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为什么材料的历史是真正的文化历史？ 1. 每样东西都是由某种东西构成的。如果把混凝土、玻璃、纺织品、金属和其他材料从我们的生活中拿走，我们就只能赤身裸体，在泥泞的田野里瑟瑟发抖。我们生活的复杂性在很大程度上是由物质财富赋予的，如果没有我们的文明，我们将很快恢复到动物行为:使我们成为人类的是我们的衣服、我们的家、我们的城市、我们的东西，我们通过我们的习俗和语言赋予这些东西生命。如果你去过灾区，这一点就会变得非常明显。然而，物质世界不仅仅是我们技术和文化的展示，它是我们的一部分，我们发明它，我们创造它，它造就了我们。 2. 材料的根本重要性从各个文明时代的命名——石器时代、铁器时代和青铜时代——就可以清楚地看出，每个新时代都由一种新材料带来。钢铁是维多利亚时代的主要材料，工程师们可以充分发挥他们的梦想，建造悬索桥、铁路、蒸汽机和客轮。Isambard Kingdom Brunel将其作为改造世界的宣言，并播下现代主义的种子。20世纪常被誉为硅的时代，在材料科学取得突破后，迎来了硅芯片和信息革命。然而,其他新材料的万花筒也彻底改变了现代生活。建筑师将大量生产的平板玻璃与结构钢结合在一起，建造摩天大楼，从而发明了一种新型的城市生活。塑料改变了我们的家庭和衣着。聚合物被用来制造电影胶片，并引入了一种新的视觉文化——电影。铝合金和镍高温合金的发展使我们能够廉价飞行，并加速了文化的碰撞。医疗陶瓷和牙科陶瓷让我们得以重建自我，重新定义残疾和衰老——正如“整形手术”一词所暗示的那样，材料往往是修复我们的功能(髋关节置换)或增强我们的特征(隆胸硅胶植入物)的新疗法的关键。 3. 我对材料的痴迷始于青少年时期。我对他们的默默无闻感到困惑，尽管他们就在我们身边。有多少人能看出铝和钢的区别?木头之间明显不同，但有多少人能说出原因?塑料是混杂的;谁知道聚乙烯和聚丙烯的区别?最终，我进入牛津大学(Oxford University)材料科学系攻读学位，接着攻读喷气发动机合金博士学位，现在是伦敦大学学院(University College London)材料与社会教授和制造研究所(Institute of Making)主任。在我的经历中，我发现了一个隐藏的制造者世界，他们创造了我们所有人都依赖的东西，从飞机制造商到服装制造商。材料是我拜访过的每一家公司的核心，很难不得出这样的结论:尽管谷歌和Twitter可能主导了技术头条新闻，并且宇宙学家可能是媒体中最受欢迎的，但材料转换仍然是世界运转的动力。 4. 从下周开始，在《观察者技术月刊》的新系列专栏中，我将讲述这些东西的故事。每个月，我都会挑选一种不同的材料，揭示人类的需求和欲望，并解码材料背后的科学和工程。在这个过程中，我们会发现，材料之间的真正差异深藏于表面之下，除非他们能接触到精密的科学设备，否则世界是与大多数人隔绝的。所以要理解物质性，就必须进入物质的内部空间。差不多整个材料科学都与微观世界有关。这样做就解释了为什么有些材料会有味道，而有些则没有味道;为什么有些材料可以保存1000年，而有些材料在阳光下会碎掉;有些玻璃杯是防弹的，而葡萄酒杯在最轻微的撞击下就会破碎。进入这个微观世界的旅程揭示了我们的食物，衣服，小玩意，珠宝，当然也包括我们的身体里面的科学。 5. 以一根线为例，它与头发的比例相同。它是一种在我们的视力极限下的合成结构，它让我们能够制造绳子、毯子、地毯，但最重要的是，衣服。纺织品是最早的合成材料之一;当我们穿牛仔裤的时候，我们其实穿的是一个微型的编织结构，它的设计比巨石阵还要古老。”有历史记载以来，衣服不仅使我们保持时尚，而且使我们保持温暖和保护。但它们也是高科技的。在20世纪，我们学会了如何用足以保护在月球上的宇航员的纺织品，以及用于人造四肢的固体纺织品——碳纤维复合材料——来制作太空服。 6. 但是材料不仅仅是科学。那些创造材料的人都有对材料的实用、情感和感官方面的不同理解。例如，我们知道房子里的门的声音，可以通过钥匙发出的咔嗒声和铰链发出的嘎吱声来区分有人离开或进入。当我还是个孩子的时候，我总是能从楼梯嘎吱作响的细微差别中分辨出是爸爸还是妈妈上楼来了。建筑的这些声学特性在设计过程中经常被忽视。地毯使房间感觉更温暖，但也改变了房间的声学特征。高跟鞋发出的咔嗒声和它们宣布的派对都很安静;橡胶网球鞋底的吱吱声和他们所期待的运动被驱逐了;上班路上舒适的鞋子发出的沉重的敲击声再也没有了。安装地毯是一种听觉恶作剧，这当然可以被有意用于这一目的，比如当设计师想要创造一种亲密和平静的感觉。正是这种物质知识的多样性，我打算在这些专栏中捕捉。 7. 由于材料是由原子构成的，我们无法避免谈论支配它们的规则，这些规则由量子力学描述。这意味着，当我们进入这原子世界，我们必须抛弃常识，用波函数和电子态替代言语。在这种规模下，越来越多的材料正在从头开始设计，它们可以执行看似不可能的任务。利用量子力学设计的硅芯片已经带来了信息时代。硅现在正在改变我们照亮房屋的方式(发光二极管)和从太阳中获取能量的方式(太阳能电池)。 8. 材料科学背后的核心思想是，在无形的小尺度上的变化表现为在人类尺度上材料行为的变化。正是这个过程，我们的祖先偶然发现了青铜和钢铁，尽管他们没有显微镜来观察他们在做什么——一个惊人的成就。当你击打一块金属时，你不仅改变了它的形状，还改变了它的内部结构，这就是为什么当你击打金属时，金属会变得更硬。我们的祖先从经验中知道这一点，但不知道原因。然而，知识的逐渐积累将我们带到了20世纪，那时人们还没有真正理解材料的结构。在本专栏中，我将倡导这种制作技能。这不仅是因为它是人类文明的标志，还因为发达国家的去工业化已经让制造贬值。 9. 创造不仅仅是一种经济活动，它与文学、表演或数学一样，是人类表达的一种形式。通过回避物质知识，我们不再了解我们周围的世界。我们为气候变化或城市扩张而苦恼不已，却没有意识到我们对物质的无知可能是原因所在。我们为智能手机的技术奇迹感到骄傲，但我们一有机会就会升级——换掉一款更新的机型。我们或许可以藉由希望它们能以某种与制造技术同等复杂程度的技术被回收，以安抚我们的良心，但事实并非如此;大多数被用工业搅拌机处理掉。 10. 文明时代之所以以物质命名，正是因为它们改变和塑造了社会。通过让我们自己远离制造行为，通过购买和消费东西，但从来没有任何生产经验，发达世界发现自己不是教育部长们害怕的文盲社会，而是一个缺乏制造的社会。在我看来，对现代民主来说，这种对实践的无知和缺乏文化水平一样危险。通过交换基于事实和信息对世界的物质和工业理解，我们发现自己在另一种形式上是不文明的。 11. 这一系列的专栏不会是对材料的详尽调查，也不会是最重要的材料的目录。但我的目标是通过物质性捕捉我们生活的结构。毕竟，一切事物都是由某种东西构成的。 本文来源：https://www.dywdw.cn/271cd0077075a417866fb84ae45c3b3567ecdd04.html
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2023-02-11
