电子照明如何改变我们的睡眠以及材料科学中的其他故事

很少有时间来写出我们遇到的每一个很酷的科学故事。因此，今年，我们将再次举办特别的“圣诞节的十二天”系列文章，重点介绍一个科学故事，该故事从2020年的裂缝中消失，每天从12月25日到1月5日。今天：开始新的一年与物理学家和科学传播者一起艾妮莎·拉米雷斯（Ainissa Ramirez）在她的书《我们的炼金术》（Alchemy of Us）中讲述了有关材料科学，其实现的技术以及这些技术如何影响人类行为的有趣故事。

美国19世纪企业家托马斯·爱迪生（Thomas Edison）可能以白炽灯泡的开发而闻名，但是很少有人知道他的灵感的一部分来自康涅狄格州一位名不见经传的发明家威廉·华莱士（William Wallace）。爱迪生于1878年9月8日参观了华莱士的作坊，检查了后者的原型电弧灯。系统。爱迪生印象深刻，但他认为他可以改进该系统，该系统使用蒸汽驱动的发电机来产生令人难以置信的明亮的光-太亮了以至于家用，更类似于室外泛光灯。结果是白炽灯泡发出柔和的光芒。

其他发明者在爱迪生之前想出了白炽灯的版本，但是门洛帕克向导在碳化竹中发现了一种出色的白炽灯材料，持续了1000多个小时，并且还设计了完全集成的电照明系统来推动这种照明的采用。新技术。爱迪生发现了一种可以满足自己需求的材料。但是，作为物理学家和自我描述的“科学传播者”，电照明会反过来改变人们的睡眠方式。艾妮莎·拉米雷斯（Ainissa Ramirez）在她于4月发行的书《我们的炼金术：人类与物质如何相互转化》中作了解释。

在工业革命之前，人们经历了“分段睡眠”：他们将上床睡觉三到四个小时（第一次睡觉），然后在午夜之后醒来并保持清醒状态。再睡一个小时左右，然后再上床​​睡觉。拉米雷斯（Ramirez）认为，荷马的奥德赛和维吉尔的《埃涅达》中都提到了第一次入睡，还有几本19世纪小说和成千上万的19世纪报纸报道。 ＆＃34;人造光应运而生，他们推开了黑暗，延长了一天的时间，＆＃34;她写道。

这只是《美国炼金术》中众多引人入胜的相互关联的故事之一，开篇以伊丽莎白·露丝·贝尔维尔（又名格林威治时间夫人）的故事开头，他的作品是确保伦敦出现之前标准时间的手段广播。带着她的第485/786号袖珍天文钟-一个被称为＆＃34; Arnold＆＃34;的家庭传家宝，Belville每天向她的200多个客户巡回演出，他们将为看望Arnold的特权付钱（定为格林威治）平均时间）并相应地调整自己的时钟。对保持时间不断增长的文化迷恋也最终影响了我们的睡眠方式。

拉米雷斯一遍又一遍地在《我们的炼金术》中演示了我们如何塑造材料，并依次塑造它们，无论是钢轨，电报线，硬盘，玻璃还是薄而柔软的纤维素膜，最终催生了整个电影行业-由新泽西传教士汉尼拔·古德温（Hannibal Goodwin）发明。 （古德温（Goodwin）在不幸的街头不幸中丧生，然后才得以利用自己的发明，为乔治·伊士曼（George Eastman）运用他自己的专利工艺开始了胶卷胶片的生产铺平了道路。

艾妮莎·拉米雷斯（Ainissa Ramirez）：我正在尝试寻找另一种让人们对材料兴奋的方法。那里有各种各样的书籍，介绍了不同的材料以及它们的使用方式，也许在过程中讲了一些故事。我决定颠倒过来，并真正专注于故事（因为我认为故事有点粘性），如果可以的话，可以将其用作传送带，让科学进入人们的脑海。这也是尝试产生新的神话。我们谈论的是伟大的人，科学的伟大人物，我真的想强调那些你不认识的人，谁把你视为理所当然的事情。

Ars Technica：我们与万神殿中的托马斯·爱迪生，尼古拉·特斯拉，阿尔伯特·爱因斯坦等人建立了通俗的科学神话。但是有各种各样的发明者和科学家迷失了档案-威廉·华莱士甚至没有自己的维基百科页面-您的书将他们带到了最前沿。这些人中有些人被遗忘而其他人被狮子化怎么办？

拉米雷斯：好吧，爱迪生业务的一部分是推广爱迪生。实际上，他一直有记者在跟踪他。他在康涅狄格州安索尼亚遇到了威廉·华莱士，实际上这是我所在的两个城市。我去了那儿，我问人们，＆＃34;你知道爱迪生来康涅狄格吗？＆＃34;没人知道。几代人以来，一个神话就是他只有这种灵感，而不是他是从一位绅士修补匠那里得到的。因此，在许多爱迪生传记中，华莱士经常被贬为脚注。我看到了华莱士制造的灯之一和工厂。对他来说，除了脚注之外，还有很多其他内容。我只是想给他一个闪耀的机会。

Ars Technica：我了解这本书的主题是在您报名参加吹玻璃课时出现的。你能告诉我们一些吗？

拉米雷斯（Ramirez）：我住在一个吹玻璃工作室附近的两个城市。我去了意大利，看到了穆拉诺玻璃制造商，我就像，哦，我的上帝。这太神奇了。＆＃34;我想学习有关旧材料的新知识。 [过去]处理材料时，我使用的是纳米技术，因此我和材料之间存在许多不同的分离度。因此，我报名参加了课程，但我非常胆小，因为您正在做的事情肯定会对您造成伤害。我的教练说：“如果您踩热玻璃杯，那将使您的鞋上的洞融化。”

我真的很喜欢这种身体。我还能够将概念与行动结合在一起。我可以摆动玻璃，并且正在使用粘度。我在金属表面上滚动玻璃的方式可以说是加热和冷却。在过去的几周中，我一直在与玻璃公司建立新的关系。然后我度过了非常糟糕的一天，当时我正在使用玻璃，玻璃掉在地上。幸运的是，我的指导老师走了过来，并将那块重新装到了我的烟斗上。但是当我完成了看起来非常偏斜的那篇文章后，我想，我上课时的心情很不好。然后我就没有心情不好。玻璃杯使我成形。我肯定是在塑造它，因为它是一个肿块，而且我正在给它成形。

也许有点麻烦，但这让我想到了，好的。我在和这杯酒跳舞。我什么都没想到。之所以在塑造我，是因为它使我心情更好。＆＃34;这就是我思考人与物质之间的舞蹈以及它们如何相互影响的动力。我有点像个玻璃书呆子。我没有想到的是玻璃在科学中的作用，以及它在发现电子和青霉素等物质方面的作用。

Ars Technica：在研究和编写书时发现了哪些您最喜欢的故事？

拉米雷斯：我偶然发现了汉尼拔·古德温的故事。我的兄弟告诉我，＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp＆nbsp我说，停止给我新工作。我有事要做。但是我调查了一下，是的，汉尼拔·古德温（Hannibal Goodwin）在乔治·伊斯特玛（George Eastmam）之前就制作了相机胶卷。我最初来自新泽西州，我讨厌新泽西州的历史被埋葬。我找到了照顾汉尼拔·古德温（Hannibal Goodwin）故居的人。非常残破。实际上，您不能走在地板的中央，因为它正在腐烂。但是我能够走进他的房子，拍下他在哪里做实验的照片。

我还了解了Almon Brown Strowger，一位仪员，他确信运营商会将呼叫重定向到其竞争对手。传说他正在阅读itu告栏，他因为朋友去世而感到沮丧。我们不确定他是否更难过自己的朋友去世或他的竞争对手对尸体进行了防腐处理。这使他陷入了创造性的愤怒中，他想弄清楚如何制作一个不需要女性操作员的自动开关，该操作员被称为＆＃34; Hello Girls＆＃34 ;.他穿着很漂亮的衣服，把衣领放在一个圆柱形的盒子里。他取出来，甩掉所有的项圈，并用别针卡住。他认为，如果我要上下移动某些东西，我可以触及到每个销钉，并且每个销钉都可以是一个电话号码。例如，如果数字为73，则图钉将移动7到3。

他为[the＆＃34; Strowger开关”，并最终找到了要制造它的人。那是第一次自动交换，它是Bell Labs＆＃39;的一部分业务很久很久了。我曾在贝尔实验室工作，但从未听说过Almon Strowger。我只听说过他，是因为我去了纽黑文的一个古董无线电博物馆-真的只是一个旧仓库。我在贝尔实验室的档案馆给我的朋友打了个电话，说：“有一个仪馆制造了这个开关。”你怎么不把它放在前面呢？因为这是一个了不起的故事。

Ars Technica：最后一章，“思考”，谈到即使材料和相关技术正在塑造我们，我们也可能并且应该稍稍后退，因为这反过来可能会帮助我们以更有益的方式重塑技术。您能详细说明这一点吗？

拉米雷斯：思维是我们中最人性化的部分。已经证明我们的设备已经改变了我们认为的方式。情况一直如此。当他们的学生写下东西时，古希腊的老师曾经很生气，因为他们被要求记住并记住那些东西。计算机可能只是它的扩展，但是计算机注入我们生活的方式的速度要快得多。我认为我们应该暂停一下并确保这是我们要走的方向。我知道我童年的电话号码，但我不知道我母亲的电话号码，因为它是; s存储在我的智能手机中。现在，我们与信息有了新的关系。

在我们的记忆库中存储东西是很好的，因为在我们的潜意识中，我们将以新的方式将它们组合在一起。但是，如果我们只是将它们卸载到硬盘驱动器或计算机上，创意会不会一样？这就是我想问的问题，我将这本书用作体育馆。我希望，如果我们看一下我们认为很简单的旧技术，例如电报和灯泡，如果我们可以批评它们，那么当诸如无人驾驶汽车和AI之类的事情降临时，我们可以至少感到有能力提出问题。 ＆＃34;嘿，电报以非预期的方式塑造了语言。这是AI的问题，我有一些疑问。＆＃34;希望这本书对我们来说是一本手册，让我们对过去有所了解。