简介
材料和人类是相互塑造的。我们不仅生活在物质世界中，也在与物质共舞。我们塑造它们，它们反过来又塑造我们。虽然你可能并未察觉，但那些至关重要的材料相关的科学技术进步已经在无形中深刻地影响了人类社会的发展进程。
这本书展示了材料是如何被发明家塑造的，也展示了这些材料是如何塑造人类社会文化的。每一章的关键词都是一个动词：互动、连接、通信、拍摄、看见、分享、发现和思考。它们分别对应8种至关重要的材料，通过图文并茂的精彩故事，你将了解这些材料的发明如何改变了人类社会。
比如：
人类对钟表精度的追求，如何改变了现代人的睡眠方式？
电报机的发明，如何影响了海明威的写作风格乃至美国文学？
钢制铁轨的发明，如何帮助美国愈合内战的伤痕，还让圣诞节成了一个盛大节日？
而使用硅芯片的智能手机，已经成为我们的第二大脑，反过来塑造着人类。
……
这些令人着迷和鼓舞人心的故事，为我们重新思考人类社会与技术的关系提供了新的视角。为了成就更好的自己，我们需要回顾那些科学史上的经典瞬间，同时批判性地看待周围的技术和工具。
作者介绍
艾妮莎·拉米雷斯（Ainissa Ramirez）是一位材料科学家，也是广受欢迎的公共演说家和科学传播者。她毕业于布朗大学和斯坦福大学，曾在贝尔实验室担任研究科学家，并在耶鲁大学和麻省理工学院担任学术职位。她曾为《时代》《科学美国人》《美国科学家》《福布斯》等杂志撰稿，并定期出现在PBS的《科技新时代》节目中。
部分摘录：
不连贯的睡眠 我们祖先的睡眠方式与我们的有很大不同，他们并不是睡得时间更长或者更好，而是选择了一种我们现在不见得能接受的方式。工业革命之前，我们的祖先会在晚上的两个分开的时间段内睡觉。回顾过去，我们会发现他们在晚上大约九十点钟就睡觉了，这一觉会睡3.5个小时。他们会突然在午夜之后醒来，熬大概一个小时的夜。当他们感到疲倦时，会再次回到床上睡3.5个小时。这两个睡眠时段被称为“第一阶段睡眠”和“第二阶段睡眠”，这就是传统的睡眠方式。
和我们今天对睡眠的看法不同，我们的祖先既不会为在半夜醒来而焦虑，也不会担心自己有健康问题。事实上，他们对半夜醒来这件事有着截然相反的态度，那就是乐在其中。他们会利用睡眠的“中场休息时间”来写作、阅读、缝纫、祈祷、撒尿、吃东西、打扫，或者和隔壁邻居聊聊天（对方也有可能半夜醒来）。这些人如果又犯困了，“中场休息时间”就结束了，他们会回到床上开始第二阶段的睡眠。
尽管分段睡眠方式在现代人看来有些奇怪，但它实际上非常古老，至少有超过2000年的历史。由于记得分段睡眠方式的人极少，所以有关它的最佳证据都存在于早期的书籍中。荷马的《奥德赛》和维吉尔的《埃涅伊德》等古文献中提到了“第一阶段睡眠”。很多经典著作，比如《堂吉诃德》、《最后的莫西干人》、《简·爱》、《战争与和平》和查尔斯·狄更斯的《匹克威克外传》，也提到了“第一阶段睡眠”。此外，在19世纪的超过1000份报纸上，第一阶段睡眠和第二阶段睡眠的相关报道出现了数百次。
在西方文化中，分段睡眠是日常生活的一部分。然而在20世纪早期，它消失了。工业革命通过一套“组合拳”改变了我们的睡眠规律：第一击很直接，是有形的，即人造光源的发明；第二击则很微妙，是文化层面的，即时钟带来的对准时性的要求。当人造光源出现时，它们驱走了黑暗，让一天变得更长。此外，我们越来越沉迷于时间，总想着要准时，而不要浪费时间。长此以往，这种强制性对人类的睡眠方式产生影响就只是时间问题了。
清教徒在17世纪到达北美洲时，带来了很多东西，其中之一便是他们的时间感和合理利用时间的理念。后来，这些宗教价值观在资本主义的作用下，变成了本杰明·富兰克林的那句名言：“时间就是金钱。”抱持着这样的思想，我们在文化上越来越有时间观念，我们的行为与沟通也受其支配。工厂在人类文明中居于核心地位，时钟则赋予它节奏。当钟声响起时，工人们就知道何时开工和停工，以及何时应该加快生产速度。但这种节奏不只存在于工厂内部，家庭生活也开始以工厂为中心。家里的所有活动都要配合这种节奏，比如什么时候起床、什么时候吃饭、什么时候出门、什么时候回家，以及晚上什么时候上床睡觉。
对在现代社会出生和长大的人来说，19世纪的人们对于时间一发而不可收的痴迷或许很难想象，露丝·贝尔维尔的时间分销生意只属于她那个时代。体现人类对时间萌生出热情的一个例子是新词的诞生。比如，在体育方面，我们用“half-time”（中场休息，1867年起被用于足球比赛中）或者其他项目中的“time-out”（暂停，1896年启用）表示比赛暂停。畅销的科幻小说，比如H.G.威尔斯的《时间机器》（1895年）让我们对时间旅行兴奋不已。伴随着标准时间的确立（1883年），各个国家构建起一个由利用格林尼治标准时间（1847年确立）的同步时钟组成的全球网络，我们又有了时间线（1876年）、时区（1885年）和时间戳（1888年）的概念。人们开始意识到生命的有限性，并且会用“时间跨度”（1897年）或“时限”（1880年）来描述事物。我们还知道如果某个事物很老旧，就可以说它“过时了”（1831年）。当某个人被送进监狱，我们也可以说他去“doing time”（表示服刑，1865年）。不过通常，我们都生活在一个“timewise”（表示看重时间，1898年），按照时间表（1838年）运转，并且想要“make good time”（表示快速发展，1838年）的社会中。人类社会的时间意识越来越强，生活的各个方面，包括睡眠，都受到了时间的影响。当露丝·贝尔维尔开始从事出售时间这门不同寻常的生意时，她的那些睡眠习惯与现代人大不一样的客户越来越想知道时间。露丝的工作是把她走时准确的怀表出示给那些需要知道时间的人，所以她被称为“格林尼治时间女士”。尽管露丝在利用她的怀表“阿诺德”提供服务，但她并不是“阿诺德”的第一位主人。她的母亲在去世前做过同样的工作，她的父亲则从更早的时候就开始了这项特殊的业务。总的来说，露丝的家族从事提供时间这项工作的历史将近有104年。
贝尔维尔家族是无意中进入这个行当的。露丝的父亲约翰·亨利·贝尔维尔和蔼可亲，作为天文台的气象学家和天文学家，他默默地接受了越来越多的工作。为了进行观测，当地的天文学家都迫切地想要知道精确的时间，而苛刻的天文台管理层对于这些人无数次的来访越发不满。为了阻止不速之客来到天文台扰乱科研活动，他们计划把时间告诉那些有需要的人。于是，兢兢业业、举止文雅的约翰·贝尔维尔开始为他的近200位客户提供时间服务。
1856年7月13日，约翰·贝尔维尔去世，把怀表留给了他的第三任妻子玛丽亚·伊丽莎白。玛丽亚需要找到养活自己和她的2岁女儿露丝的办法，因为她的丈夫没有留下养老金。她开始向她的100位客户出售时间，直到离开人世。1892年，怀表“阿诺德”传到了当时38岁的露丝手上，由她继续维持家族的这项事业。
以其制造者的名字命名的“阿诺德”诞生于1786年，它的正式名称是“约翰·阿诺德485号”。它是一部精度很高的计时器，质量比普通怀表要好。据说，“阿诺德”原本是作为给皇室的礼物而设计的，确切地说是为了献给乔治三世的儿子——萨塞克斯公爵。然而，萨塞克斯公爵认为这块表太大了，他把它比作长柄暖床器，并拒绝了这份礼物。幸运的是，萨塞克斯公爵将它送给了皇家天文台，皇家天文台在提供时间分销服务时，又将“阿诺德”交到了约翰·贝尔维尔手上。“阿诺德”的外壳起初是金色的，不过露丝的父亲约翰·贝尔维尔给它换上了一个银色的外壳，这样就不太可能被小偷盯上了。然而，“阿诺德”的美不在于表面，而在于内部。它的白色珐琅表盘和金色指针后面有一系列同步运转的材料：黄铜齿轮、红宝石轴眼和钢质弹簧。这部制造于18世纪的计时器每秒发出5次咔嗒声，即便在今天它的性能也堪称一流。
怀表“阿诺德”是古老传统的一部分，因为从很久以前开始，判断时间就一直是人类的追求。日晷和水钟给人一种时间正在流逝的感觉，但想要准确地测量时间，我们需要一种可计数的标准模式。据说，伽利略观察到比萨一座大教堂里的灯会有规律地摆动。利用自己的脉搏作为测量工具，他发现那些灯在以一种稳定不变的节奏（固有频率）来回运动。这个简单的现象就是世人一直在等待的测量时间的方法，很快，摆钟和后来出现的像“阿诺德”这样的怀表就开始利用其内部弹簧产生时钟的嘀嗒声。然而，制造像“阿诺德”这样小的怀表并不容易，因为里面的弹簧必须质地均匀才能准确计时。制造钟表是一件非常容易遭受挫折的事情。18世纪，一位英国的钟表匠就对他制造的钟表很不满意，于是做出了一些改进。