【讀書筆記】《我們?nèi)绾巫叩浇裉臁?/h2>

圖書封面



作者簡介:

[美]史蒂文·約翰遜(Steven Johnson)

美國科普作家、媒體理論家、暢銷書作家,曾著有《完美未來》《好創(chuàng)意從何而來》《發(fā)明空氣》《鬼地圖》和《所有壞事情對你來說都是好事情》。他創(chuàng)建了眾多有影響力的網(wǎng)站,同時還是美國公共電視臺和英國廣播電臺系列片《我們是如何走到今天的》主持人和聯(lián)合制作人。


【樊登推薦語】

就像《絲綢之路》串起了人文史,《人類簡史》串起了演化史,這本同樣跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、把名字起得像言情小說一樣的書,用六項偉大的發(fā)明創(chuàng)新,串起了一部浪漫而傳奇的物質(zhì)文明史。

我們?nèi)绾巫叩浇裉斓模?/p>

啼笑皆非的往事里,少不了拍案叫絕的驚呼,少不了風(fēng)雨飄搖的無助……世界精彩紛呈,我們已錯過多少偉大的時刻?

也只有塵埃落定之后再回頭去看紛紛擾擾的昨日,幾縷不甚清晰的脈絡(luò)才漸漸看得清。

我們是充滿好奇地,走到了今天。


目 錄

一、 認(rèn)識世界的一種方式

二、 影響文明演進(jìn)的六項創(chuàng)新

1. 玻璃

2. 制冷

3. 聲音

4. 清潔

5. 時間

6. 光


本書看點:


一、 認(rèn)識世界的一種方式

蝴蝶效益:

蝴蝶效應(yīng)是指加利福尼亞州的一只蝴蝶輕輕扇動翅膀,最終卻引發(fā)了大西洋上的一場龍卷風(fēng)。我們不難認(rèn)可,在“蝴蝶輕扇翅膀”到“一場龍卷風(fēng)”之間應(yīng)該的確發(fā)生了什么,但其具體情況、事件、步驟等等我們卻無法描述出來。


蜂鳥效應(yīng):

蜂鳥的進(jìn)化故事,則要從白堊紀(jì)時花卉的進(jìn)化說起。當(dāng)時的昆蟲在提取花粉時,無意中幫助花卉完成了授粉,這以后花卉開始進(jìn)化出花蜜以增強對昆蟲的吸引。昆蟲得以以花蜜為食,就常常來采蜜,于是昆蟲的授粉行為變得更頻繁,繼而成為一種慣常行為。這就是花與昆蟲的“共同進(jìn)化”,給彼此都帶來益處。

而與花卉和昆蟲看起來不在一個領(lǐng)域的蜂鳥,為了吸食花蜜,竟然也進(jìn)化出了可以懸停于花朵邊的飛行方式,這對于鳥類的身體結(jié)構(gòu)來說,本來是幾乎不可能的。這就是“蜂鳥效應(yīng)”——指在一個領(lǐng)域內(nèi)的一項創(chuàng)新或一連串創(chuàng)新,最終會引發(fā)表面看起來似乎完全屬于另一截然不同的領(lǐng)域內(nèi)的變革。

本書就是以“蜂鳥效應(yīng)”的原理,通過玻璃、制冷、聲音、清潔、時間和光這六項創(chuàng)新發(fā)明的發(fā)展歷程,向我們闡釋文明的變遷。


二、影響文明演進(jìn)的六項創(chuàng)新

1. 玻 璃

作為現(xiàn)代常見的一種材質(zhì),可能你不會想到,世界上最早的玻璃,是天然的。

事情發(fā)生在大約2600萬年前,在撒哈拉沙漠的東部邊緣,突然出現(xiàn)了一次超過1000度的高溫,這使得一大片沙子(二氧化硅顆粒)融化,等到它們冷卻后,玻璃就誕生了。

然而它們就這樣在沙漠中靜靜躺著,直到很久以后——距今約10000年前,路過此地的人才把天然玻璃撿回去,它流通于早期文明的各種市場與社會網(wǎng)絡(luò)中。那時候,由于玻璃尚屬罕見,它常常被制作成貴族才能擁有的裝飾品,例如我們現(xiàn)在從法老圖坦卡蒙陵墓中找到金琺瑯圣甲蟲胸針,非常精美。


后來隨著人工玻璃制造技術(shù)的出現(xiàn),玻璃被制成各種器皿和窗戶,并逐漸分化出鏡片、鏡子、以及玻璃纖維這三種進(jìn)化方向。


(1)? 鏡片的發(fā)展

1204年,君士坦丁堡陷落。人口流動中,一群玻璃制造商在威尼斯定居下來,將大量玻璃制品帶到這個當(dāng)時世界上最重要的貿(mào)易中心。

由于制造玻璃需要超過接近1000度的高溫,玻璃制造商們在給威尼斯帶來新的財富來源的同時,也常常不小心就將臨近的街坊燒個精光。

于是威尼斯總督將玻璃制造商集中到穆拉諾島上,密集的同行競爭與交流使玻璃工藝迅速發(fā)展,到了下一個世紀(jì),玻璃開始變得清澈,世界上第一副眼鏡誕生。

15世紀(jì)40年代,古騰堡發(fā)明印刷機,使閱讀普及。人們開始發(fā)現(xiàn)自己患有老視,眼鏡的需求量提升,眼鏡市場的繁榮促使眼鏡專家遍布?xì)W洲大陸。至1590年,顯微鏡出現(xiàn)。

70年后,羅伯特·胡克出版了他的插圖本《顯微制圖》,他給生命的基本結(jié)構(gòu)單元取了一個名字——細(xì)胞,由此引發(fā)了科學(xué)和醫(yī)學(xué)的一場革命。不久后,顯微鏡將帶我們看見肉眼不曾見過的細(xì)菌和病毒群體,并導(dǎo)致了現(xiàn)代疫苗和抗生素的發(fā)現(xiàn)。


在另一個維度上,顯微鏡發(fā)明20年后,望遠(yuǎn)鏡出世。1610年1月,伽利略使用自己改進(jìn)后的望遠(yuǎn)鏡觀察到了木星的衛(wèi)星圍繞木星旋轉(zhuǎn),對地心說發(fā)起了挑戰(zhàn)。

到了19世紀(jì)和20世紀(jì),鏡片繼續(xù)在傳媒上扮演著重要角色,隨著光學(xué)的發(fā)展,玻璃傳遞光、處理光的能力被逐漸開發(fā)出來,我們有了相機等攝影設(shè)備。20世紀(jì)40年代開始,我們給玻璃涂上熒光粉,然后向其發(fā)射電子,由此產(chǎn)生了電視圖像。


(2)? 鏡子的發(fā)展

讓我們將視線拉回到穆拉諾島上,當(dāng)時的玻璃制造商將他們制造出的水晶般透明的玻璃刷上一層錫和汞的化合物,做出了光亮耀眼的玻璃鏡,人們開始真真切切地看清自己的長相。

鏡子的出現(xiàn),讓文藝復(fù)興時期的自畫像蔚然成風(fēng),那些纖毫畢現(xiàn)的自我形象畫作在1400年以前并不屬于歐洲的一個藝術(shù)傳統(tǒng)。繪畫的主要題材還是風(fēng)景、宮廷場景、宗教場景等。

鏡子的出現(xiàn)也直接幫助菲利波·布魯內(nèi)列斯基發(fā)明了繪畫中的直線透視法。作為物質(zhì)文明的一位成員,鏡子帶來了更多人文意義上的變革,我們也有理由相信,在喚醒人們的自我意識上,它曾有過不小的作用。


(3)? 玻璃纖維的發(fā)展

1887年,查爾斯·弗農(nóng)·波伊斯拉出了近90英尺的玻璃線,他發(fā)現(xiàn)了玻璃纖維竟意外得堅固,比之同規(guī)格的鋼繩也毫不遜色。如今玻璃纖維作為堅固的材料被廣泛應(yīng)用于住宅隔熱設(shè)備、豪華游艇、防護(hù)帽及A380商用飛機等物品的制造上。

1970年,康寧玻璃廠研發(fā)了一種晶瑩剔透的玻璃,后來貝爾實驗室的科學(xué)家們將激光束發(fā)射到這種超白玻璃纖維上,發(fā)現(xiàn)數(shù)字信號通過超白玻璃纖維幾乎無損,這就是現(xiàn)在為我們熟知的光纖技術(shù)。



2. 制冷

制冷的發(fā)展可以從天然冰塊的貿(mào)易和人工制冷技術(shù)的發(fā)展兩大方向來認(rèn)識。

(1)? 天然冰塊貿(mào)易

冰塊貿(mào)易的興起與弗雷德里克·圖德脫不了干系。他是一個家境殷實的波士頓人,在他17歲時,被父母要求陪伴身體不好的哥哥約翰去加勒比海,因為他們認(rèn)為那里溫暖的氣候會對約翰的健康有所改善。

但不幸的是,事實正相反,加勒比海初夏炎熱的氣溫反而令約翰病倒,患上了肺結(jié)核,六個月后便不治身亡。

這次的加勒比海之旅在圖德心中留下了深刻的印象,他回到波士頓后就產(chǎn)生了將冰塊從寒冷的北方運到西印度群島去賣的想法,他直覺這會是一個巨大的市場。

到1805年圖德開始實施他的想法時,引起了媒體的關(guān)注,人們對他冷嘲熱諷,認(rèn)為要將冰塊運到馬提尼島這樣的地方,根本是笑話,他們認(rèn)為圖德的冰塊一定會半途就融化殆盡。而事實上圖德遇到的問題并非如此。

他利用木屑和雙殼構(gòu)造法令大型冰塊保存完好,但他的生意在起初就遭遇了失敗——在目的地,沒有人知道冰塊能有什么用。

但是圖德并不氣餒,他堅信運冰是一門值得投入的生意,直到19世紀(jì)20年代,在圖德幾近破產(chǎn)的時候,他一次次運冰、在當(dāng)?shù)亟ㄔ熨A藏冰塊的冰庫,終于培養(yǎng)起了人們對冰激凌和用冰塊降溫的需求,他的生意開始蒸蒸日上。

圖德的成功激勵了無數(shù)效仿者,到1860年,紐約每三個家庭中,就有兩個訂購了每日送冰服務(wù)。而隨著人們習(xí)慣了冰鎮(zhèn)飲料、用冰塊降低室內(nèi)溫度,冰塊也逐漸被運用到其他領(lǐng)域……

冷藏肉類的做法令肉類貿(mào)易的版圖變得四通八達(dá),這也一定程度上改變了美國的地圖,許多處在運河網(wǎng)與鐵路線中心的城市如芝加哥開始崛起。


(2)? 人工制冷

人工制冷技術(shù)與圖德的運冰生意也息息相關(guān)。在佛羅里達(dá)州的一個小鎮(zhèn)上,由于人們生活在亞熱帶氣候的一片沼澤地附近,被蚊蟲叮咬而感染瘧疾的病人特別多,高燒不退的病人令約翰·戈里醫(yī)生一籌莫展。

一次無意中他嘗試用冰凌給病人降溫,發(fā)現(xiàn)效果很好,他的一些病人在燒退后最終康復(fù)了,于是他開始采購冰塊用于治療。但由于氣候原因,有時候會導(dǎo)致一連串船只失事,導(dǎo)致冰塊無法正常供應(yīng),焦急的戈里產(chǎn)生了人工制冰的想法。

1659年,為了驗證空氣的存在,英國科學(xué)家羅伯特·玻意耳將一只小鳥放在瓶子里,然后用真空泵抽出里面的空氣。正如玻意耳所料,小鳥死了,但奇怪的是,它同時也被凍成了冰。

這給了戈里一定的啟發(fā),他在空余時間里制造了一臺制冷機,他開始用自制的冰塊給病人降溫。

到了1861年,美國內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā),北方聯(lián)軍封鎖了南部各州,顯然也切斷了冰塊的供應(yīng),南方人突然發(fā)現(xiàn)自己迫切需要人工制冷。一些創(chuàng)新者對戈里的機器進(jìn)行改進(jìn),大大提高了機器的效率。


在另一個方向上,一個性情怪異的自然學(xué)家兼企業(yè)家克拉倫斯·伯宰在冰釣時發(fā)現(xiàn)了凍起來的魚極大地保存了肉的鮮美,吃起來跟鮮魚區(qū)別不大,他開始做冷凍實驗,并最終發(fā)現(xiàn)冷凍的速度決定了肉質(zhì)的保鮮度。

到20世紀(jì)20年代初,伯宰研制出了一種速凍程序,將魚在負(fù)40華氏度的低溫下冰凍,然后裝入堆積的硬紙盒。

他從亨利·福特全新的工業(yè)模式T型車工廠獲得靈感,創(chuàng)建了一個“雙輸送帶速凍機”,提高了冰凍程序的效率,并由此組建了一個公司,名叫“通用海鮮公司”,該公司后來在1929年被波斯敦麥片公司收購,很快將名稱變更為“通用食品公司”。

到20世紀(jì)50年代,美國人的生活方式已經(jīng)深受到人工制冷技術(shù)的影響,他們購買速凍食品,藏在自己家里的北極牌冰箱里,用冰塊制作馬提尼酒……而最新奇的裝置,是用來為整個房屋降溫和除濕的“空氣處理裝置”。

這種由年輕的工程師威利斯·開利于1902年設(shè)計出來的空調(diào),在往后的數(shù)十年里,與冰箱、速凍食品一起極大地改變了人們的生活和人口的布局。

1925年到1950年之間,空調(diào)從遍布電影院、百貨大樓、旅館或辦公樓這些大型公共場所,開始轉(zhuǎn)身進(jìn)入家用領(lǐng)域。這些制冷技術(shù)的涌現(xiàn),使得熱帶城市的出現(xiàn)成為可能,人們得以在熱帶也能更好地生活,并發(fā)展城市規(guī)模。

到如今速凍不僅可以被用來保存食物,更有了人類精子、卵子和胚胎的速凍技術(shù)和超低溫保存技術(shù),制冷不僅幫助我們在全球范圍內(nèi)重新組織聚落形態(tài),更將幾百萬新生嬰兒帶到這個世界。


3. 聲音

(1)? 記錄和還原聲音

技術(shù)對于聲音的癡迷最初都集中在捕捉、記錄和傳遞聲音上,從最初能簡易記載聲音波形的聲波計振儀,到后來的留聲機,甚至貝爾發(fā)明電話的初衷,就是想讓人們更方便地在家收聽音樂會——樂隊或歌手坐在電話線的一端,而聽眾可以隨意閑坐在另一端收聽。

有趣的是,愛迪生發(fā)明留聲機時,想的是可以通過郵政系統(tǒng),將留聲機作為傳輸有聲信件的工具,人們用留聲機錄制信件內(nèi)容,然后寄給對方,來實現(xiàn)溝通。

就這樣,兩個具有傳奇色彩的發(fā)明家其實完全弄反了:最后,人們用留聲機來聽音樂,用電話來和朋友交流溝通。


而電話的出現(xiàn),帶給我們的影響,遠(yuǎn)不止此。它將“你好”這樣的開場白普及化,現(xiàn)代人們習(xí)慣在談話開始前,用這個詞互致問候,這多少與電話的使用有著密不可分的聯(lián)系。

電話交換臺也成為女性進(jìn)入“專家”階層的最初通道之一。

更有AT&T的主管聲稱電話的出現(xiàn)才導(dǎo)致摩天大樓成為可能,否則人與人之間的信息交流只能通過跑腿的話,摩天大樓里所有可利用的空間都將布滿電梯,而從經(jīng)濟角度來說,沒有電話,這樣的建筑也就不可能存在。

而電話最重要的遺產(chǎn),是成就了貝爾實驗室——這個奇特而非凡的組織。20世紀(jì)的幾乎每項主要技術(shù)都源自于它。

例如收音機、真空管、晶體管、電視機、太陽能電池、同軸電纜、激光束、微處理器、電腦、手機、光纖……所有這些現(xiàn)代生活的基本工具,都來源于貝爾實驗室的初創(chuàng)思維。


(2)? 數(shù)字信號

電話的運作原理,是當(dāng)我們對著聽筒說話時,產(chǎn)生的聲波會變成電流脈沖,到了另一端,這種脈沖會再次轉(zhuǎn)變成聲波,被人耳接收。盡管這些電信號十分神奇,但它們也很容易在傳輸過程中發(fā)生衰減、損失或者產(chǎn)生噪音。

直到第二次世界大戰(zhàn)期間,大名鼎鼎的數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈和貝爾實驗室的A·B·克拉克通力合作,共同研發(fā)了一種代號為SIGSALY的通信線路,它將聲波直接轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)公式,用二進(jìn)制語言進(jìn)行編碼。

SIGSALY通過數(shù)字化的方式,將我們的聲音數(shù)字化了,它在傳輸和還原聲音上保持了完美的保真度,它不僅僅是電話發(fā)展史上的一座里程碑,還是傳媒與通信史上一個重要的轉(zhuǎn)折點。

數(shù)字信號搭載貝爾實驗室的另一項通信技術(shù)——無線電,使無線電廣播逐步成型。到20世紀(jì)20年代初,專業(yè)電臺開始向大眾發(fā)送成套的新聞和娛樂節(jié)目,大眾傳媒就此誕生。

借由無線電廣播掀起20世紀(jì)一系列文化浪潮的爵士樂,使那些昔日的地下藝術(shù)家一夜之間成為家喻戶曉的明星,巧合的是,他們大多數(shù)是非裔美國人,這也間接導(dǎo)致了美國民權(quán)運動的發(fā)生。

與無線電廣播配合出現(xiàn)的擴音設(shè)備也使大眾集會、全國性演講成為新的政治事件,從馬丁·路德·金,到阿道夫·希特勒,這種大范圍甚至全國性的廣播一直沿用至今。



(3)? 回聲定位原理

燈塔作為海上信號的傳播者已經(jīng)有很多年的歷史了,直到人們發(fā)現(xiàn)聲波在水下傳播時比在空氣中傳播快四倍的屬性。加拿大發(fā)明家雷金納德·費森登最終利用這一特性,發(fā)明了世界上第一個實用的聲吶設(shè)備。

20世紀(jì)后半葉,回聲定位原理運用的領(lǐng)域?qū)⑦h(yuǎn)遠(yuǎn)超過探測冰山和潛艇。對于海洋的研究、沉船打撈、搜救等工作來說,聲吶設(shè)備都成為不可或缺的重要工具。

在陸地上,費森登的創(chuàng)新發(fā)明也發(fā)揮了巨大作用,檢查母親子宮的超聲波設(shè)備,徹底改變了產(chǎn)前保健,使今天的嬰兒和他們母親避免許多并發(fā)癥的危險。


4. 清潔

(1)? 公共衛(wèi)生

隨著城市化及城市規(guī)模的擴張,公共衛(wèi)生逐漸成為人們需要面對的當(dāng)務(wù)之急,這一領(lǐng)域的變革得益于污染處理方面的技術(shù)與觀念革新。

1856年12月,埃利斯·切薩布魯夫遠(yuǎn)渡重洋,從芝加哥前往歐洲大陸,學(xué)習(xí)下水道技術(shù)。他于前一年被芝加哥下水道管理委員會請來擔(dān)任總工程師。

19世紀(jì)50年代,霍亂和痢疾這類流行病時有發(fā)生。1854年夏天爆發(fā)的霍亂導(dǎo)致每天有60人喪生,雖然當(dāng)時的細(xì)菌理論尚未獲得完全的發(fā)展,但芝加哥市政當(dāng)局的思路在大方向上是對的:他們將清理城市和對抗疾病聯(lián)系了起來。


切薩布魯夫在鐵路與運河工程方面的背景在解決芝加哥地貌平坦不透水的問題上起到了重要作用,他決定在地下深處修建下水管道。

修建期間,切薩布魯夫的團(tuán)隊,利用螺旋千斤頂把芝加哥一座座業(yè)已建成的建筑平均抬高了近10英尺,然后在抬高的空間內(nèi)開始修筑下水管道。整個施工期間,人們一如往常進(jìn)進(jìn)出出,生活絲毫不受影響。

最終,芝加哥成為美國第一個擁有綜合性下水道系統(tǒng)的城市,其他超過20個城市也紛紛效仿,規(guī)劃并安裝了自己的下水道地下網(wǎng)絡(luò)。

但是切薩布魯夫的下水道系統(tǒng)存在一個致命的缺陷,就是下水道污物的排放問題。這些臟東西順著下水管道流向的終點,不是別處,而正是人們飲用水的水源。因此人們的用水環(huán)境相當(dāng)惡劣,甚至水池和浴缸中都能發(fā)現(xiàn)死魚。


改善水環(huán)境的戰(zhàn)斗依然是從疾病的研究開始的。首先是約翰·斯諾在倫敦研究流行病學(xué)時,通過畫出索霍區(qū)流行病死亡案例的分布圖,第一個證明了霍亂是由受污染的水而非所謂的“瘴氣”引起的。

到了19世紀(jì)70年代初,德國鏡片制造商蔡司光學(xué)工廠生產(chǎn)出了新的顯微鏡,引發(fā)羅伯特·科赫在微生物學(xué)方面的研究,也使他成為首批識別霍亂細(xì)菌的科學(xué)家之一。

自此,人們了解到肉眼難辨的細(xì)菌也能危及生命。科赫同時確立了一個測量單位可用于任何體積的水,每毫升水中低于100菌落即可認(rèn)為是安全飲用水。

但測量與檢測,并不能真正富有成效地改善水源的清潔問題。直到1908年,約翰·李爾在經(jīng)過大量實驗后,將他認(rèn)為劑量適當(dāng)?shù)拇温人徕}投入澤西城的公共水庫。

這是歷史上對城市供水的首次大規(guī)模氯化,李爾沒有事先獲得政府部門的許可,也沒有通知普通居民,本著對自己研究成果堅定的信心和為了公共衛(wèi)生事業(yè)竭盡全力的意志,幾乎在絕密狀態(tài)下實施了這一行動。

三個月后,他接受傳喚在法庭上為自己的行為辯護(hù),檢察官甚至指控他為了通過氯創(chuàng)新尋求巨額的經(jīng)濟回報。

然而對于在澤西城首創(chuàng)的這項氯化技術(shù),李爾并沒有申請專利,任何自來水公司只要想為自己的客戶提供“純凈而衛(wèi)生”的飲用水,都可以免費采用李爾的創(chuàng)意。

因為不受專利權(quán)的限制,也無須支付任何許可費,各市當(dāng)局很快采納了氯化法作為一種標(biāo)準(zhǔn)慣例,先是在整個美國,繼而在全世界推廣開來。


(2)? 個人衛(wèi)生

個人衛(wèi)生領(lǐng)域的變革則從人們觀念的轉(zhuǎn)變開始。

1847年,人們對細(xì)菌尚一無所知,匈牙利醫(yī)生伊格納茨·塞麥爾維斯通過自己的觀察,提出一個建議:希望醫(yī)生們在解剖尸體之后和照顧病患之前要洗手。

這個建議在當(dāng)時使塞麥爾維斯被大家嘲笑為瘋子,并因此而遭到解雇。可見當(dāng)時人們的衛(wèi)生觀念與現(xiàn)代的我們是多么不同。

在歐洲,自中世紀(jì)開始并一直流傳到20世紀(jì)的觀點,則普遍認(rèn)為洗澡有害健康,“沐浴讓人的腦袋充滿蒸汽”一類的理論大行其道。

在毫不猶豫就能修得起浴室的各國皇室里,這種偏見的力量也清晰可見,被同時代的人視作有潔癖的伊麗莎白一世也不過每個月勉強洗一次澡。

到了19世紀(jì),人們的態(tài)度才逐漸動搖,例如著名作家查爾斯·狄更斯就在自己家中修建了一個冷水淋浴浴室,并大力提倡每天沖涼。革新者開始在全國的城市貧民窟修建公共浴室和淋浴間。

到了20世紀(jì),關(guān)于清潔的技術(shù)變得更私人。安妮·默里發(fā)明了美國第一種家用商業(yè)漂白粉,建立起一個如今隨處可見的清潔品牌——高樂氏。

同時,其他個人清潔用品紛紛涌現(xiàn),例如棕欖肥皂、李施德林漱口水、奧德諾止汗劑等等……


5. 時間

時間一直是一個神秘的存在,似乎觸手可及,你盯著任何一個電子表都可以清楚地看到它一分一秒地在流逝,但它似乎又如此難以捉摸不可衡量。

對于和時間有關(guān)的技術(shù),我們只能說,我們是按著自己的需要而探索著計量時間、測定時間的工具與方法。

(1)? 精確計時

① 擺鐘

在如何計時這件事情上,可以說人類社會的發(fā)展和計時方式是相輔相成的。

最初我們通過觀察天體的運行計時,后來出現(xiàn)了日晷等相對簡易的計時工具。那時候人們的生活也不需要爭分奪秒,因此對于這些原始計時工具帶來的計算誤差,人們也不甚在意。

直到哥倫布引發(fā)大航海時代的到來,在海上航行要確定所在經(jīng)度需要用到兩個鐘表。

一個鐘表定好原點的確切時間,另外的鐘表則記錄下你在海上某個地點的當(dāng)前時間,兩個時間的差異就能告訴你現(xiàn)在所在的經(jīng)度位置:每差4分鐘,翻譯過來就是經(jīng)度的1°,也就是赤道上的68英里。


因此提升鐘表的精確度被視為當(dāng)務(wù)之急,各個國家提供賞金,鼓勵人們想辦法解決確定海上經(jīng)度的問題。

這時的伽利略回想起自己19歲時,觀察吊燈擺動得出的結(jié)論:單擺擺動所需的時間,和它擺動的幅度大小及擺的質(zhì)量無關(guān),只要擺長不變,單擺來回擺動一次的時間相等。

在兒子的幫助下,伽利略起草了第一個擺鐘的設(shè)計方案。到了下一個世紀(jì)末,擺鐘在歐洲已成為隨處可見的事物。

精確計時的鐘表極大地降低了全球航運網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險,為最初的工業(yè)家提供了源源不斷的原材料供應(yīng),同時為他們打開了海外市場。

鐘表的精確計時也為后來工業(yè)革命需要重新調(diào)整工作日,計算工作時間等需求提供了可能??梢赃@么說,如果沒有精確的計時方式,工業(yè)革命將難以展開。

在19世紀(jì)60年代初,阿倫·丹尼森想出拋棄傳統(tǒng)懷表的珠寶飾品的主意,制造出更便宜的手表。

到1878年,一塊無配飾的丹尼森手表僅售3.5美元,它成為了面向大眾市場的計時工具,而不僅僅是有錢人的奢侈品。

② 石英鐘

時間測量的奇特性在于它并非簡單地屬于某一門單獨學(xué)科。從日晷到擺鐘的轉(zhuǎn)換,依賴于從天文學(xué)到動力學(xué)的轉(zhuǎn)換,而時間的下一次革命則依賴于電動機械學(xué)。

19世紀(jì)80年代,皮埃爾·居里和雅克·居里發(fā)現(xiàn)了石英內(nèi)部的壓電效應(yīng)。石英是一種革命性的材料,受到外力的作用,這些晶體能夠以極其穩(wěn)定的頻率振動,當(dāng)給晶體通上交流電時,這種現(xiàn)象更為明顯。

1928年,貝爾實驗室的W·A·馬里森根據(jù)這一現(xiàn)象建造了第一座石英鐘,計時精確度被提高到微秒級別。

石英鐘的出現(xiàn)使現(xiàn)代計算機芯片的誕生成為可能,計算機的微處理器需要每秒進(jìn)行幾十億次的計算,如果沒有石英鐘精確到微秒的計時,現(xiàn)代計算機就只是一堆廢鐵。


③ 原子鐘

20世紀(jì)初,尼爾斯·玻爾和維爾納·海森堡等科學(xué)家率先發(fā)現(xiàn)了原子。

玻爾在隨后對銫原子的研究中發(fā)現(xiàn),圍繞銫原子的電子在運動過程中有著令人吃驚的規(guī)律性。

電子不受山脈或潮汐的干擾,拍打出的節(jié)奏在穩(wěn)定性上比地球自轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性都要高出幾個數(shù)量級。

隨后,首批原子鐘在20世紀(jì)50年代中期誕生,它們使我們的計時可以精確到納秒級別,精確性是石英鐘的1000倍。

現(xiàn)在,在我們頭頂?shù)慕剀壍佬l(wèi)星上有一組24座原子鐘組成的網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)你拿出手機查看自己的位置時,這些原子鐘就會向你發(fā)送時間戳,因為這些衛(wèi)星在預(yù)測位置上近乎完美,只要通過對三個不同時間戳的三角化處理,你的手機就能夠計算出自己在地球上的確切位置,這就是GPS(全球定位系統(tǒng))的運作原理。


(2)? 時間制度

工業(yè)革命興起后,火車開始東來西往穿越不同地區(qū)的時候,時間缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問題就出現(xiàn)了——沒有統(tǒng)一的列車時刻表可以讓不同地區(qū)的人們都準(zhǔn)確無誤地趕上火車。

英國人解決了這一問題,他們在19世紀(jì)40年代末,通過電報同步鐵路鐘表,將全國時間統(tǒng)一為格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時間。

至1884年,格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時間被確定為國際標(biāo)準(zhǔn)時鐘,整個地球被劃分為不同時區(qū),世界開始掙脫太陽系天體節(jié)律的束縛。


(3)? 年代測定

19世紀(jì)90年代,瑪麗·居里第一次提出輻射不是分子之間的某種化學(xué)反應(yīng),而是原子固有的某種性質(zhì)。

她的研究引起了她丈夫皮埃爾·居里的注意,隨后,他們共同發(fā)現(xiàn),放射性元素以恒定的速率進(jìn)行衰變。

例如碳14的半衰期為5730年,將一些碳放上5000多年,你會發(fā)現(xiàn)它損耗掉了一半。

如今碳元素測定法被用來測定物質(zhì)的年代,而半衰期為13億年的鉀40則被用作測量地質(zhì)時間,由此,對于人類在整個地球上的史前遷徙,我們獲得了大量的知識。


(4)? 哲學(xué)命題

絕大多數(shù)鐘表都致力于測量當(dāng)前的時間——現(xiàn)在幾點了?

但在鐘表世界,也有反其道而行的同類。比如“今日永存基金會”設(shè)計建造的萬年鐘。

萬年鐘每年走一次,世紀(jì)的指針每一百年前進(jìn)一格,千禧年到來的時候,布谷鳥會出來報時。

據(jù)介紹,花費力氣建造這樣的萬年鐘,是為了讓我們用另一種觀點來看待這個世界——

如果我們?nèi)祟惤ㄔ斓囊蛔娍梢宰?0000年,那么我們是否應(yīng)該確保我們的文明也可以延續(xù)相同的長度?當(dāng)我們想象10000年后的后人時,我們現(xiàn)在的所作所為是合格的祖先該做的嗎?


6. 光

(1)? 照明

人造光的出現(xiàn)極大改變了人類的夜晚和整體生活習(xí)慣,自從10萬年前人類學(xué)會了如何控制火,這一最初的技術(shù)就已誕生。

巴比倫人和羅馬人曾經(jīng)發(fā)明了油燈,而在后來近2000年的時間里,直到工業(yè)革命的曙光出現(xiàn),蠟燭一直是室內(nèi)照明的主要工具——

從神職人員和貴族才用得起的蜂蠟蠟燭,到普通人用的牛油蠟燭,再到取自抹香鯨大腦的鯨油蠟燭……

動物油一直是做蠟燭的主要成分,直到我們發(fā)現(xiàn)了石油,煤氣燈和煤油燈開始成為更明亮穩(wěn)定的光源。

真正的革新,在于電燈泡的出現(xiàn)。

我們現(xiàn)在常說電燈泡的發(fā)明者是托馬斯·愛迪生,其實從電燈泡這項事物本身來看,說愛迪生獨立發(fā)明了燈泡顯然是與事實不符的。

當(dāng)時研究燈泡的人有很多,而愛迪生的成功不僅在于他強大的公關(guān)能力和對細(xì)節(jié)精益求精的追求,更在于他對燈泡實用性的落實。

造出燈泡兩年后,愛迪生的公司已經(jīng)開始為曼哈頓下城區(qū)整個珍珠街供電,點亮了整個街區(qū)。

燈泡只是一個產(chǎn)品,要讓它成為可靠的家用電器,還需要有穩(wěn)定的電流、一個將電流分配至社區(qū)的系統(tǒng)、一種將單個燈泡連接到電網(wǎng)的機制,以及一個測量每家每戶用電情況的計量表。

這才是愛迪生“發(fā)明”電燈泡的故事的真相。


(2)? 閃光攝影術(shù)

閃光攝影術(shù)的發(fā)明故事可以追溯都19世紀(jì)60年代。

在探訪吉薩金字塔的過程中,學(xué)者查爾斯·皮亞齊·史密斯為了拍攝出黑暗中的墓室,第一次將鎂和火藥混合在一起,造成一次可控的小型爆炸,剎那間照亮了整個國王墓室的墻壁,使他能夠捕捉到墓室的秘密。

而直到德國科學(xué)家阿道夫·米特和約翰內(nèi)斯·蓋迪克將上等鎂粉和氯酸鉀相混合,形成一種極為穩(wěn)定的混合物,能夠在低光條件下拍攝高速快門照片,閃光攝影術(shù)才逐漸成為一種被人們看得見的技術(shù)。

遠(yuǎn)在紐約的雅各布·里斯則是因這一技術(shù)而被載入史冊的一位記者。

他一直致力于向外界報道曼哈頓貧民窟令人震驚的生活狀況。此前他曾發(fā)過篇相關(guān)報道,但影響力始終微乎其微。

直到里斯組建了一個攝影愛好團(tuán)隊,一起實驗閃光攝影術(shù),將這些昏暗房間里擁擠而充滿苦難的生活圖像拍攝下來,發(fā)表在自己的暢銷書《另一半人怎么生活》中,這些圖像所反映的貧民生活開始受到關(guān)注。

隨著書籍的出版,里斯帶著這些作品進(jìn)行全國演講,社會輿論對貧民生活的關(guān)注最終促使紐約州的《廉租住房法》出臺,這也同時為美國社會改革拉開了序幕。


(3)? 激光

從《飛俠哥頓》都《星際迷航》再到《星球大戰(zhàn)》,早期的科幻小說里采用集成光射線的武器似乎成為先進(jìn)文明的標(biāo)配。

而我們現(xiàn)實世界的激光直到20世紀(jì)50年代末才真正出現(xiàn),又過了20年后,它們才進(jìn)入我們的日常生活——但并沒有以武器的形式,而是作為條形碼的掃描器。

使用條形碼帶來的高效率讓連鎖商店能夠毫無壓力地快速發(fā)展為超級商場。

另一邊,在加利福尼亞州南部的國家點火裝置則是由一群科學(xué)家建造的全世界規(guī)模最大、最高能的激光系統(tǒng),科學(xué)家們正利用激光探索能與太陽相當(dāng)?shù)目沙掷m(xù)清潔能源。




結(jié) 語

往事不可追,但尤可回味。

日常生活瑣碎的細(xì)節(jié)往往令人執(zhí)迷。焦慮的時候、痛苦的時候,看看頭頂?shù)男强眨胂脒@千回百轉(zhuǎn)的人類文明,一次又一次的轉(zhuǎn)折、革新、創(chuàng)造,偶然恰逢著必然。

以史為鑒,可知興替。

從農(nóng)耕時代到工業(yè)時代再到信息時代,我們走過了漫長而傳奇的一程,新的技術(shù)、新的發(fā)明、新的科學(xué)和人文思想、藝術(shù)浪潮都不免激起我們涌動的熱血。

往者長已矣,下一段歷史換我們來寫,你會想記住哪些事情?



----- The end ----

用文字記錄生活,用時間刻度生命。

我是一個愛生活、愛學(xué)習(xí)的吃貨,

希望我的文字能夠帶給你快樂和力量。

感謝你的關(guān)注,也希望能夠遇見同頻的你,

一起成長,成長為自己喜歡的樣子!

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