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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 武士刀完成不可能的任务
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武士刀使用的特殊钢材称为玉钢，是由太平洋火山铁砂制成的。这些铁砂的主要成分为磁铁矿，是制作指南针的材料。炼造玉钢的土炉称为“吹炉”，宽、高各1.2米，长3.6米。首先在吹炉里“点火”，让黏土变硬，成为陶瓷，接着再仔细铺上数层铁砂和黑炭，让它们在吹炉里焖烧。整个过程大约费时一周，需要四到五人轮流照看，并用风箱把空气灌入炉内，确保炉火温度够高。最后工匠会把瓷炉敲碎，从灰烬和残余的铁砂及炭屑中取出玉钢。这些钢料的颜色晦暗，非常粗糙，但特点是含碳量的范围很广，有些很低，有些很高。
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日本武士工匠的创新之处在于有能力分辨高碳钢和低碳钢，前者硬而易碎，后者软而强韧。工匠完全凭借外观、触感和撞击时的声音来判断两者。一旦分类完成，他们就用低碳钢制作刀身，让刀非常强韧，甚至有弹性，在打斗中不会轻易折断。至于刀锋则使用高碳钢来制造，它虽然易碎但非常坚硬，因此可以磨得极为锐利。工匠用锐利的高碳钢包覆强韧的低碳钢，以此完成了许多人眼中不可能完成的任务，制作出的武士刀，经得起与其他刀剑对砍、耐得住和盔甲碰撞，且常保锋利，能轻松斩人首级。这种武士刀是两全其美的最佳武器。
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人类直到工业革命，才有能力制造出比武士刀更强且更硬的钢料。这一回轮到欧洲国家开始进行更大、更夸张的工程，例如建造铁路、桥梁和船舰，而他们使用的材料是铸铁，因为铸铁可以大量制造，并可以使用模具铸形。只可惜铸铁在某些状况下非常容易破裂。由于工程越来越宏大，使得破裂意外越来越常发生。
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最严重的一次意外发生在苏格兰。1879年12月28日晚上，全球最长的铁道桥——泰河桥突然被冬季强风吹垮，致使载有75名乘客的客运火车坠入泰河，所有人均不幸罹难。这场灾难证实了许多人先前的疑虑：铸铁不适合兴建桥梁。现在不仅需要做出和武士刀一样强韧的钢材，而且必须能大量制造。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 贝塞麦法掀起工业革命
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英国科学促进会在某日开会时，一位名叫贝塞麦（Henry Bessemer）的工程师起身发言，说他做到了前述的要求。这位来自谢菲尔德郡的工程师宣称，他可以制造钢水，而且方法不像制作日本武士刀那么复杂。一场革命就此蓄势待发。
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贝塞麦法非常简单，简直天才到了极点。他把空气灌入熔铁，让空气中的氧和铁里的碳发生化学反应形成二氧化碳，以此把碳带走。这种方法需要有化学知识才能想得到，这使得炼钢头一次成为科学事业。此外，氧和碳的化学反应非常剧烈，会释出大量热能，让炉内温度升高，使钢保持滚烫并呈现液态。这套方法直截了当又可以工业量产，正是我们想要的答案。
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贝塞麦法只有一个问题，就是它不管用，至少试过的人都这么说。气愤的钢铁制造商很快开始嚷着退钱，他们向贝塞麦买下使用权，投下大笔资金购买设备，结果血本无归。
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贝塞麦毫无办法。他其实也搞不清楚他的方法为何有时管用，有时无效。不过他还是继续尝试，并且在英国冶金家马希特（Robert Forester Mushet）的协助下努力改良他的方法。贝塞麦的原始步骤是移除碳到残留量正确为止，也就是剩下大约百分之一的碳。但这个做法很危险，因为每家炼钢厂购买的铁矿来源不同。因此，马希特建议先移除全部的碳，然后再把百分之一的碳掺回。这方法管用了，而且可以再现。
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贝塞麦试着推销他的新方法，然而钢铁制造商这回完全不理他，以为这又是骗局一场。他们坚称不可能用铁水炼钢，宣称贝塞麦是大骗子。贝塞麦最后别无选择，只好自己开设炼钢厂。几年后，贝塞麦钢铁公司制造出的钢铁比竞争对手便宜许多，产量更是惊人，逼得对手只好向他购买使用权。从此贝塞麦富甲一方，机器时代也自此正式到来。
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布莱恩会是贝塞麦第二吗？他会不会碰巧发现了一个可以运用磁场或电场重组刀锋晶体结构的方法，虽然他不知其所以然，但却非常管用呢？毕竟我们听过太多嘲笑先知，结果却自取其辱的故事。许多人都笑说，比空气重的机器怎么可能在天上飞，但我们现在都搭飞机到处跑。电视、手机和计算机的构想也都曾遭人奚落。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 不再夜夜磨刀
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20世纪之前，钢刃和手术刀都非常昂贵，必须手工制作，而且要用最高级的钢材，因为只有如此才能把刀磨得够锋利，轻松刮净胡子而不会勾到胡根。只要曾用过钝掉的剃须刀，一定知道即使只是微微勾到胡根，就会造成多大的痛楚。钢接触到空气和水会锈蚀，因此用水清洁刀锋会让锐利的尖端锈掉，使刀刃变钝。几千年来，刮胡子的仪式都是从“磨刀”开始，先拿着剃刀在皮革上来回磨动。你可能觉得皮革那么软，不可能把刀磨利。没错，真正把刀磨利的是沾在皮革上的细石粉。传统上是用名为“铁丹”的氧化铁矿物，但现在比较常用钻石粉。把钢制刀刃在皮革上来回磨动时，刀锋会和极硬的钻石粉接触，使得少量金属被磨掉，让刀锋重现锋利。
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然而，1903年有一个人改变了这一切。他的名字叫吉列（King Camp Gillette），是美国商人。吉列决定采用贝塞麦法制造的廉价工业用钢来制作抛弃式刀刃，好让每个男人都能轻松刮胡子。他的想法是，只要剃须刀够便宜，钝了直接扔掉，就再也不必磨刀了。
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1903年，吉列卖出了51把剃须刀和168枚刀片，隔年变为90，884把剃须刀和123，648枚刀片。到了1915年，他的公司已经在美国、加拿大、英格兰、法国和德国设厂，售出的刀片超过七千万枚。一旦男人不再需要到理发馆刮胡子，抛弃式刀片就成了家家浴室必备的物品，直到现在依然如此。
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尽管目前有许多人发起各项运动，鼓吹食品制造回归根本，却从来没有人呼吁我们，重新用黄铜剪刀理发或用钝掉的刀片刮胡子。
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