倍可親

諾貝爾獎的遺憾:橡膠的發明被忽略了

作者:釣魚城  於 2015-8-22 00:26 發表於 最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

通用分類:流水日記|已有2評論

關鍵詞:諾貝爾獎, 與狼共舞, 好萊塢, 年輕女人, 當事人

在好萊塢的經久不衰的西部片中,經常可以看到牛仔們騎著馬在遼闊的原野上追逐著搖搖晃晃,拚命奔跑的馬拉著的有蓬車。跑著跑著,拉車的馬或被槍彈擊中倒地,或者道路太泥濘難行,幾經掙扎,幾番搏鬥, 連人帶車成了戰利品。

槍手牛仔約翰。韋恩(John Wayne)站在車前,用嘴輕輕地吹掉槍口的硝煙,看似心不在焉地, 命令車裡的人出來。車門開處,一個嚇得臉色蒼白,頭戴寬邊遮陽帽,一身白色拖地掃帚裙的年輕女人露出半個臉來。騎手一個激靈,馬上挺胸收腹,脫帽行禮。然後一個鷂子翻身,滾鞍下馬,做足紳士派頭,恭請婦人輕移蓮步,款扭蜂腰,到與狼共舞的地方去做新任壓寨夫人。當然結局大家都是有目共睹,耳熟能詳的。郎情妾意,一匹馬上面坐兩個人,浪走天涯,像菜園子張青,一丈青孫二娘一樣,過起了殺人越貨,打家劫舍的神仙眷侶般的生活。

          

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                遼遠的西部

姑且不論於情於理,這是否正確, 單是這綠林好漢的情結,這俊男美女,這白雲藍天下的狀闊景色,誰不喜歡看?

好則好亦,就是當事人情感上的轉折太快了點。這美麗婦人不會毫無原因地在這荒野里轉悠,專等著韋恩和羅賓漢們來邂逅打劫。其路途的終點,原本是要去看久未見面的雙親,或去拜訪鄉下的兄弟姊妹;也可能是要嫁入豪門為人婦;在就是要去會思念已久的情郎。除非像《紅高粱》地里的奶奶,對財主的傻兒子興趣缺缺,對未來的生活厭倦無望,因此對土匪於占鰲的劫道劫色半推半就,內心裡早就從了。也除非像《泰坦尼克》船上的準新娘Rose,對於去新大陸紐約與帳房先生結為連理一萬個不願意,而對身無分文的浪漫小伙Jack的適時出現,半路奪愛,求之不得,心嚮往之。否則的話, 即便身不由己,她也不是那麼容易從精神上,思想上委身於牛仔的。她可能會思念故人,夜不能寐。她可能會憂傷悲痛,積勞成疾。總之,如果她還想繼續過往的生活,那麼在老鷹抓小雞的遊戲中,她會儘力逃跑,逃出生天。

看著那嘎吱嘎吱的馬車車輪滾軋在路上,闖上石頭,碰撞出火星,車巔起老高。這蹦出來的火星,吸引了我的注意力,注意到在那個時代,馬車的車輪,有的是木頭做的,但大多是鐵軲轆。任何橡膠哪怕一點點膠皮在那個時代是不存在的。車輪與地面,硬碰硬,沒有柔性。心想這鐵輪*一趟跑下來,大概也磨掉一半了。坐在上面的人,哪怕只是演這電影的,大概也快散架了吧。如果是木輪*,不管是諸葛亮的木牛流馬,還是成吉思汗的車馬陣,要是跑快了,一會兒就七零八落了吧。
             

                    現代版的木牛流馬


由此可見,不管是這鐵輪*還是木輪*,作為代步工具,其局限性可想而知。不可想像如果現代汽車的輪*是鐵做的,那會是什麼樣的境況?

首先,這汽車開到百八十碼的速度,如果緊急剎車,其與地面的滾動加滑動摩擦,可能會把鐵圈圈燒得發紅,人坐在車上,就像西遊記的哪吒踩著風火輪,無人敢近前;
                                           
                                      哪吒踩著風火輪

其次,鋼鐵輪*不像橡膠輪胎那樣有極好的讓性,就是柔性和彈性,遇上溝壑和石頭,它不能吸收衝撞和振動,坐在上面隨路面上下顛簸,會很不舒服。開得越快,搖擺的越凶,行車的穩定性會變得非常差。稍不留神,可能就會人仰馬翻,釀成車禍;

第三,依賴於路麵條件,車速一般不能超過二三十碼。再快,危險。因此不需要現在這樣的洲際高速公路,動輒就能開七八十碼的速度;

再者,這路的路面, 不能是柏油鋪就,否則一壓上去,就是一條一條的溝壑;也不能是水泥,甚至不能是石頭,否則要不了幾年,這混凝土結構,這石頭地面,會被磨成粉粉。同樣這輪*,過不了多久,就會報銷。因此這路只能是泥路,土路,壓壞了,再填土重新鋪上。如果那樣,那麼這泥里坑裡風塵僕僕的遠行,將會是不折不扣的苦旅了;

其實一百多年前,當蒸汽機被發明了,人們在那時的機車(現在稱之為火車)里裝上了這動力裝置。火車的輪*就是鋼鐵做的。但火車不能隨便在地上到處跑,只能在同樣強度和硬度的鐵軌上運行。修造和維護鐵路變成一件非常昂貴的事。通常一個國家只在一些重要城市之間建設鐵路交通。於是人們若要出行,只能去中央的地方 -- 火車站集散。火車總是被造得長長的,盡量一次裝更多的東西。到了十九世紀中下葉,法國中產階級就已經知道周末或者假期乘火車到遠郊和風景區度假旅遊了。但出一次遠門,收拾東西,是一件非常麻煩的事。大名鼎鼎的路易。威登,最初就是專門為法國皇家貴族出行準備包裝行李的薄薄的木箱起家的。皇后要到楓丹白露,要帶幾十口箱子,一大堆衣物服飾,要包要扎,要到火車站託運,不甚其煩,於是把這整個業務包給威登。這一個看似小不經意的生意,被他聰明的腦袋想出了專為上流人士旅行生產豪華箱包的思路。不能不說其百年長盛不衰,很大程度上仰耐火車這種集裝旅行方式在那個時代的流行。

上個世紀初,基於蒸汽機的原理,再升級換代,造出了小型化而且靈活多變的內燃機。這種小動力,小體積的發動機能夠被安裝在比火車小很多的運輸載體上,這就導致了汽車的發明。這個發明或者說推廣,其重要性不亞於從Mainframe系統到Personal Computer(PC)的變遷。說得更通俗些,這種發展沿革,就像人們原先只能坐在電影院與很多人一起看同一部電影,到後來各家各戶不用出門,自由自在地看自家想看的各種電視節目。所有這些從集約化到多樣化,強調一律到百花齊放,獨裁到民主的演變,無一不代表著人類文明更加重視個體特徵的發展,個體選擇的自由,以及個人潛能的釋放。這是一個偉大的進步,一種健康的發展。如果下一次,你有幸躬逢類似的新事件正在發生,比如說被動地從大型的Internet網站Google, Yahoo, Flipboard接受他人的新聞,演變到Fackbook, Twitter, WeChat(微信), Snapchat-在那裡每一個人都能積極主動發布消息,讓全世界都能聽到你的聲音,了解你的想法,看到你的身影-那麼你就是在見證歷史。不要錯過這樣的時刻。

有了內燃機,汽車這種小型的運載工具才有可能出現。這種載體可以變成一家人平時上街買菜,白天上班掙錢,周末出外郊遊的理想工具。隨時隨地,車開到家門口,裝載人物,不再與他人到火車站去擁擠,而且想去哪去哪,資源得到更加合理的利用,那是一件多麼暇意的事情。進一步設想,行車的道路通到每家每戶,真正服務到家。可是如前所說,如果在汽車上繼續使用鐵輪*,不可能為每家每戶修一段鐵軌到家門口。這種有軌交通方式不論從經濟或者是適用的角度來看都是不現實的。必須尋找一種全新的更加經濟,靈活的無軌交通模式。

1900年代,當亨利。福特繼續在他的小作坊里搗鼓怎麼把德國人本茨發明的汽車發動機變得更加強大高效的時候,一場偉大的材料革命正悄然無聲地降臨。這個Breakthrough(突破)的著眼點在於用什麼材料來取代鋼鐵輪*。就像愛迪生數千次用各種材料,包括,碳化的棉花芯,來製作電燈泡的燈絲一樣,可以想象,為了找到這樣一種耐磨,富有彈性,抗高溫,絕熱,抗高壓,摩擦係數高,不透水,抗老化,絕緣,而又柔軟易於加工的材料,不知有多少發明家,工程師在那兒窮盡智慧和努力,度過了多少不眠之夜。因為這樣一種各方面都要求極高的材料在世上極難找到,比時下當前找「白富美」或者「高富帥」不知要難多少倍。更不要說對這材料的需求量巨大,價錢又必須低廉。這到哪裡去找? 沒有它, 一場即將來臨的人類交通大革命將不可能發生,至少會被無限期地推后。怎麼辦?

我們大都有這樣那樣的經歷,那就是,有時你所想要的,總是「猶抱琵琶半遮面」,要「千呼萬喚始出來」。有時它又是「驀然回首,那人卻在燈火闌珊處」, 還有的時候,你「踏破鐵鞋無覓處,得來全不費工夫」。運氣就像一個脾氣古怪的老頭。就像迪斯尼世界的動畫片經常說的,不要忘了這個帶給人無限歡樂的卡通世界是從一隻老鼠開始的。於此類似,對汽車工業至關重要的橡膠輪胎的發明,則是從一塊小小的小學生用的鉛筆擦子開始的。那就是為什麼橡膠在英文里被稱為Rubber(美國人把橡皮擦叫做Eraser,而避免使用rubber這個有歧義的字)。

故事是這樣開始的:正當人們為找到性能良好的材料來製作汽車的輪胎而絞盡腦汁,無計可施時,學生用的鉛筆橡皮擦落入有心人的眼帘。這種橡皮擦自從1770年在英國就已經被發明並被用來拭去鉛筆墨跡。再此以前,人們只能用麵包屑來塗掉字跡。這種植物膠來自於南美亞馬遜密密的熱帶橡膠林里。是一種割開樹榦流出的白白的被稱為Latex的粘狀膠體。第一篇關於橡膠各種性質的科學論文則是早在1755年提交到法國科學院發表的。
        
             學生用的橡皮擦子


          
             橡膠樹

這種橡膠樹最初發現於巴西。由於強烈的貿易保護主義,輸出此樹種被認為是對財產的侵犯。但是英國人在1876年還是偷偷地運出了70000種子到英國。然後,這些種子被送到東印度,錫蘭(斯里蘭卡),印度尼西亞,和馬來半島。僅僅只有其中的 2400顆發了芽成活。到十九世紀末,馬來半島成了最大的橡膠產地。後來人們又從石油中提煉出合成橡膠。到2013 年,世界橡膠總產量達到2800萬噸,其中天然橡膠佔44%。現在橡膠的價格很大程度上決定於原油的價格。當今世界最大的三個橡膠生產國是:馬來西亞,泰國,和印尼。70%的天然橡膠被用於製造輪胎。

橡膠被用於幾乎生活的每一個方面。可以製造樹膠手套,膠鞋,膠片,膠水,水管,玩具,潛水衣,機殼,甚至纖維布料,可以用在輪船,飛機,衛星,工業,農業,科技,軍事,環保,。。。幾乎每一個領域。

現在用在汽車輪胎生產上的橡膠不是純天然橡膠, 而是硫化橡膠。這種合成處理過的橡膠具有更加良好的物理和化學性質。

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                 橡膠輪胎

因為有了橡膠,我們才有了橡膠輪胎; 有了橡膠輪胎,真正意義上的汽車革命才到來,人類的衣食住行中的「行」才有了顛覆性的改變。關注著上下班時間的無盡的鋼鐵洪流,由衷地感嘆,汽車工業生逢其時,橡膠輪胎應運而生,內燃機和橡膠輪胎因緣際會。如果這種Para rubber樹繼續默默地生長在巴西雨林中,不為人所識,不為人所盜,不人工培植,不用來做擦子,不被有心人用來做輪胎,那麼真不能想象今天的世界是什麼樣子。
           
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                  車流不息

其實這種巧合不是第一次在科學或者技術界發生了。作為一個相近的例子,那就是在十九世紀初,法國人20歲的天才伽羅華毫無先兆地發明了群論,客觀上為即將到來的相對論量子力學的數學必要性完備性提供了不可缺少的理論基礎。用我們俗人的話來說,那就是要磕睡了,有人遞來一個枕頭。賈寶玉在怡紅院里呆得膩了,佳人悄然來到,喜得他歡喜莫名,吼出了「天上掉下來個林妹妹」。哈哈,歷史就是這樣稀奇古怪。有時人真的不能預見未來。

回應本文的題目, 我問一個問題:如果橡膠這種材料因各種原因,無人慧眼識珠,未被發現並用來作汽車輪胎。以你的聰明才智,你能想象得出世上還有任何其它材料能夠作為代用品用來生產汽車輪胎?任何材料,包括人工合成的在內。這絕對是一個人類智力的challenge。而諾貝爾獎就是對這種challenge的rewards。


題外話:

一個暇想:
想一想人的腳步運動和汽車輪*滾動的區別吧。從物理的角度分析,人的走動是靠滑動摩擦,是面摩擦, 而汽車是靠滾動摩擦來實現的,實現的是線摩擦。如果你要判斷哪種摩擦方式更加合理高效節能,毫無疑問,滾動摩擦勝出。人走一步和汽車輪*滾一圈,哪個更省力,更連續無間斷,高下立分。既如此,那為什麼造物主不把人造成一個圓圓的輪*,要行路時,圈成一個圓東西,滾動起來,方便又省力。何樂而不為呢?人會說,如果頭也要去觸及地面,不能看遠,傷了就不好辦了。因此捲成一團不是太好。能不能上半身保持原樣,下半身不再是兩根筷子一般的杆子,而是像車輪一樣的軲轆。這樣頭始終在上,輪*在下面使勁滾動,方便得很。這種優化,人本身就是一個車了。基因工程難道不能這樣去打造新新人類?

其實好是好,有一個細節還是實現不了,沒有一個軸承是用肉做成的,沒有它,輪*怎麼轉得起來?

還有一個細節,那就是要上坡下坎,兩條腿,一伸一曲,就行了。輪*怎麼做這事?由此想到人的腿還是要全能一些,慢是慢一點,可哪兒都能去。我猜這是造人的時候不得不做出的取捨吧。

(註:本文所引說明性照片來自網上,致謝)

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發表評論 評論 (2 個評論)

回復 秋收冬藏 2015-8-22 09:59
新新人類的設計遐想很有意思。
回復 釣魚城 2015-8-22 11:45
秋收冬藏: 新新人類的設計遐想很有意思。
遐想其實就是瞎想。

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