平时你看到的东西，比如口红、巧克力、奶酪、牛仔裤、割草机、汽车、吉他、拉链……
多数人对这些东西的构造完全不了解，本书就是写给那些有怀疑精神的人、有科学探索精神的人，向人们一一剖析物质世界的构成。揭示的是隐藏于受欢迎的食品、舒适的衣物、复杂的机械和创造性的方便用具背后的秘密。本书所选择的各个物品代表了影响工业、运输、音乐、食物、休闲和生活方式的科技的发展和前进趋势，包含了具体的、对各个生产步骤地详细描写，科学术语和定义的简单描述，并且每个章节都使用图片和标注进行辅助说明。

牛仔裤
***：李维·斯特劳斯
时间：1873年
美国年销售额：123. 4亿美元
现今世界流行时尚以无常和多变而令人眼花缭乱，然而牛仔裤作为人们衣橱中的“基本配备”却已经超过了一个世纪，至今仍热度不减。无论服装潮流如何变换，这种粗糙的斜纹棉布制成的衣物基本没有什么改进，却一年又一年，一季又一季，甚至一代人又一代人，受消费者欢迎、为人们所需要。服装或许会褪色，可是对时尚的狂热追求却永不褪色。
牛仔裤是由舒适的丁尼布制成的一种休闲裤。很早以前就成为*受农夫、裁缝、矿工和牛仔们欢迎的经久耐用的工作裤。在过去50年间，学生和年轻人已经把牛仔服当成了非正式的制服，紧跟潮流的设计师也给牛仔服贴上了领导时尚的风向标标签。
丁尼（ Denim ）布料已经有很长的历史，这个名字来自于serge de Nimes，后者是一种强��的斜纹哔叽布料，原产于法国的尼姆市（ Nimes ）。起初它是由羊毛织成的，在18世纪，纺织工人开始在布料中加入棉线，*后棉线成为**的原料。*开始这种坚韧的布料是被用来做船帆的。在一个非常偶然的情况下，一些聪明的热那亚人决定使用这种结实的布料来做裤子，这就是牛仔裤的起源。
牛仔裤是蓝色的，这是因为丁尼布在做成牛仔裤前需要经过从靛青植物中提取的蓝色颜料的漂染。事实上早在公元前2500年，在亚洲、埃及、希腊、罗马、英国以及秘鲁，人们就已经开始使用靛青作为染料。牛仔裤的生产商一直从印度进口靛青，直至20世纪人造靛青技术开始发展为止。
据人们所知牛仔裤是由李维·斯特劳斯，一个来自德国的美国新移民于1853年发明的。斯特劳斯是洛杉矶的一个商人，当他发现在加利福尼亚淘金的矿工需要比普通裤子更加结实耐用的工作裤时，便开始设计、销售由丁尼布做成的牛仔裤，并把它命名为“李维斯”。于是在将近10年的时间里，李维斯牛仔裤成为加利福尼亚的矿工、农夫和牛仔们*日常的衣物。
*初的李维斯牛仔裤并没有在接缝处使用铆钉的设计。铆钉裤是一个叫雅各布·戴维斯的裁缝——他从俄罗斯移居到美国，为一些矿工发明的，他们总向他抱怨简单缝制的丁尼裤不够耐撕扯，无法装他们的工具。1873年斯特劳斯以69美元，相当于美国一个专利申请费的价码买下了戴维斯的主意。在接下来的一个世纪里，牛仔裤的样式基本没有什么改变。1920年拉链代替了纽扣（随后的岁月里，纽扣作为一种流行设计又重新回归）。
1937年由于教育委员会抱怨学生牛仔裤上的铆钉经常在桌子上留下划痕，原本钉在牛仔裤背面的铆钉被移到了口袋内。同样牛仔担心他们的马鞍被损坏，而父母则担心家里的家具或者汽车的防护板被刮花，于是在20世纪60年代，铆钉完全从牛仔裤的后袋上消失了。
在20世纪50年代，牛仔裤在十几岁的青少年间变得很流行。1957年，生产商在全球共售出了1.5亿条牛仔裤。10年后，光美国消费者就已经购买了2亿条牛仔裤。1977年，美国人共买了5亿条牛仔裤。在牛仔裤刚开始流行时，时尚界人士分析低成本是其获得巨大成功的*主要原因。可是在20世纪70年代，牛仔裤的价钱已经翻倍，却仍供不应求。有时为了满足消费者的购买需要，生产商会销售一些不合规格的产品，就是那些有点儿小缺陷平常不会出售的商品。
尽管对牛仔裤的需求量在20世纪70年代后期开始下降，却因为设计师的品牌牛仔裤进入市场而有短时间的增长。世界各地受欢迎的时装设计师开始在市场上销售自己设计风格的牛仔裤，而且定价极为昂贵。生产商坚持不懈地寻找使牛仔裤的需求保持在高位的方法。他们细心分析购买趋势，设计出柔软的丁尼面料，以适合所有人——从婴儿到老人的需求。
真正的牛仔裤是由100％的棉布做成的，甚至其缝线也是棉的；也可以用聚酯混纺面料代替棉布，不过不怎么流行。*常使用的染料是人工合成的靛蓝。传统的铆钉是铜制的，但是拉链和纽扣是铁制的。设计师的标牌由布料、皮革或塑料制成，有些也会用棉线刺绣在牛仔裤上。
现在市场的流行趋势是使用环保的彩棉作为原材料。科学家萨利·福克斯在她位于亚利桑那州的农场种植了很多天然的绿色和棕色的棉花，她希望有**可以种出黄色、红色和灰色的棉花来，但不可能是蓝色的（这种颜色的染色体无法在棉花中找到）。一般来说，棉花是由漂染来上色的，但是福克斯棉花（福克斯种植的棉花的商标）的优势在于它不需要漂白和染色，因此，这种原材料的加工过程不会产生有害的副产品，而且其制成品也不会因为洗涤而褪色。
1.郾刚从地里摘下来的棉花经轧花机轧好后就成了皮棉，棉花从皮棉到被制成棉线有如下几个步骤：把收进来的棉包打开并进行检查，然后进行梳棉（见图9），在此过程中棉花从装有金属丝毛刷的机器中穿过。这些钢丝刷也叫梳棉刷，可以清理、解开打结的棉花，并把棉花纤维收集到一起，此处收集的棉花纤维被称为棉条。
2.郾用机器把棉条连接在一起，用力拉抻和捻搓以加强强度。接下来这些棉条将会被放入精纺机中进行更有效的拉抻和捻搓，直到形成棉纱（见图9）。
3.郾有些布料通常是先织（见第五步）后染，但丁尼布却不同，是先染后织。大团卷成球的棉纱反复被浸入含有人工合成的靛蓝染料中进行染色，靛蓝染料是逐层渗透的，每层吸收染料的多少各不相同，这就解释了为什么牛仔裤越洗颜色会越浅。尽管在漂染过程中到底使用了哪些化学原料是商业机密，但是我们可以知道，商家使用了少量硫黄用于染料的上层或下层固色。
4.郾染色后的棉纱接下来会被涂上浆料，一种含淀粉的物质。这种浆料可以使棉纱更强韧和挺直。一旦完成这道工序，染色的经线就已经准备好，接下来与本色的纬线一起纺织。
5.郾接下来，大型的机械织布机将把棉纱织成布匹（见图10）。丁尼布并非100％的纯蓝色，因为它是由染成蓝色的棉纱做经线（较长，竖向的棉线）混合白色的棉纱做纬线（较短，横向的棉线）织成的。只不过由于蓝色的棉线比白色的棉线织得更密，所以看起来像是蓝色的。
机械织布机与简单的手工织布机具有同样的基本织布流程，但是前者更大、更快。现在的“无梭”织布机使用一种小的运送器来代替传统的梭子把纬线织入经线当中，大概每星期能够生产3000码（约2743米）布，布匹每超过1000码（约914米）就会被卷成一卷。
6.郾在这个阶段，丁尼布已经接近完成，不过在布匹织好后，还需要对它作一系列的处理：压住丁尼布防止它扭绞成一团，同时擦刷布匹以脱掉松开的线头和棉绒；对布匹进行预缩水处理或进行防缩加工，经过预缩水处理的丁尼布在进行3次洗涤之后缩水率将不超过3％。
7.郾选定了牛仔裤的设计样式后可以使用硬纸壳或纸板把样板剪出来（见图11）。使用同一个样板大概可以做出多达80种不同尺寸的牛仔裤。高速切割机把100层棉纱厚度的丁尼布剪成跟样板同样形状和大小的布片。除了铆钉、纽扣和拉链，一条牛仔裤大概由10个不同的部分组成，包括口袋、裤管、腰带和襻带等。
8.郾下一步是缝纫。缝纫一般都是流水线作业，由成排的缝纫工在缝纫机上进行操作。每个缝纫工被分派专门从事一种工作，如缝制牛仔裤的后兜等。
首先，缝纫口袋和襻带，接下来一个缝纫工把口袋装在裤缝处，另一个缝纫工把它缝上去；然后仍然是后者把腰带缝好。下一步把襻带、纽扣和拉链装上。*后把铆钉打在裤缝的某处并把生产商的标志缝上去。
9.郾有些牛仔裤需要经过普通水洗和/或石洗，通过这种方法改变其外观和质感，普通水洗是指把牛仔裤浸在清水中一段时间，水洗同时进行退浆处理，使丁尼布变得比较柔软。另外也可以在洗衣过程中加入磨石进行石洗，使丁尼布产生仿旧效果。小石头（2.54厘米或更小）能产生比较均匀的仿旧效果而大一点的石头（10.16厘米）产生不均匀的仿旧效果，用于突出接缝处和口袋的仿旧效果。
10.郾把完成的牛仔裤送到一个大型压力机中，用蒸汽把整条裤子熨大约一分钟。打上尺码标签，然后把牛仔裤折叠、堆在一起，接下来根据样式、颜色和尺寸装箱。做好的牛仔裤被放在仓库里储存，直到被打包装进运输用的纸板箱，通过火车或货车送到商店销售。
丁尼布在生产过程中需要使用大量的化学制品。生产的每个步骤（染色、缩水等）都会产生副产品，其中大部分是可分解的，对环境无害。
丁尼布生产过程中产生的副产品还包括一些污染物质，例如浆粉和染料。这些废弃物不能倾倒入溪流或湖水中，因为它们会污染供水系统、对动植物产生危害。牛仔裤的生产商必须遵守政府有关废弃物处理的法律。
棉线质地坚韧、有弹性，是一种很受欢迎的天然织物纤维。丁尼布的生产商要对成捆的棉花进行检测来寻找想要的颜色、需要的棉线的韧度和强度。强度可以用重力来坠拉棉花纤维来检测，棉线拉断的时候计算使其断开的力的大小，棉线的强度可以根据这个力的大小估算出来。
制成的丁尼布需要小心检测看看是否有缺陷。政府对每项缺陷的指标都有具体衡量标准，一般超出一个点只算非常小的瑕疵，如果达到四个点就是严重缺陷。当然被贴上“残次品”标签的布料也是可以出售的。另外，丁尼布的耐久性和缩水性也需要检测。同时也需要通过反复洗涤布匹的样板并对其染色，来看它们穿起来的效果。
丁尼布做成牛仔裤后，还要进行检测。如果是可以纠正的问题，可以把牛仔裤退回去重新缝纫然后再次检测。还需要检查纽扣的尺寸是否跟扣眼相符合，检查金属纽扣、铆钉的强度和抗锈性。拉链必须结实以负担厚重衣物的压力，所以检测时，拉链样本要被上百次地拉开、拉上。
尽管牛仔裤从设计之初就没有多大变化，它们却一直是可以应付市场需要的**产品。牛仔裤是矿工、农民、牛仔们和学生的*爱。如果电影中主人公的着装可以对未来服装趋势作一个预测的话，它预示在下个世纪牛仔裤仍会继续流行。比如，在未来主义的科幻电影《 星际旅行（五） 》中，星际旅行者身上穿的依然是我们所熟悉的“李维斯”牌牛仔裤。
干酪
时间：公元前1000年
干酪成为受人们欢迎的食物已经超过8000年了。早在小玛菲特小姐坐在垫子上吃着奶酪开始（出自《神的孩子》13卷，《小玛菲特》），人们就已经知道牛奶不但可以喝还有其他更好的食用方法。几乎没费什么劲儿，农夫就可以通过放入钙和蛋白质，把这种白色的材料变成耐嚼又好吃的东西供人享用。除了提供丰富的营养以外，干酪可以为一切食物添加风味，从烤干酪辣味玉米片到爆米花。
干酪是一种可以用多种哺乳动物的奶制成的固体食品。公元前10000年左右，当人们开始在家里饲养可以挤奶的动物时，他们发现奶可以分成凝乳（柔软，呈块状）和乳清（白色，水状液体）。含有蛋白质的凝乳是干酪的主要原料。几乎每个**和不同文化民族都有他们自己制造干酪的方法，所以，现在供消费者选择的干酪有200种之多。
*初的干酪只是简单地排出乳清并在凝乳中放入盐，这与现在的白干酪做法十分类似。农夫们发现如果他们把奶放置不用，它*终会自然分解成凝乳和乳清。接下来在干酪生产中要做的就是找出加速这种自然分解的方法，这*终通过添加凝乳酵素来完成。凝乳酵素是一种酶或者蛋白质，可以在牛的胃里或其他酸性物质中找到。
到公元100年，干酪制作者们已经掌握了压制、发酵成熟、保存干酪的一系列方法，从而制作出一种可以保存相当长时间的食品。这种食品迅速流行开来，在接下来的几千年中，不同地域的人们根据当地特有的原料和不同的制作方法发展了不同的干酪种类。
接下来影响干酪生产步骤的事件发生在19世纪60年代，科学家路易斯·巴斯德介绍了他杀菌的新方法。巴氏消毒法渐渐为人所知晓，其主旨在不改变牛奶基本化学结构的前提下对其加热杀死有害微生物。现在大部分干酪在生产过程中都需要进行巴氏消毒。
避免干酪变质的*简单方法就是对它进行发酵处理。成熟的干酪因为可以保存很长时间而广受欢迎。在14世纪30年代，荷兰人开始把干酪用硬包装（加一层蜡或者用细菌覆盖）把干酪封起来，以便于保持出口产品的新鲜。
干酪制作的下一个突破性进步发生在19世纪80年代的瑞士。瑞士人*早对干酪进行融化加工。他们发明了一种方法：研磨保存了很长时间的干酪，加入填充原料并加热混合物，在冰箱发明以前，使用这种方法可以有效地延长干酪的保质期。使用这种方法可以制造出无菌的、统一的、保质期很长的产品。这种融化制作方式的另一个优点是允许回收可食用的次等品的干酪。
过去，大多数人都认为干酪是一种特别食品，只在个人家里生产制作。但是，随着大量新的生产方法的出现，对干酪的供给和需求都开始增长。1955年，13％的奶被制成了干酪，到1984年这个数字增长到了31％并且仍在持续增长当中。现在融化干酪可以在世界各地销售。人们可以成片、成块地购买，也可以把它做成柔软易倾倒的调味料。
尽管大部分干酪现在在大型的现代化工厂进行制作，仍有一部分使用老式的自然方法制作。事实上“家庭生产”的干酪近年来又开始流行起来。许多美国人现在都做着他们自己的小型干酪生产生意，而且经营得相当红火。
干酪是用奶做成的，奶的香味、色泽和浓度由它的来源和生产方式所决定。大部分干酪所用的奶也都来自于母牛或山羊，但是水牛、绵羊、骆驼、牦牛或者麋鹿的奶也都可以用来做干酪。有些干酪生产商甚至尝试过使用几种混合的奶作为原料。
各种各样的成分（有些是很令人吃惊的），被加入奶中以增加干酪的香味和色泽。现在世界上好的干酪一般通过在生产过程中增加细菌的种类来获得香味。因为在凝奶的过程中需要使用未经巴氏消毒的牛奶或其他产品，可能会导致细菌的增长，所以，干酪生产者避免使用凝乳酵素加速凝乳和乳清分离。制作干酪还需要用盐腌制或染色，通常使用黄红色染料，这是从胡萝卜汁或热带树的果肉中提取的颜料。
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