十一假日，未读携“最会讲故事的科学家”马克 · 米奥多尼克，一同踏上一段飞机旅途，并在旅程中，遇到了33种诱人的液体。咱们将与你共享其间的7种，以及它们背面风趣的科学故事。参加文末互动还有时机取得赠书喔~
王尔德的终身，发明了许多浪漫的著作。其间有一部名为《道连 · 格雷》，年青的道连 · 格雷仰慕自己的画像，由于画作中的自己不会变老。假如画作是动态的，还能够永久记载芳华。
王尔德的笔下，一幅动态的画作是不能的、也是令人神往的。可是，就在他发明的那年，正是一种奥秘的液体刚被发现的时分——液晶。
后来的事你现已知道了，液晶大显神通，在屏幕上咱们能够看剧、看球赛、重温自己曩昔的日子形象。
液晶为什么是液体而不是固体？为什么不同视点的液晶屏看起来不相同？它怎样从是非屏变成五颜六色的？今日，咱们就来聊一聊液晶本身，以及它背面奇特而风趣的故事。
我拉下窗户上的遮光板，挡住了亮堂的阳光。这看起来是一件自相矛盾的事，在我的日常日子中，几乎没有哪一天不会梦到这样的场景：跳上白色的云端，躺在上面沐浴着阳光直到永久。可是，当我真的在空中待了一段时刻之后，却想看一部电影。为了能看清屏幕，我需求更暗一些的环境。在我合上遮光板的时分，邻座的苏珊忽然抬起头来，我的这个动作影响了她。所以我将遮光板又向上抬了一点点，好让一丝光线从头透进来，并做了一个竖起大拇指的手势，问她这样行不行。她允许标明能够，将头顶的机舱阅览灯翻开，然后再次沉溺在她的书中。我如同惹她生气了。
我想，若是屏幕能够变成一幅画，一幅由颜料制造而成的油画，画布上的人物能够像他们在电影中那样移动，我就不用降下遮光板了。当我想到这儿时，很快就意识到苏珊正在读的那本《道连 · 格雷的画像》，正是与那样的油画有关。
电影《道连 · 格雷》剧照
这有点古怪，却也契合这本书的怪异情节。奥斯卡 · 王尔德在1890年写了这部小说，正好是液晶刚刚被发现的时分，他不或许知道液晶会开展成平面屏幕技能，而我此时正用它来观看《蜘蛛侠》。在那部小说的中心部分中，他发明的奇特而又险峻的画像恰恰能够运用液晶技能。
道连·格雷第一次看到自己年青的肖像
在这书中，主人公正连 · 格雷是个英俊、赋有的年青人，他找人为自己画了一幅肖像。当道连看到终究完结的著作时，忽然想到自己会变老而肖像不会，这让他备受影响，不由诉苦道：
“它永久不会比六月的这一天更老……假如能反过来的话就好了！假如永葆芳华的是我，变老的仅仅这幅肖像就好了！要是能这样，要是能这样，我甘愿支付全部！没错，这世上没有什么是我舍不得的！我甘愿为此献出自己的魂灵！”
道连的希望奥秘地完成了。他开端声色犬马，沉迷于自己的芳华英俊，以及由此带给他的感官愉悦，却也在这么做的时分毁掉了其他人的日子。
实际上，这幅画给了他超能力，但这种超能力又和我面前屏幕上腾跃的蜘蛛侠不同。
怎么让画面动起来？
虽然视觉上很动听，可无论是版画仍是油画，都不会呈现出一幅运动的画面。可是，假如你用一个碳基分子，这就有或许完成了。碳基分子与亚麻籽油中的那些分子没有太大差异，如4-氰基-4'-戊基联苯。
4-氰基-4'-戊基联苯分子的主体由两个六元环构成，这使它具有刚性结构，但与之结合的电子散布很不均匀，所以它是一种极性分子。有些区域富集了负电荷，有些区域则富集了正电荷。一个分子上的正电荷与另一个分子上的负电荷彼此招引，增强了分子间规整摆放的趋势。可是，4-氰基-4'-戊基联苯的尾部还有一个甲基（-CH3），这个基团赋有弹性并会活动，在晶体构建的过程中起到了相反的效果。因而，4-氰基-4'-戊基联苯的结构一部分是规整的，另一部分却是活动的，因而被称为液晶。
在35℃以上，尾端甲基遭到的影响更为激烈，所以4-氰基-4'-戊基联苯呈现出一般的通明油状物状况。可是，将它冷却到室温后，这种液体便会在外观上变得和牛奶相仿。在这个温度下，它不是固体，却发生了不寻常的现象。这些分子开端顺次摆放，就像鱼群中的鱼，而这样的结构在液体中并不常见。液体的决议性特质之一便是液体中原子及分子的能量太高，所以不会在特定方位待上一段时刻，而是不断地旋转、振动并搬迁。可是液晶与之不同，它的分子仍然是动态的，也能够活动，但方向会坚持共同，就像晶体中摆放规矩的原子相同，这也是“液晶”这个姓名的由来。
可是，这种摆放并不完美。由于分子处于液态，它们能够处处移动，彼此交换方位，或是参加其他的小集体中。不过，极性分子赋予了液晶另一个有价值的特色——它们能够对外加电场做出反响。经过改动摆放的方向，它们能够完成这一点。因而，经过施加电压，你便能够让整个液晶分子群朝着特定方向移动。事实证明，这是液晶在技能上取得成功的要害，也使它们能够被集成到电子设备中去。
当光线穿过液晶时，会发作非常纤细的改动：偏振视点会改动。要想了解这一点，无妨把光幻想成一道波，一道由振动电场和磁场构成的波。它振动的方向是什么呢？上下、左右，仍是对角线？规范的太阳光会在所有方向上振动，可是假如它被润滑的外表反射，那么这个外表就会促进振动朝着某个特定的方向进行，按捺其他方向的振动，这取决于它与哪个方向符合。因而，反射光中带有特定方向的振动，被称为“偏振光”。
……
液晶改动了光的偏振，这便是蜘蛛侠的形象在我面前的屏幕里不断闪耀的原因。假如你把偏光太阳镜放在液晶的外表，当液晶光的偏振方向与镜片共同时，便会显得很亮，不然就会很暗。可是有一个小窍门，假如你用电场改动液晶的结构，液晶的极化也会发作改动。因而，只要按下开关，你就能够决议光线是否透过。忽然间你就具有了一台设备，它能够宣布白光，然后消失，然后再次发生白光，改动的速度与你用电场调理液晶结构的速度相同快。是非屏幕由此诞生了。
五颜六色液晶更美妙
这听上去好像很简单，却花了几十年的时刻才得以完成。1888年，一位名叫弗里德里希 · 莱尼泽（Friedrich Reinitzer）的奥地利植物学家初次将液晶的古怪特性进行归类，那正是奥斯卡 · 王尔德写下《道连 · 格雷的画像》的前两年。虽然许多科学家都在接下来的80年里对它进行了研讨，可是没有人能够找到它的实在用处。直到1972年，汉密尔顿手表公司推出了第一款名为“脉冲星时刻计算机”的电子手表，液晶才大显神通。
研制人员在试验室里研讨了几十年，液晶忽然找到了用武之地。它很快占有了电子表的主导地位，由于将液晶像素从黑转白所需的电能是微乎其微的。液晶也很廉价，由于实在是太廉价了，以至于制造商们开端用液晶制造整个显现屏，这便是你在电子表上看到的灰色屏幕。手表用电来调理特定区域的灰色液晶，使其阻挠偏振光并构成黑色，由此能够显现出不断改动的数字，所以你能检查时刻、日期或其他能够用这种小数字方式传递的信息。
电子表现已失去了往日的时尚感，被一支连绵不绝的电子设备大军替代。手机仍然在用着液晶显现器，这好像让人有些惊奇，但它的确和电子表用的是同一种根本技能，并由此开展出了现代智能手机的屏幕，能播映出五颜六色视频。这就将咱们带回油画国际，以及小说《道连 · 格雷的画像》引发的动态图画难题：液晶或许正是咱们需求的，但它又是怎么发明色彩的呢？
咱们都知道，假如你把黄色颜料与蓝色颜料混合在一同，咱们就会以为自己看到的这种混合物是绿色的。相同，假如你在赤色颜猜中增加蓝色颜料，就会得到紫色。色彩理论标明，你能够经过改动原色的组合而得到全部特定的色彩。
……
这便是五颜六色液晶显现器的作业原理，不论它们是在你手机上仍是电视上，或是和我现在的状况相同，被包裹在前座的椅背上。在“像素点”中，每个像素都有3个五颜六色的滤光片，可供3个基色光经过。关于显现器而言，它们是红光（R）、绿光（G）和蓝光（B），所以缩写是“RGB”。假如它们均匀发射，像素就会显现为白色，虽然它是由3种不同的色彩构成的。假如你在手机上滴上一小滴水，再透过它看屏幕，便会发现这一点。水就像一个放大镜，让你得以看到红、绿、蓝这3种不同像素的组合。
不完美的液晶屏
液晶显现器或许并不完美，但它们实质上便是奥斯卡 · 王尔德朝思暮想的动态画布。现在，你能够在客厅（或阁楼）里摆上自己的肖像，每天都换一张新的。几年前，当液晶显现屏变得非常廉价的时分，人们就开端相互赠送动态相框，但并没有那么受欢迎。事实上，人们挺厌烦它们的，就像道连 · 格雷厌烦他那幅动态的肖像相同。我信任他们厌烦的不是图画的质量（许多人喜爱在他们智能手机的液晶显现屏上看着自己），而是这些显现屏的实质。它们是冒名顶替者，是一种活动、奇特甚至梦境般的东西，却假装是一张实在、可信的相片，将某一刻凝结。
电影《道连 · 格雷》中的画像
静态的图画，如绘画和相片，会让咱们检讨本身，在一次次的赏识过程中洞悉自己的感触有何改动。当咱们重温巨大的艺术著作时，无论是提香、梵高，仍是弗里达 · 卡罗的著作，都能够让咱们追溯自己曾有过的人生体会。这些画作或许会坚持不变，但关于它们内在的感触会跟着咱们本身的改动而改动。飞机上奇特的液体屏幕却有着天壤之别的形状，它是动态的，像一扇栩栩如生的窗户供咱们进入另一个国际。它让咱们从自己的国际逃离出去，在4万英尺高的云层之上，在暗淡的机舱中，进入一个梦境国际。咱们能够像神灵一般，在时间短的时刻里经过液体的进口，仰望普罗群众的行为，调查他们，讪笑他们的愚笨，对他们的张狂行为摇头。而这一系列行为会让咱们的心情愈加兴奋。
……
电影结束时，蜘蛛侠取得了成功，但在我面前的这面实在的液晶屏中，没有记载下任何我刚刚看过的场景。它此时一片空白，正在迎候下一场梦，而我不再觉得自己是神灵了。
本文摘自《诱人的液体》（有删省）
《诱人的资料》作者马克 · 米奥多尼克新作
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