女神节,你送她的钻石是这位仁兄发明的

星球上最美的物质

妇女节快乐!趁着这个日子,我们来谈谈女性的最爱、爱情的象征——钻石吧。钻石的diamond来源于希腊语,意思是“不可打破的”。它的璀璨令女性深深着迷,上到九十九,下到刚会走,无人不是它的俘虏。它的坚硬能够胜过这世界上已知的一切自然物质。而它的诞生,更如同一段不朽的远古传说。

钻石(Tiffany)

起初,这些闪亮的宝石只是乌漆麻黑的石墨。它们在地表以下100公里的深渊里,经历了数十亿年地狱般的锻铸,忍受过了50亿牛顿每平方米的高压、1000摄氏度以上的高温,才终于在泥土里显露出光芒来。

左侧是钻石的结构,右侧是石墨的结构,成分都是碳原子(wikipedia)

1772年,法国土豪化学家拉瓦锡焚烧了一块钻石,得到了产物二氧化碳,这才发现,原来钻石只不过是一种特别的碳。人们已经知道点石成金是不可能的了,但点碳成钻倒是有了理论支持。在那之后,人们就苦苦寻觅着这种方法。

拉瓦锡(wikipedia)

然而地球的炼狱,又岂是那么容易被模拟的?

1893年,法国著名化学家、1906年诺贝尔化学奖得主莫瓦桑(HenriMoissan)宣布,自己利用铁和电炉制造出的压力锅,能够制造出钻石。然而后人尝试照做时发现,得到的所谓钻石无一例外都是颗粒极小的黑色钻石,不具有宝石级别的意义。

莫瓦桑和他的压力锅(annales.org)

直到半个多世纪后,才有人成功制造出了这种整个星球上最美丽的物质。

崔西·霍尔(htracyhall.org)

一个孩子的梦想

这个人名叫崔西·霍尔(Tracy Hall),1919年10月20日出生在美国犹他州的农场里。从小,霍尔的爸妈就把孩子们放养在图书馆里,每天干完农活才去接回来。

霍尔是个非常聪明的孩子,非常热爱理化生,把当时最伟大的发明家爱迪生视作偶像。四年级那年,他在同学面前许下誓言:有朝一日,要到爱迪生的公司,通用电气(General Electric)去工作!

12岁的霍尔(左)和弟弟(htracyhall.org)

霍尔12岁那年,爱迪生去世了,但他始终没有忘记自己儿时的梦想。28岁时,霍尔在犹他州最牛逼的化学导师、美国院士亨利·艾林的指导下博士毕业,立即就把简历投到了通用电气公司。经过层层选拔,他被录用了。

年轻的霍尔(htracyhall.org)

他没想到,进入梦寐以求的公司工作,却不是什么美好的体验。

在嘲笑声中前进

霍尔进入通用电气公司后,便被分配到一个叫做“超级压力”的项目组中。顾名思义,这个项目组的唯一目标,就是找到用高压制造钻石的方法。公司不惜为之打造了全新的实验大楼,还花了十几万美元(相当于现在的120万美元)制作了一个能够产生100亿牛顿每平方米高压的压力泵。然而,高尖的设备不能保证成果的产出,忙碌了几年,也没看见胜利的曙光。

通用电气实验室里的霍尔(htracyhall.org)

组员们都焦虑地想着,也许是压力还不够大,设备还不够先进,我们还得升级压力泵。

但在霍尔看来,问题的所在根本不是压力不够,归根结底,实验方法就有问题。

于是,霍尔把自己的想法写成设计书交给上司,希望能够拿到1000美元的研究经费。

霍尔的设计图纸(htracyhall.org)

上司们看完这份设计书却嗤之以鼻:一个刚毕业不久的新人菜鸟,也敢班门弄斧!公司里的专家都是享誉全球的物理大师,哪用得着你一个学化学的来指指点点?我们十几万美元都搞不定的东西,你用那点钱能干成吗?

不仅不给经费,上司们甚至还叫组里的人留意霍尔,别让他随便浪费资源搞实验。

霍尔怎么可能就这样放弃呢?于是,他就利用下班时间偷偷搞。前前后后,一直做贼一样藏着掩着工作了好几年。

压力太大,工作没几年就有了发际线后退的迹象(htracyhall.org)

没有钱买设备,他就在仓库找了一个35年前产的、还在淅淅沥沥漏水的压力泵,修一修,倒还能用;但是有些材料实在省不了,比如昂贵的钨钴硬质合金,他买不起,于是只好再次低声下气地去找上司要经费。

上司当然再次拒绝,还把霍尔喷了个狗血淋头。

幸好,霍尔这次没有白白挨骂。就在那时候,一个名为利波哈夫斯基(Herman Liebhafsky)的高层人员路过,并注意到了这场闹剧。巧合的是,当初就是他,力挽狂澜把化学出身的霍尔招进“超级压力”这个物理组里。

利波哈夫斯基(wikipedia)

他虽然不明白霍尔的方案,全靠着信任批准了霍尔索要经费的申请。

至此,虽然经历了重重险阻,但霍尔设想的钻石制造机总算是完成了。

钻石总会发光

1954年12月16日,同事们都回家过圣诞节了,只有霍尔还坚守在实验室里。他依然反复地进行着实验,直到这一次,在他打开压力仓盖子的时候,他发现了一些不同寻常的的东西。

霍尔制造出的第一批钻石(htracyhall.org)

数十粒细小的晶体,在灰烬中发着银白色的光芒。

霍尔的心也砰砰作响,膝盖也瞬间软弱下来,差点没支撑住身体。即便如此,他还是冷静了下来,立即重复了实验,以确定这不是一次偶然事故。每一次,他都得到了相同的美丽晶体。

当天霍尔的实验记录本上写着:制造出了第一颗钻石!(htracyhall.org)

圣诞节后,霍尔让一位同事照着自己的步骤操作,以排除实验人员本身的干扰。结果表明,这一切不是幻觉,他真的找到了能够制造钻石的方法!而且花费少,一次实验只需要38分钟。

这是几千年来人们的梦想,近两百年来科学家们追求的目标。

但当霍尔欣喜若狂地将好消息告诉上司时,上司第一个反应是这家伙脑子出问题了。直到目睹了钻石制造的全过程,他们才打消了疑虑。经过多次严谨的重复试验后,通用电气公司在1955年2月14日,情人节的这天,对全世界宣布:

“我们发明出了制造钻石的方法!”

你不仁,你不义

通用电气公司揽走了钻石压力机的发明专利,功劳被算在了整个“超级压力组”的头上。他们没有说改变历史的是一部简陋的便宜设备,在宣传通稿中,甚至没有专门提到霍尔的名字。

彩色的人造钻石(fusionbeadsblog)

相反,他们说钻石来自于那台极其昂贵的先进压力泵,以打消他人想要模仿山寨的念头。

从商业策略上说,通用电气的考虑是有道理的;但是它的做法还是很让人看不懂:就算在名誉上,你们没办法给予霍尔全部的功劳,那在物质上,你们还是可以适当地补偿一下的吧?

人工钻石的用途非常广,消息一经放出,就为通用电气公司赢来了巨额的订单,钱途非常光明。而他们给了霍尔什么奖励呢?

没有升职,没有加薪,没有通报表扬,只有发给他的一份奖金。

总额25美元。

而且还不是现金,只是一张国债券。值得一提的是,25美元正是国债券中最小的面额。

对于这笔奖励,霍尔是怎么样看的?

他笑眯眯地、云淡风轻地评价:“真是大手笔。”怨气都快冲出屏幕了好吗。

我待“通电”如初恋,它却虐我千百遍。

霍尔可以彻夜不眠地做实验,可以屡败屡战地去讨要经费,但是他不能承受这样打发乞丐般的“奖励”。

从童年开始对通用电气公司的憧憬和向往,就被这最后一根稻草压垮了。他毫不犹豫地跳槽,离开了乌烟瘴气的科技公司,接受了杨百翰大学的邀请,去那里当化学教授。

来到杨百翰大学后,霍尔本想继续进一步研究那台压力制造机,但此时,他却忽然收到了来自通用电气公司的通知。这封通知中说,由于这项发明实在是太过重要,为了保护专利持有人(也就是通用电气公司)的利益,公司将申请政府保护令,禁止霍尔继续研究。

也就是说,如果霍尔敢继续研究、甚至只是对外谈论压力制造机,都将会有坐牢的风险。

除此之外,还有各种匿名威胁信,持续了两年之久。

不用说,肯定是通用电气公司搞的鬼。

梅花香自苦寒来

霍尔知道,自己没办法跟这家世界巨头公司玩鸡蛋碰石头的游戏,只好另辟蹊径,一年内,就发明出了另外一款钻石制造机。

霍尔和多面体压力机(htracyhall.org)

它有着非常摩登的多面体造型,全新的关键技术,通用电气公司总算是管不着了。霍尔在这个课题上继续研究着,他发表了许多改变业界的论文,还成立了一家十分成功的钻石公司“MegaDiamond”。

MegaDiamond出品的超大人工钻石(MegaDiamond)

霍尔的研究中心(htracyhall.org)

有很多人为霍尔感到气愤和可惜,因为他独自发明了一整套高压制造体系,如果不是因为通用电气公司夺走了专利,他完全可能靠这个发明获得诺贝尔奖。

不过,霍尔自己倒是看开了。

大学退休之后,霍尔跟妻子一起去到钻石的故乡非洲做慈善,之后回到老家农场过起了平淡的种田生活。晚年时,有人问他觉得自己这一生最大的成就是什么时,他说:“最重要的,是我的家庭和家人。”

霍尔和妻子恩爱了一辈子(htracyhall.org)

霍尔抱着自己的曾孙子(htracyhall.org)

2008年7月25日,在几十个儿孙的围绕下,88岁的霍尔与世长辞。

扪心自问,处在当年霍尔的位置上,我们能将他的人生演绎得这样精彩吗?我们能够忍受着白眼坚持己见、带着尊严毅然辞职出走、受到威胁时无畏地和巨头公司做斗争吗?

或许只有像霍尔这样,在经历过挫折和不公的磨砺后,才能给世间带来更多的美丽。

有了钻石自然不能少了钻戒,作为手指上的“艺术品”,戒指自它诞生那天起也很深受人们的喜爱。