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女神节,你送她的钻石是这位仁兄发明的

科普小知识2022-07-13 10:07:56
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地球上最美丽的物质

妇女节快乐!在这一天,让我们来谈谈钻石,一个女人的爱和爱的象征。钻石来自希腊语,意思是“牢不可破”。它的光辉深深吸引着女性。没有人在九十九岁之前不是它的囚犯,直到一会儿之后。它的硬度可以超过世界上所有已知的天然物质。它的诞生更像是一个不朽的古老传说。

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钻石

起初,这些闪闪发光的宝石只是黑色石墨。他们在地球表面以下100公里的深渊中经历了数十亿年的地狱般的锻造,经受了每平方米50亿牛顿的高压和1000摄氏度以上的温度,最后才在土壤中显露出他们的光芒。

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左边是钻石的结构,右边是石墨的结构,都是碳原子(*)

1772年,法国当地化学家拉瓦锡烧了一颗钻石,得到了二氧化碳产品。直到那时,他才发现钻石只是一种特殊的碳。人们已经知道把石头变成金子是不可能的,但是把碳变成钻头是有理论支持的。从那以后,人们一直在寻找这种方法。

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拉瓦锡

然而,地球上的地狱如此容易模拟吗?

1893年,法国著名化学家、1906年诺贝尔化学奖获得者亨利·莫伊桑宣布,他可以用铁和电炉制成的高压锅制造钻石。然而,当后人试图这样做时,他们发现所有所谓的钻石都是带有极小颗粒的黑色钻石,不具有宝石级的意义。

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莫瓦桑和他的高压锅(annales.org)

直到半个多世纪后,有人成功地制造出了地球上最美丽的物质。

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崔西·霍尔(htracyhall.org)

孩子的梦想

他的名字叫特雷西·霍尔,1919年10月20日出生在犹他州的一个农场。从很小的时候起,霍尔的父母就把他们的孩子放在图书馆里,直到他们每天完成农活才把他们接回来。

霍尔是一个非常聪明的孩子,他非常喜欢物理和化学,并把当时最伟大的发明家爱迪生视为自己的偶像。在四年级的时候,他在同学面前发誓:有一天,他会去爱迪生的公司——通用电气公司工作。

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12岁的霍尔(左)和弟弟(htracyhall.org)

霍尔12岁时就去世了,但他从未忘记自己的童年梦想。28岁时,霍尔在犹他州最令人敬畏的化学老师美国院士亨利·艾林的指导下,从博士学位毕业,并立即向通用电气提交了他的简历。经过层层选拔,他被录用了。

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扬·霍尔(htracyhall.org)

他没有想到进入梦之队不是一次好的经历。

嘲笑地向前走

霍尔进入通用电气后,他被分配到一个名为“超级压力”的项目组。顾名思义,这个项目团队的唯一目标就是找到在高压下制造钻石的方法。该公司毫不犹豫地为其建造了一座全新的实验大楼。它还花费了10多万美元(相当于目前的120万美元)建造了一台每平方米能产生100亿牛顿高压的压力泵。然而,高端设备不能保证结果的输出。经过几年的忙碌工作,他们还没有看到胜利的曙光。

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通用电气实验室大厅(htracyhall.org)

团队成员急切地想,也许压力不够大,设备不够先进。我们必须升级压力泵。

然而,在霍尔看来,问题根本不在于缺乏压力。归根结底,实验方法有一个问题。

结果,霍尔把他的想法写进了一本设计书,交给了他的老板,希望能得到1000美元的研究资助。

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霍尔设计图(htracyhall.org)

读完设计书后,老板们嗤之以鼻:一个刚毕业的菜鸟竟敢教训人!公司的专家都是世界闻名的物理大师。为什么你需要一个化学学生来指出?我们不能用超过10万美元做什么,你能用这些钱做什么?

他们不仅不给钱,老板们甚至告诉团队要注意霍尔,不要让他在实验上浪费资源。

霍尔怎么能这样放弃呢?因此,他利用下班时间秘密从事。前后,已经做贼藏面具工作好几年了。

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压力太大了,在几年的工作中有一个发际线后退的迹象(htracyhall.org)

由于没钱购买设备,他在仓库里发现了一台35岁的压力泵,它仍在滴水。修复后,它仍然可以使用。然而,有一些材料是不能保存的,比如昂贵的钨钴硬质合金,他负担不起,所以他不得不谦恭地去他的老板再次要求资金。

当然,老板又拒绝了,并在霍尔身上洒了狗血。

幸运的是,霍尔这次没有受到责备。就在这时,一位名叫赫尔曼·利哈夫斯基的高级官员经过,注意到了这场闹剧。巧合的是,正是他扭转了潮流,将霍尔从化学领域招入了物理小组“超级压力”。

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Libo Khavski

尽管他不理解霍尔的计划,但他还是通过信托批准了霍尔的资金申请。

此时,尽管困难重重,霍尔设想的钻石制造机终于完成了。

钻石总是闪闪发光。

1954年12月16日,同事们都回家过圣诞节,只有霍尔留在实验室里。他继续反复实验,直到这时,当他打开压力室的盖子时,他发现了一些不寻常的东西。

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霍尔(htracyhall.org)制造的第一颗钻石

几十颗微小的晶体在灰烬中闪着银白色的光。

霍尔的心怦怦直跳,他的膝盖立刻变弱,几乎支撑不住自己的身体。尽管如此,他平静下来,并立即重复实验,以确保这不是一个意外。每次,他都得到同样美丽的水晶。

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那天,霍尔的实验笔记本上写着:第一颗钻石诞生了!(htracyhall.org)

圣诞节后,霍尔要求一位同事按照自己的步骤来消除实验者的干扰。结果表明,这一切都不是幻觉,他真的找到了制造钻石的方法!此外,成本更低,一次实验只需要38分钟。

这是几千年来人们的梦想,也是科学家们追求了近200年的目标。

但是当霍尔欣喜若狂地告诉他的老板这个好消息时,他老板的第一反应是这个家伙的大脑有问题。直到他们目睹了钻石制造的整个过程,他们才放心。经过多次严格反复的测试,通用电气公司于1955年2月14日情人节向全世界宣布:

"我们发明了一种制造钻石的方法!"

你无情又不公正

通用电气公司已经拿走了钻石压机的发明专利,功劳归于整个“超级压力集团”。他们没有说改变历史的是一种简陋而廉价的设备。在宣传材料中,甚至没有具体提到霍尔的名字。

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彩色人造钻石

相反,他们说钻石来自极其昂贵的先进压力泵,以阻止其他人试图模仿假货。

就商业战略而言,通用电气的考虑是合理的。但是它所做的仍然非常令人困惑:即使你不能给霍尔所有的声誉,你仍然可以在物质上弥补它,对吗?

人造钻石用途广泛。消息一发布,它就为通用电气赢得了大量订单,而且收益非常可观。他们给了霍尔什么奖励?

没有晋升,没有加薪,没有嘉奖,只有奖金。

总数是25美元。

不是现金,只是债券。值得一提的是,25美元是中国债券的最小面值。

霍尔对这个奖项有什么看法?

他笑着淡淡地说:“这真的是一件大事。”怨恨几乎从屏幕上消失了,好吗?

我把“电”当成初恋,但它已经虐待了我一千次。

尽管屡遭失败和战争,霍尔仍能通宵达旦地做实验和乞讨资金,但他负担不起像这样送乞丐的“报酬”。

从童年起,我就开始期待和向往通用电气公司,并被这最后一根稻草压垮了。他毫不犹豫地换了工作,离开了肮脏的技术公司,接受了杨百翰大学的邀请,成为了那里的一名化学教授。

到达杨百翰大学后,霍尔伯恩想继续进一步研究压力制造机,但这时,他突然收到了通用电气公司的通知。通知称,由于发明太重要,为了保护专利权人(即通用电气公司)的利益,该公司将申请*保护令,禁止霍尔继续他的研究。

换句话说,如果霍尔敢于继续他的研究,甚至只是谈论压力发生器,他将面临入狱的风险。

此外,还有各种匿名威胁信,持续了两年。

不用说,肯定是通用电气。

梅花的香味来自严寒

霍尔知道他不能和这个世界巨人公司玩鸡蛋对石头的游戏,所以他不得不另寻出路,在一年内发明了另一台钻石制造机。

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霍尔多面体出版社(htracyhall.org)

它拥有非常现代的多面体形状和全新的关键技术,通用电气终于失控了。霍尔继续研究这个课题。他发表了许多改变这个行业的论文。他还建立了一家非常成功的钻石公司“巨钻”。

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巨型钻石

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霍尔研究中心(htracyhall.org)

许多人对霍尔感到愤怒和遗憾,因为他自己发明了一整套高压制造系统。如果不是通用电气公司拿走了专利,他早就获得了诺贝尔奖。

然而,霍尔自己也松了口气。

大学退休后,霍尔和他的妻子去了钻石的故乡非洲做慈善工作。之后,他们回到家乡的农场,过着简朴的农业生活。在他晚年,当有人问他认为他一生中最大的成就是什么时,他说:“最重要的是我的家庭和我的家人。”

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霍尔和他的妻子一生相爱(htracyhall.org)

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霍尔抱着他的曾孙(htracyhall.org)

2008年7月25日,88岁的霍尔在数十名儿孙的簇拥下去世。

问问你自己,以霍尔的地位,我们能如此出色地演绎他的一生吗?我们能忍受白眼,坚持我们自己的观点,坚决辞职,带着尊严逃跑,在受到威胁时无畏地与大公司战斗吗?

也许只有在经历了像霍尔那样的挫折和不公之后,他才能给世界带来更多的美丽。

有了钻石,钻石戒指自然不可或缺。作为手指上的“艺术品”,戒指从诞生之日起就非常受欢迎。