女神節,你送她的鑽石是這位仁兄發明的
星球上最美的物質
婦女節快樂!趁著這個日子,我們來談談女性的最愛、愛情的象徵——鑽石吧。鑽石的diamond來源於希臘語,意思是「不可打破的」。它的璀璨令女性深深著迷,上到九十九,下到剛會走,無人不是它的俘虜。它的堅硬能夠勝過這世界上已知的一切自然物質。而它的誕生,更如同一段不朽的遠古傳說。
鑽石(Tiffany)
起初,這些閃亮的寶石只是烏漆麻黑的石墨。它們在地表以下100公里的深淵裡,經歷了數十億年地獄般的鍛鑄,忍受過了50億牛頓每平方米的高壓、1000攝氏度以上的高溫,才終於在泥土裡顯露出光芒來。
左側是鑽石的結構,右側是石墨的結構,成分都是碳原子(wikipedia)
1772年,法國土豪化學家拉瓦錫焚燒了一塊鑽石,得到了產物二氧化碳,這才發現,原來鑽石只不過是一種特別的碳。人們已經知道點石成金是不可能的了,但點碳成鑽倒是有了理論支持。在那之後,人們就苦苦尋覓著這種方法。
拉瓦錫(wikipedia)
然而地球的煉獄,又豈是那麼容易被模擬的?
1893年,法國著名化學家、1906年諾貝爾化學獎得主莫瓦桑(Henri Moissan)宣布,自己利用鐵和電爐製造出的壓力鍋,能夠製造出鑽石。然而後人嘗試照做時發現,得到的所謂鑽石無一例外都是顆粒極小的黑色鑽石,不具有寶石級別的意義。
莫瓦桑和他的壓力鍋(annales.org)
直到半個多世紀後,才有人成功製造出了這種整個星球上最美麗的物質。
崔西·霍爾(htracyhall.org)
一個孩子的夢想
這個人名叫崔西·霍爾(Tracy Hall),1919年10月20日出生在美國猶他州的農場里。從小,霍爾的爸媽就把孩子們放養在圖書館裡,每天幹完農活才去接回來。
霍爾是個非常聰明的孩子,非常熱愛理化生,把當時最偉大的發明家愛迪生視作偶像。四年級那年,他在同學面前許下誓言:有朝一日,要到愛迪生的公司,通用電氣(General Electric)去工作!
12歲的霍爾(左)和弟弟(htracyhall.org)
霍爾12歲那年,愛迪生去世了,但他始終沒有忘記自己兒時的夢想。28歲時,霍爾在猶他州最牛逼的化學導師、美國院士亨利·艾林的指導下博士畢業,立即就把簡歷投到了通用電氣公司。經過層層選拔,他被錄用了。
年輕的霍爾(htracyhall.org)
他沒想到,進入夢寐以求的公司工作,卻不是什麼美好的體驗。
在嘲笑聲中前進
霍爾進入通用電氣公司後,便被分配到一個叫做「超級壓力」的項目組中。顧名思義,這個項目組的唯一目標,就是找到用高壓製造鑽石的方法。公司不惜為之打造了全新的實驗大樓,還花了十幾萬美元(相當於現在的120萬美元)製作了一個能夠產生100億牛頓每平方米高壓的壓力泵。然而,高尖的設備不能保證成果的產出,忙碌了幾年,也沒看見勝利的曙光。
通用電氣實驗室里的霍爾(htracyhall.org)
組員們都焦慮地想著,也許是壓力還不夠大,設備還不夠先進,我們還得升級壓力泵。
但在霍爾看來,問題的所在根本不是壓力不夠,歸根結底,實驗方法就有問題。
於是,霍爾把自己的想法寫成設計書交給上司,希望能夠拿到1000美元的研究經費。
霍爾的設計圖紙(htracyhall.org)
上司們看完這份設計書卻嗤之以鼻:一個剛畢業不久的新人菜鳥,也敢班門弄斧!公司里的專家都是享譽全球的物理大師,哪用得著你一個學化學的來指指點點?我們十幾萬美元都搞不定的東西,你用那點錢能幹成嗎?
不僅不給經費,上司們甚至還叫組裡的人留意霍爾,別讓他隨便浪費資源搞實驗。
霍爾怎麼可能就這樣放棄呢?於是,他就利用下班時間偷偷搞。前前後後,一直做賊一樣藏著掩著工作了好幾年。
壓力太大,工作沒幾年就有了髮際線後退的跡象(htracyhall.org)
沒有錢買設備,他就在倉庫找了一個35年前產的、還在淅淅瀝瀝漏水的壓力泵,修一修,倒還能用;但是有些材料實在省不了,比如昂貴的鎢鈷硬質合金,他買不起,於是只好再次低聲下氣地去找上司要經費。
上司當然再次拒絕,還把霍爾噴了個狗血淋頭。
幸好,霍爾這次沒有白白挨罵。就在那時候,一個名為利波哈夫斯基(Herman Liebhafsky)的高層人員路過,並注意到了這場鬧劇。巧合的是,當初就是他,力挽狂瀾把化學出身的霍爾招進「超級壓力」這個物理組裡。
利波哈夫斯基(wikipedia)
他雖然不明白霍爾的方案,全靠著信任批准了霍爾索要經費的申請。
至此,雖然經歷了重重險阻,但霍爾設想的鑽石製造機總算是完成了。
鑽石總會發光
1954年12月16日,同事們都回家過聖誕節了,只有霍爾還堅守在實驗室里。他依然反覆地進行著實驗,直到這一次,在他打開壓力倉蓋子的時候,他發現了一些不同尋常的的東西。
霍爾製造出的第一批鑽石(htracyhall.org)
數十粒細小的晶體,在灰燼中發著銀白色的光芒。
霍爾的心也砰砰作響,膝蓋也瞬間軟弱下來,差點沒支撐住身體。即便如此,他還是冷靜了下來,立即重複了實驗,以確定這不是一次偶然事故。每一次,他都得到了相同的美麗晶體。
當天霍爾的實驗記錄本上寫著:製造出了第一顆鑽石!(htracyhall.org)
聖誕節後,霍爾讓一位同事照著自己的步驟操作,以排除實驗人員本身的干擾。結果表明,這一切不是幻覺,他真的找到了能夠製造鑽石的方法!而且花費少,一次實驗只需要38分鐘。
這是幾千年來人們的夢想,近兩百年來科學家們追求的目標。
但當霍爾欣喜若狂地將好消息告訴上司時,上司第一個反應是這傢伙腦子出問題了。直到目睹了鑽石製造的全過程,他們才打消了疑慮。經過多次嚴謹的重複試驗後,通用電氣公司在1955年2月14日,情人節的這天,對全世界宣布:
「我們發明出了製造鑽石的方法!」
你不仁,你不義
通用電氣公司攬走了鑽石壓力機的發明專利,功勞被算在了整個「超級壓力組」的頭上。他們沒有說改變歷史的是一部簡陋的便宜設備,在宣傳通稿中,甚至沒有專門提到霍爾的名字。
彩色的人造鑽石(fusionbeadsblog)
相反,他們說鑽石來自於那台極其昂貴的先進壓力泵,以打消他人想要模仿山寨的念頭。
從商業策略上說,通用電氣的考慮是有道理的;但是它的做法還是很讓人看不懂:就算在名譽上,你們沒辦法給予霍爾全部的功勞,那在物質上,你們還是可以適當地補償一下的吧?
人工鑽石的用途非常廣,消息一經放出,就為通用電氣公司贏來了巨額的訂單,錢途非常光明。而他們給了霍爾什麼獎勵呢?
沒有升職,沒有加薪,沒有通報表揚,只有發給他的一份獎金。
總額25美元。
而且還不是現金,只是一張國債券。值得一提的是,25美元正是國債券中最小的面額。
對於這筆獎勵,霍爾是怎麼樣看的?
他笑眯眯地、雲淡風輕地評價:「真是大手筆。」怨氣都快衝出屏幕了好嗎。
我待「通電」如初戀,它卻虐我千百遍。
霍爾可以徹夜不眠地做實驗,可以屢敗屢戰地去討要經費,但是他不能承受這樣打發乞丐般的「獎勵」。
從童年開始對通用電氣公司的憧憬和嚮往,就被這最後一根稻草壓垮了。他毫不猶豫地跳槽,離開了烏煙瘴氣的科技公司,接受了楊百翰大學的邀請,去那裡當化學教授。
來到楊百翰大學後,霍爾本想繼續進一步研究那台壓力製造機,但此時,他卻忽然收到了來自通用電氣公司的通知。這封通知中說,由於這項發明實在是太過重要,為了保護專利持有人(也就是通用電氣公司)的利益,公司將申請政府保護令,禁止霍爾繼續研究。
也就是說,如果霍爾敢繼續研究、甚至只是對外談論壓力製造機,都將會有坐牢的風險。
除此之外,還有各種匿名威脅信,持續了兩年之久。
不用說,肯定是通用電氣公司搞的鬼。
梅花香自苦寒來
霍爾知道,自己沒辦法跟這家世界巨頭公司玩雞蛋碰石頭的遊戲,只好另闢蹊徑,一年內,就發明出了另外一款鑽石製造機。
霍爾和多面體壓力機(htracyhall.org)
它有著非常摩登的多面體造型,全新的關鍵技術,通用電氣公司總算是管不著了。霍爾在這個課題上繼續研究著,他發表了許多改變業界的論文,還成立了一家十分成功的鑽石公司「MegaDiamond」。
MegaDiamond出品的超大人工鑽石(MegaDiamond)
霍爾的研究中心(htracyhall.org)
有很多人為霍爾感到氣憤和可惜,因為他獨自發明了一整套高壓製造體系,如果不是因為通用電氣公司奪走了專利,他完全可能靠這個發明獲得諾貝爾獎。
不過,霍爾自己倒是看開了。
大學退休之後,霍爾跟妻子一起去到鑽石的故鄉非洲做慈善,之後回到老家農場過起了平淡的種田生活。晚年時,有人問他覺得自己這一生最大的成就是什麼時,他說:「最重要的,是我的家庭和家人。」
霍爾和妻子恩愛了一輩子(htracyhall.org)
霍爾抱著自己的曾孫子(htracyhall.org)
2008年7月25日,在幾十個兒孫的圍繞下,88歲的霍爾與世長辭。
捫心自問,處在當年霍爾的位置上,我們能將他的人生演繹得這樣精彩嗎?我們能夠忍受著白眼堅持己見、帶著尊嚴毅然辭職出走、受到威脅時無畏地和巨頭公司做鬥爭嗎?
或許只有像霍爾這樣,在經歷過挫折和不公的磨礪後,才能給世間帶來更多的美麗。
有了鑽石自然不能少了鑽戒,作為手指上的「藝術品」,戒指自它誕生那天起也很深受人們的喜愛。
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