如何在地球毁灭后留下人类的印记？|地球|爱迪生|留声机|贝尔实验室|阿诺德

本文主要内容摘自《神奇的材料》，艾妮莎·拉米雷斯著，中信出版社，2021年3月。有删改。

今年是微信上线的第十个年头。这篇小文章有幸被你看到，也是要拜微信平台所赐。

你是否还记得我们在微信之前的交流模式？在短信按条计费的年代，我们往往会在每条短信内塞进尽量多的内容，而在微信时代，可以不计次数地尽情发送。这在十年前可能是无法想象的。

这是技术给社会带来的隐形改变——人们的思维方式、沟通习惯在无形中接受着新技术的塑造，逐渐变成了理所应当。而实现技术的载体便是材料。

通常，我们的视线总会聚焦在如何发明新型材料，尝试去理解不同材料的性状，反而会忽略材料如何引导人类和人类社会走到今天。

材料和人类是相互塑造的。我们不仅生活在物质世界中，也在与物质共舞。我们塑造它们，它们反过来又塑造我们。虽然你可能并未察觉，但那些至关重要的材料相关的科学技术进步已经在无形中深刻地影响了人类社会的发展进程。

正如艾妮莎·拉米雷斯在她的畅销书《神奇的材料》中开篇引用的：

“你触碰过的一切会因你而改变，你改变过的一切也会改变你。”

——奥克塔维娅·E.巴特勒

石英与“去人格化”的时间

20世纪早期，全世界的人都很难知道准确的时间，因为这些信息都留存在天文台，比如英国格林尼治皇家天文台。在19世纪70年代，英国颁布了严格的法律，禁止在规定的时间之外出售酒类，违者有可能失去营业执照和生计。这使得很多行业都需要知道精确的时间，但他们却没有时间亲自跑一趟天文台。

露丝·贝尔维尔负责为她的客户提供时间。每个星期，她都会花3个小时去一趟格林尼治皇家天文台，再带着已经校准的怀表“阿诺德”去她在伦敦的客户那里，“出售”时间。对于贝尔维尔的客户们来说，时间是有名字和形象的——一个沉稳、亲和又坚定的女士露丝，拿着她的老伙计“阿诺德”，穿梭在伦敦的闹市，和各色人打招呼，然后走进客户的店铺。

在格林尼治天文台对表的露丝和怀表“阿诺德”

露丝·贝尔维尔向客户出售时间的那个时期，正是整个社会按照时钟生活的习惯全面形成的时期。时钟出现之前的生活则完全不同，社会经历了一种类似的变化，从自然信号切换到时钟信号。

在有时钟之前，我们会为某个人的到来等待很长时间。而如今，一旦过了约定的时间，我们就不会额外等待超过20分钟。因为石英钟的出现让精准的时间不再是奢侈的必需品，每个人都能轻易获得，时间的契约性质得到了放大。

沃伦·马里森制造的钟表，核心是一块环状石英石，它在电路中振动以提供精确的时间。这块石英石的厚度大约有1英寸。

1927年底，在贝尔实验室工作的加拿大研究员沃伦·马里森利用石英通上交流电后可以稳定振荡的特性，发明了依靠起伏次数来计时的石英钟。这台时钟采用了一个厚1英寸、直径几英寸的石英环。它非常成功，想知道时间的行人会去曼哈顿区富尔顿街拐角处的橱窗前，他们紧挨着彼此站着，却很少交流。

几个纽约人聚集在展示“世界最精确公共时钟”的橱窗周围，调着各自的手表。这台用石英石计时的时钟是由贝尔实验室的科学家沃伦·马里森制造的。

长期以来，我们的目标都是制造更好的时钟，但与此同时，我们失去了睡眠。人类睡眠困境的核心是文化当中的时间观：时钟是一条准绳。正因为整个社会世世代代都在努力制造越来越好的时钟，我们才能协调大家在一天当中的互动。然而，在追求更好的时钟的过程中，我们却忘记了审视时间本身。

钢铁与“时空压缩”

1857年，亨利·贝塞麦击败了竞争对手威廉·凯利，成功取得了“吹碳式”炼钢法的专利——在极高的温度下，由铁和碳构成的熔融混合物发出明亮的橙色光芒，而过热的空气使附近的物体都变得影影绰绰。沸腾的液面上方驻留着一层尘雾，手指般的火焰胡乱地喷溅出来。滚滚浓烟从液面上升起，不时产生黄色和橙色的剧烈火花。冒着泡的混合物发出雷鸣般的响声，碳和空气都被熔融的金属吞噬。就这样，熔融金属混合物被彻底改变了。

英国发明家亨利·贝塞麦爵士（左）创造了通过用气流去除铸铁中多余的碳来炼钢的方法。

美国发明家威廉·凯利（右）用空气去吹铁水，以降低燃料成本，他把这种方法称为“充气工序”。

这套方法又被称为“贝塞麦法”。这种熔融混合物推动了钢轨的兴起，寿命达到传统铁质轨道的近10倍。钢轨构建了一个网络，成为国家的“结缔组织”，并催生出很多新情况。其中比较容易想到的是，人们开始迁移，城市规模扩大。

乘坐驿站马车出行既危险又颠簸，这使得火车一问世就广受欢迎。铁路出行的便利，重构了人们心理上的地图。1932年出版的《美国历史地理地图集》展示了这种距离上的变化，出行时间以曲线的形式被描绘在地图上，从中可以看出一个人从纽约市出发，在特定的时间段内可以走多远。

上为1800年在一定时间内到达多远地方的地图，下为1857年，可以看到人们在同一时间内能够到达的最远距离显著提升。

比如，在19世纪早期，从纽约乘坐公共马车去华盛顿特区要花5天的时间。然而，在19世纪中期，从纽约坐火车去华盛顿特区只需要花一天的时间。在铁路出现之前，如果子女把自己的小家搬到离父母家50英里远的地方，那么探望父母一次要花2天的时间，所以他们不常回老家；而有了铁路之后，只要等上2个小时祖父母就可以看到他们的孙辈了。铁路的出现让一个地方到另一个地方所需花费的时间变短，两地之间的距离就变得不那么重要了。或者说，世界变小了。

从蜡纸到金唱片

1877年一个傍晚，爱迪生实验室到了晚餐时间，只有他自己还在研究振动材料。他一边思考着，一边对首席助手查尔斯·巴彻勒说：“如果我们在膜片中心放一个尖头，然后对着膜片说话，同时拉动下面的蜡纸，那么再次拉动蜡纸时就会听到刚才说的话。”他的想法犹如霹雳一般击中了实验室里的所有人，大家就像听到发令枪响一样，立即开始寻找制造留声机所需的零件。

不到一个小时，一个装置就出现在爱迪生眼前。房间里很安静，爱迪生凑近话筒，喊道“Halloo”（嘿），与此同时巴彻勒缓慢匀速地拉动下面的蜡纸。之后，他们把纸带放回起点，在膜片下再次拉动它。一个清晰的声音传来，但或许要有强大的想象力才能把它翻译成最初的“Halloo’’。毫无疑问，这个装置亟待改进。

经过深思熟虑和几次不同的演算，爱迪生画好了设计图，把它交给信任的机械师约翰·克鲁齐，并告诉对方他打算做一台会说话的机器。

尽管感到难以置信，克鲁齐还是设法在12月6日把成品交给爱迪生进行测试。当连接上另一个锥形扬声器并转动曲柄时，留声机中传出了爱迪生唱着《玛丽有只小羊羔》的歌声，虽然模糊但确凿无疑。这是人类历史上第一段被记录下来的声音。

爱迪生的留声机能够通过在圆筒外包裹的锡箔上戳孔来捕捉声音。

留声机诞生后，爱迪生认为它的主要用途是商务口述，在这一点上他错了，因为留声技术将在音乐领域留下浓墨重彩的一笔，更成了帮助人类走向永恒的介质。

整整一百年后，NASA（美国国家航空航天局）计划发射两艘“旅行者号”宇宙飞船。当时太阳系的一众行星排列成一个独特的几何形状——这种现象每176年才会出现一次，在这样的阵型里，借助行星的引力，这两艘宇宙飞船可以变成贯穿太阳系的弹弓，飞到更遥远的地方，也许还会抵达外星世界。

项目组做了一个浪漫的决定——将地球的声音和人类引以为傲的音乐灌录成一张镀金唱片，跟随“旅行者号”播放、飞行数十亿年，向潜在的智慧生物传递地球的信息。这两艘宇宙飞船的飞行时间预计要长过地球的寿命，所以它们从单纯的航天探测器升级为人类生命最后的遗产承载者。

工作人员正在将“金唱片”安装在“旅行者”上

唱片除了有用开头的标志性音符打破太空寂静的贝多芬《第五交响曲》外，还有塞内加尔打击乐、阿塞拜疆风笛曲、中国古琴等，以及55种语言向太空的致意。来自各种文明的声音，使金唱片成了一个能真正代表其诞生地的样本。

（共有四种不同的汉语口音，你都听懂了吗？）

随着两张金唱片分别于1977 年8月20日和1977 年9月5日离开地球，已经高唱着前行了44年。虽然NASA的这次太空任务的最初目的是收集有关太空的数据，但因为托马斯·爱迪生在晚餐时的那个主意，地球的声音能够被永远地保存和传播，等待知音。

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