如何从头开始重建世界-第2部分
如何从零开始重建世界 – 第二部分
在《知识:如何从零开始重建我们的世界》一书中,科学家、作家、英国航天局研究员刘易斯·达特内尔(Lewis Dartnell)探讨了重建世界所需的知识。
本文继续介绍物质部分。
物质(续)
碱 – 达特内尔指出,生命不仅需要水来生长和繁殖,还需要适宜的温度、盐度和pH值(用于测量水溶液酸碱度的刻度)。
因此,碱(或称为碱性物质)和酸在食品保存中都非常有用。
碱是指能与酸反应、pH值大于7且氢原子浓度低的物质。
石灰(碳酸钙或农业用石灰) 可能是恢复中的文明首先需要开采和加工的物质,因为它及其产品作为土壤添加剂用于平衡酸性土壤的pH值、处理饮用水、制作肥皂、混凝土、玻璃和冶炼金属。
氧化钙(生石灰或煅烧石灰) 是通过在900°C或更高温度下煅烧石灰制成的。
它用于防止疾病传播和控制坟墓中的气味。
它具有腐蚀性,与水反应会产生热量。
在后末日环境中,使用混合进料竖窑最容易生产。
氢氧化钙(熟石灰或水合石灰) 用于制作混凝土、砂浆和石灰水,以在炎热天气中为建筑物降温,使鸡舍更卫生。
肥皂 – 将碱(如木灰中的钾碱)混入沸腾的油或脂肪中,会发生皂化反应,制成肥皂。
达特内尔指出,不应使用铝制容器,否则会产生氢气,氢气具有腐蚀性和爆炸性。
木材热解 可以产生以下物质:
木煤气 是一种可以在炉子、熔炉和车辆中作为燃料燃烧的气体,其中一些可以很容易地改装为使用木煤气运行。
二战期间,当俄罗斯被切断石油供应时,他们建造了以木煤气为动力的卡车,利用广袤的泰加林森林中的木材作为燃料。
木煤气还可以用于发电。
在没有石油和炼油厂的情况下,木煤气将成为有大型森林地区的首选燃料。
木煤气发生器也可以改装为使用更清洁的煤炭运行。
木炭 占用的空间比木材小,燃烧时温度更高且烟更少,因此木炭工厂将建在森林附近。
木炭将是铁匠、铸造厂和鼓风炉的重要燃料。
木材蒸汽 可以产生以下物质:
甲醇(木醇) 用于生产醋酸和甲醛,后者用于生产聚合物。
甲醇也是一种燃料,是火箭燃料和燃料添加剂的组成部分。
丙酮 是一种重要的溶剂,广泛用于化学、木工、清洁、医药和作为油漆稀释剂。
醋酸 是一种重要的化学试剂,用于生产摄影胶片、木工胶和合成纤维及织物。
它还是一种食品添加剂,混合谷物酒精的松节油曾作为灯油使用,直到煤油从石油中提取出来。
它还用于早期医学。
粗焦油 可以产生以下物质:
松节油 是从松树脂中蒸馏出来的溶剂,用于稀释油画颜料、家具蜡和家具抛光剂。
木焦油杂酚油 是从木材热解中蒸馏出来的,早期用于医学中的防腐剂、麻醉剂、祛痰剂、收敛剂和泻药。
它是熏肉时用于防腐的物质。
植物衍生的松香 在固态时称为松香,用于涂覆陶器以保存葡萄酒、防水、制作火把和抛光高质量镜片和镜子。
酸 是能够向其他物质捐赠氢离子且pH值小于7的物质。
酸在制造氯、电池、纯碱、高爆炸物等方面是必需的。
硫酸 – 达特内尔建议使用活性炭作为催化剂,将黄铁矿与氯气反应生成磺酰氯,然后通过蒸馏浓缩。
硫酸对于保持深循环铅酸电池运行以储存太阳能非常重要,有助于重建和最终制造新电池。
盐酸 是一种重要的化学试剂,特别是在工业化学中,可以作为制造纯碱(碳酸钠)的勒布朗过程的副产品生产。
硝酸 是另一种重要的试剂,有助于制造高爆炸物。
天然橡胶 将在大部分世界地区造成问题,直到重新建立航运。
没有天然橡胶,现代医学和交通运输将受到严重限制。
即使今天,橡胶行业仍然非常脆弱,因为商业种植园中的几乎所有橡胶树都是克隆的,其基因可以追溯到来自密切相关的巴西橡胶树标本的少数种子。
这种遗传多样性的缺乏意味着橡胶树病害可能使现代世界陷入停滞,因为我们将没有飞机轮胎、重型卡车轮胎、医用手套或大量医疗产品来运行现代手术室。
材料
粘土 用于生产:
陶器 是人类最古老的发明之一,将是重建世界的首要需求。
制作陶器的过程需要窑和陶轮。
在1100-1200°C(2012-2192°F)的高温下烧制陶器会产生炻器。
陶瓷 是通过高温烧制陶土、砖或瓷器制成的,使其坚硬、脆性高且耐热。
大多数陶瓷是多孔的,但可以通过添加釉料使其表面光滑、防水且具有装饰性,易于清洁。
建筑材料和技术 如水泥、粘土砂浆、油漆、土坯、编笆抹泥、粘土抹灰、砂型铸造和砖块。
由于粘土对水基本不渗透,因此用于衬砌池塘和形成坝芯,这有助于建立小规模水力发电。
石灰砂浆 由石灰、细骨料(如砂)和水组成,用于在石块或砖块之间铺设。
混凝土 是人类使用最广泛的物质之一,将是重建世界的重要建筑材料。
混凝土是由水泥(可以通过将氧化钙(熟石灰)与水混合制成的非水硬性水泥)与沙子和砾石混合而成。
金属 如铁、铜、锌、黄铜(67%铜和33%锌的合金)、青铜(铜和12-12.5%锡的合金)、锡和铅。
铜 是人类在铜器时代(或称为红铜时代)最早加工的金属之一,将被回收并最终开采用于导电线、电气系统和电子产品。
青铜 是铜和12-12.5%锡的合金,比铜更硬,使得制造更有用的武器、盔甲和青铜铸件成为可能,开启了青铜时代。
锌矿(菱锌矿) 被罗马人研磨并用于生产黄铜,黄铜是一种67%铜和33%锌的合金,是一种非常有用的金属,足够软以便加工且抗锈,黄铜合金用于船舶和耐腐蚀阀门。
铁的冶炼 带来了铁器时代,最终发展出钢,钢是铁和碳的合金。
铸造厂 使用熔炉、坩埚和模具生产铸金属。
鼓风炉 将使机器制造标准化零件和大规模生产成为可能。
玻璃 可以重复使用和回收一段时间,但一旦用完,我们需要重新生产。
玻璃用于实验室器具、仪器(如温度计和气压计)和透镜(如眼镜、望远镜和显微镜)。
医学
传染病
分娩和新生儿护理
医学检查和诊断
药物
手术
微生物学
能源
机械动力
水车
蒸汽机
电力
发电和配电
交通运输
在这一章节中,达特内尔探讨了保持现有车辆运行的困难,并提出了“如果你失去机械化怎么办?”的问题,简要涉及重新发明动力交通。
显然,马和其他役畜将大受欢迎并得到更广泛的使用。
没有出国旅行或研究过该主题的美国人可能不知道汽车是多么近期的发明,以及今天有多少人依赖役畜。
二战开始时,超过一半的德军依赖马匹进行运输,盟军的这一比例甚至更高。
如果不是因为二战,我们可能会在20世纪后半叶仍然严重依赖马匹。
通信
书写
纸张
墨水
笔
印刷
电讯
电报
无线电
高级化学
电解和元素周期表
氯气 – 通过电解盐水制得。
氢气和氧气 – 通过电解水制得。
氯酸钾 – 通过电解氯化钾制得。
爆炸物
黑火药 – 由木炭(燃料)、硝酸钾(氧化剂)和硫磺组成。
火器
硝化纤维素 – 用硝酸氧化的纸或棉花。
硝化甘油 – 通过甘油的硝化反应制得,是肥皂生产的副产品。
它对冲击敏感且危险,直到稳定下来。
而燃烧剂(如黑火药)只是快速燃烧,必须封闭才能产生爆炸(如管状炸弹),高爆炸物则无需封闭即可爆炸。
TNT – 用硝化纤维素稳定的硝化甘油。
但不要放置太久,否则它会“出汗”硝化甘油,再次变得冲击敏感和危险。
闪光粉 – 对氯化钾(可以在健康食品店购买的盐替代品)进行电解,生成强氧化剂氯酸钾。
氯酸钾可以与铝粉(油漆店有售)混合,制成高爆炸物闪光粉。
摄影
工业化学
时间和空间
计时
重建日历
导航
六分仪
磁罗盘
科学
科学方法
公制系统
科学与技术
有趣的是,达特内尔指出,许多文明已经发展到拥有实现工业革命所需的所有知识,但只有一次成功了。
他认为有两个原因。
首先,文明必须有高工资的必要社会经济条件,以证明投资昂贵机器的合理性。
当有大量廉价劳动力甚至免费奴隶劳动力可用时,谁会投资机器?其次,文明还必须位于有适合驱动早期机械的水轮的河流和瀑布的地方。
在所有获得必要知识的文明中,只有18世纪60年代的英国和欧洲满足这两个条件,所以工业革命才在那里发生。
考虑到如果人类失去我们现有的知识,哪怕只是几代人,我们可能永远无法回到今天享受的技术进步水平,这确实令人深思。
现在你已经有了一个良好的开端,可以开始收集后末日DIY项目指南,以便你或你的后代有一天能够从零开始重建世界。
如果不是,我希望这至少是对实现这一目标所需的一些关键突破的有趣了解!
参考文献:
达特内尔, L. (2014). 《知识:如何从零开始重建我们的世界》. 纽约: 企鹅出版社.
Wikipedia. (2023). 各类化学物质和材料的百科页面.
引用:https://www.survivopedia.com/how-to-rebuild-the-world-from-scratch-part-2/
原文: https://www.tttl.online/blog/1736514646/