与拉米雷斯讨论的技术和发明人相关的几张黑白照片和图像。这是一个深思熟虑的内容,为读者提供了背景信息,并帮助他们更深入地理解信息。

拉米雷斯在尾声中指出,许多作家都颂扬天才,但她想将其人性化。这本书在性别和背景方面具有包容性,旨在表明各种人都可以获得创新。《我们的炼金术》在这一点上取得了成功。它对发明家及其流程的描述帮助读者了解技术背后的人,以及创造该技术的努力和正确的背景。

这本书同样成功地展示了技术的两面性。所讨论的所有发明都对人类生活产生了深远的影响,并受益于对其后果的批判性思考。他们的故事也给作者想要唤起的世界带来了惊奇和联系。

拉米雷斯选择通过关注技术故事来吸引广泛的受众,而不是详细说明其工作原理的每个技术细节。《我们的炼金术》既聪明又容易理解。拉米雷斯是一位才华横溢的沟通者,他将广泛的想法联系起来,并通过引人入胜的叙述来分享信息。

因此,如果这听起来很有趣,请尝试一下!这很有趣,它让你思考,而且你几乎肯定会学到新东西。

《我们的炼金术:人类与物质如何相互转化》,作者艾尼萨·拉米雷斯 (Ainissa Ramirez),由麻省理工学院出版社出版。

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