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          新民說 萬物 銹蝕:人類最漫長的戰爭 (美)喬納森·瓦爾德曼 著 孫亞飛 譯
          ★乔纳森·瓦尔德曼的经典作品,荣获2016年科罗拉多图书奖。以锈蚀这一生活中常见的现象为切入点,客观真实地展现了人类如何从自然的征服者变为被奴役者,揭示了锈蚀在人类发展历程中的致命破坏力。
          ISBN: 9787559800305

          出版時間:2017-09-01

          定  價:58.00

          責  編:罗文波 梁桂芳
          所屬板塊: 社科学术出版

          圖書分類: 文化史

          讀者對象: 大众读者

          上架建議: 人文·文化史;人文·科普读物
          裝幀: 平装

          開本: 32

          字數: 298 (千字)

          頁數: 412
          紙質書購買: 天貓 當當
          圖書簡介

          銹蝕是人類最可怕的敵人,被視為“終極毀滅者”。它擊落飛機,折斷橋梁,撞毀汽車,沉沒艦船,毀壞房屋,奪去無數人的生命和財產。美國每年為銹蝕付出4 000億美元的代價,遠超其他自然災害的總和。

           在本書中,喬納森·瓦爾德曼踏遍美國南北,在食品加工、油氣管道、鋼鐵制造、交通運輸等諸多領域,對銹蝕進行了持續數年的密切追蹤。他曾跟隨攝影家偷偷溜進廢棄的煉鋼廠,觀察鋼鐵的慢性死亡;他曾臥底全球最大的罐商,調查銹蝕對易拉罐和人類健康的影響;他也曾穿越北極,探尋銹蝕對跨阿拉斯加輸油管道的危害;他還曾會見五角大樓最高防銹長官,后者憂心忡忡地指出:美國海軍的最大克星不是哪個國家,而是銹蝕!

          在這趟險象環生的調查中,瓦爾德曼見證了銹蝕的誕生、蔓延、危害與人類抗擊銹蝕的種種艱難。他以新奇有趣的筆觸,為我們揭開了現代世界隱秘的一面:銹蝕的影響無處不在,從我們的流通貨幣,到我們喝的自來水,甚至決定著我們留給地球的遺產。通過本書,我們得以從一個獨特的角度,去審視和思考人類在發展歷程中,應如何與大自然和諧共處。

          作者簡介

          [美]喬納森·瓦爾德曼(Jonathan Waldman)

          喬納森·瓦爾德曼(Jonathan Waldman)是著名的暢銷書作家與環境調查記者。生于華盛頓特區,相繼就讀于達特茅斯學院與波士頓大學。畢業后致力于研究環境科學,現為科羅拉多大學環境新聞學中心斯克里普斯研究員。

          瓦爾德曼曾長期為《紐約時報》《華盛頓郵報》《戶外》以及《麥克斯威尼》等報紙雜志供稿,也曾在網絡、廣播、電視節目制作上花費過大量精力?!朵P蝕》是他的第一本著作,出版后因其角度新穎、反映問題深刻在美國引發巨大反響,獲得多個重要獎項。

          孫亞飛

          孫亞飛,北京大學化學院畢業,后于清華大學攻讀博士學位,現從事生物質新能源相關課題研究。2012年加入科學松鼠會,活躍于果殼、知乎等媒體平臺,撰寫科普作品20萬余字,內容涉及化學、食品安全、環境危機等話題,其中長篇作品《塑料的世界》系列獲眾多媒體轉載,化學史題材作品《你好門捷列夫》也深受讀者歡迎,并已出版譯作《詩意的原子》。

          圖書目錄

          前言“銹”透了的帆船

          序言毀滅美國的惡魔

          它掘開了墳墓

          “我們就像豬屁股上的某種瘤”

          滅絕銹蝕?消滅所有金屬吧

          第1章自由女神除銹戰

          攀爬丑聞

          “女神”成了一枚大電池

          重生的代價“不該是她的貞操”

          第2章鐵的終結者

          氧氣,也有成為“萬惡之首”的一天

          拿什么拯救你,我的鐵?

          第3章布里爾利與他的不銹鋼夢想

          從“地窯少年”到化學家門徒

          成為一流煉鋼師

          煉鋼工藝小史

          “不會生銹的鋼”

          發明者之爭

          道成肉身,夢想成真

          第4章當銹蝕入侵易拉罐

          飲料都是電池酸液

          內涂膜——易拉罐的防銹救星?

          波爾發家史

          臥底易拉罐生產線

          內涂膜的BPA或將致癌?

          大罐商的潛規則表演

          第5章一座煉鋼廠的慢性死亡

          生銹禁地大冒險

          鍋爐上的“彩虹”

          伯利恒的挽歌

          第6章防銹大使

          美國公敵

          軍隊銹蝕年損耗達210億美元

          抗銹戰爭打響了

          防銹護衛隊與他們的終極目標

          銹蝕專家孵化器

          第7章天堂之路鋅鋪就

          鍍鋅黨和涂料黨的較量

          守護鋼鐵的金屬

          第8章一萬個長胡子的男人

          腐蝕工程師肖像畫

          低學歷、高收入的金飯碗行業

          第9章管道豬歷險記

          給輸油管道把脈

          頭號敵人——銹蝕

          神奇的漏磁檢測豬

          合格的“智慧豬”專員

          管道變成大冰棒

          珍貴的數據

          第10章在蛇油與勞力士之間

          銹蝕生意人

          南北各異的除銹方式

          除銹產品欺詐案

          第11章未來

          承認吧,不朽物品并不存在

          熱塑性材料或將取代鋼鐵行業?

          總統,請大聲地說出“銹蝕”!

          后記

          序言/前言/后記

          序言 毀滅美國的惡魔

          銹蝕已經撂倒了很多座橋梁,殺死了許多人。在核電站,銹蝕至少奪去了幾十條生命,幾乎造成核反應堆熔化,還威脅到存儲著的核廢料。冷戰期間,它把最有威力的核彈頭變成了啞彈。它切斷了美國最長的輸油管道,導致美國不得不與歐佩克組織(OPEC)展開多次談判。它使軍用戰機與艦船不能良好地服役,導致一架F-16戰斗機及一架休伊直升機墜毀,還撕開了一架飛行中的商用飛機機身。20世紀70年代,隨著銅價飆升,電氣工程師們開始傾向于選擇鋁制電線,于是銹蝕又被牽涉到房屋火災中來。

          近來,在一場“傷寒瑪麗”[1]式的腐蝕蔓延案例中,含有硫化鍶的中國石膏導致弗吉尼亞州一些家用爐子不出兩年便完全銹壞。在十英寸直徑的巨型鐵槍攻克薩姆特堡[2]后的150年,銹蝕開始了它的報復行動。聯盟部隊已經開始用上航海級環氧樹脂及濕度傳感器。在銹蝕成為切斷動力的幫兇并徹底迫停商船之前,它早已迫使這些商船減速。數以百計的檢修孔因它而爆裂,洗衣機也未能幸免,還有些熱水器因為它沖破屋頂。它堵塞了消防水槍的噴頭——這是氧化引起的雙重災害[3]。它破壞了油箱,接著又把魔爪伸向發動機。它卡住武器,撕毀消音器,破壞高速公路護欄,并像癌癥一樣在混凝土中傳遞。

          它掘開了人類的墓穴。

          它掘開了墳墓

          蘇森灣位于舊金山東北二十五英里,美國最大的銹蝕“麻煩”之一就在這里。眾多拴在錨上起起伏伏的商船,其生銹的嚴重程度讓“朔望號”相形見絀。實際上,這里是隸屬于美國運輸部的國防預備艦隊基地,而運輸部幾乎扮演著上帝的角色,試圖同時解決人與機器的需求。很多人進行著日常檢查,早些時候因為法律不健全,這些老舊的商船會被拖到外海鑿沉。如今,這些船已經被腐蝕得太厲害了,很難再被拖出去重新上漆,也不值得拖到得克薩斯州去拆解。沒有其他更好選擇,得州還將是它們的終點?;谥T多混亂的因素考慮,2006年,美國海岸警衛隊堅持要求在船體被轉移之前先清除那些具有侵略性的貝類,而加利福尼亞水質控制委員會則要求不能在所謂的清理期間污染海灣,并警告海事管理局,如果不如期拿出計劃表,將會面臨每天2.5萬美元的罰款。環保組織提起訴訟要求進行研究,于是十位生物學家、生態學家、毒理學家、統計學家、建模人員以及測繪專家采集了蛤蜊與貝類,以及數百樣沉積物的樣品帶回去研究;與此同時,船舶卻繼續生銹,最終導致一個不幸的結果:它們污染了整個海灣——至少有二十一噸的鉛、鋅、鋇、銅以及其他一些有毒金屬從船體脫落,掉進海里。如何解決這支預備艦隊的問題已變得頗為棘手,即便是對加利福尼亞任何環境問題都不忘發表點建設性看法的參議員黛安娜·范斯坦(Dianne Feinstein),也對此束手無策。

          在東海岸,二十四名美國海軍研究實驗室的雇員們正全副武裝,在基韋斯特海軍航空站的棕櫚樹下夜以繼日地進行著防腐蝕涂料研究。1883年,在這里成為航空站的很久以前,海軍顧問委員會就已經測試了防腐蝕混合制劑,因為銹蝕問題一直困擾著海軍部隊。如今的防腐蝕涂料或具有自愈性,或可在水下使用,或能在接觸銹點時變色——但不管如何進步,銹蝕問題仍然困擾著海軍。實際上,銹蝕是這支地球上最強海軍的頭號威脅。通過很多測試,并根據眾多海軍上將的描述(聽起來他們似乎就是運輸部的官員),地球上最強的海軍正在輸掉這場戰爭。有一次,該部門的年度維護會議討論的議題就是“大規模銹蝕”;而佛羅里達實驗室的格言則是:我們信仰銹蝕。

          與船舶一樣,汽車領域里也充滿各種抱怨聲音。有人這么吐槽福特汽車:“在一個安靜的夜晚,你可以聽到福特生銹的聲音?!痹诙砗ザ碇?,汽車通常每年因生銹減輕十磅,也就是說每天晚上你的耳朵都可以欣賞到半盎司的金屬發出的奏鳴曲,其實不只是福特有這些現象,問題也延伸到了“鐵銹地帶”之外。自1972年起,因燃油泵生銹的問題,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)已經召回了七十五萬輛Scirocco、Dasher、Rabbit及Jetta等車型,還有幾乎同樣數量的汽車因剎車線生銹而被召回。在NHTSA的堅持下,馬自達召回了超過百萬輛空轉臂生銹的汽車;而本田也召回了近百萬輛車,原因是車架生銹。因前懸掛生銹,克萊斯勒召回了約五十萬輛汽車;斯巴魯召回的數量也差不多,只是生銹的位置變成了后懸掛。再說回福特,因發動機罩鎖扣生銹問題召回了近百萬輛探險者(Explorer),又因彈簧易生銹召回了近百萬輛水星(Mercury)和金牛座(Tauruse);還因為巡航控制開關生銹容易引發已停車輛起火的問題,近四百萬輛SUV和皮卡被召回,被視為史上第五大規模的汽車召回事件的重要組成部分。無論白天或黑夜,你都會聽到金屬生銹的聲音。銹蝕正在侵襲著門側踏腳板、車門鉸鏈、門鎖、底盤、車架、燃油管、安全氣囊傳感器、剎車、軸承、球窩接頭、變速線、發動機電腦以及液壓軟管,從而引起轉向系統損耗、車輪損耗、變速系統損耗、油箱損耗、剎車失靈、安全氣囊失效、雨刮器損壞、車軸斷裂、發動機停轉,以及高速狀態下發動機罩被掀開等問題。德羅寧(DeLorean)采用不銹鋼打造車身,老式的路虎則采用鍍鋅底盤,一些1965年版的勞斯萊斯也在車底鍍鋅……盡管汽車企業們各顯神通,但能逃過銹蝕魔爪的依舊寥寥無幾?,F代、日產、吉普、豐田、通用汽車、五十鈴、鈴木、梅賽德斯、菲亞特、標致、雷克薩斯以及凱迪拉克都因為銹蝕的問題召回過汽車。風馳通輪胎公司也多次為銹蝕買單,他們召回了數百萬條鋼絲生銹的子午胎。消費者權益組織“公共市民”(Public Citizen)的主席瓊·克萊布魯克(Joan Claybrook)有過這樣的評價:“他們為了召回而創造的名目比卡特制藥廠的肝藥丸還要多?!辈贿^,NHTSA并沒有為銹蝕羅列什么名目,每次召回的理由都是生銹。美國腐蝕研究領域的教父、冶金工程師馬爾斯·方塔納(Mars Fontana)曾調侃說,除了他已經定義的八種腐蝕形式以外,還應該再加一種——汽車腐蝕。

          在被美國運輸部稱作“鹽帶州”的二十一個州——美國本土的右上象限,密蘇里州堪薩斯城東北方向的所有區域——都很難從這場災難中逃脫。在戰后的郊區,州運輸部門就像癮君子依賴毒品一樣依賴融雪鹽(氯化鈉或氯化鈣)。1970年之前,高速公路上的融雪鹽使用量每五年翻一番。全美每年使用的融雪鹽大約達到一千萬噸,自那以后,用量的波動較為平緩。很不幸的是,融雪鹽中的氯與氧氣一樣活潑,而且持久性更強。1990年,全美花費在融雪鹽上的總支出達到五億美元;羅伯特·巴伯以安(Robert Baboian)加入交通研究署研究這一案例,他是個直言不諱的腐蝕工程師,而且在公共與私人咨詢方面相當有經驗。他寫道:“現在削減經費已經沒什么用了,因為融雪鹽已經開始與橋梁中的鋼發生反應,氯離子鉆入其中,就像數以萬億計的抽搐那樣?!眹姙⑷谘}雖然能讓你的子午胎在下雪天正常滾動,卻也會對美國的橋梁造成非常糟糕的影響。2001年對全美腐蝕成本的研究發現,這些橋梁的維護費用是運輸部經費中的大頭,相比之下,融雪鹽的這點成本就顯得像芝麻點大了。

          得益于更好的設計(減少可能附著泥土及水分的面積)、鍍鋅組件、更優異的底漆與面漆以及鹽霧箱(供測試汽車用的大型蒸汽爐)測試等,在世紀之交時,汽車制造商們總算在銹蝕問題上取得了或多或少的進步。但橋梁方面卻沒跟上,不過也很少有機構在這件事上挑運輸部的毛病,畢竟運輸部的能力再大也有限。他們指出,一輛新車你買得起,一架新飛機就不那么容易了。對于機場跑道,聯邦航空管理局禁止使用一般的含氯融雪鹽,而代之以諸如醋酸鹽、甲酸鹽和尿素之類的除冰劑,最為常用的則是醋酸鈣鎂。相比于一般的融雪鹽,醋酸鈣鎂對鋼和鋁的腐蝕性分別只有1/5和1/10,但成本達到了十二倍;對飛機進行除冰,機場方面則依靠乙二醇。如果你真的想讓車子的壽命更長些,那就專門去機場跑道上開吧。

          在聯邦航空管理局管轄的范圍以外,銹蝕帶來的麻煩隨處可見。石油鉆柱設計人員會在海上鉆井平臺的底部額外增加一英寸的鋼鐵作為“腐蝕裕量”。有些工程師會在安裝衛生間設施時預防“尿液飛濺”,而橋梁設計工程師們則要考慮具有腐蝕性的鴿子排泄物。為了保證可樂罐在你買到之前不會生銹,很多工程師付出了巨大的努力。依靠腐蝕測試技術(由巴伯以安研制),美國造幣廠設計出新的一美元以及各種面額的分值硬幣;事實上,美國政府也不想損失貨幣。芝加哥的云門是一座豆子造型的雕塑,六十英尺高,上百噸重,采用一種低硫不銹鋼構建;即使面對芝加哥神一樣的其他部門撒下的融雪鹽,它也可以抵御一千年。發動機油、汽油以及冷卻液中也都含有腐蝕抑制劑,濃度從百萬分之幾到千分之幾不等。汽油中的抑制劑不僅能夠保護你的汽車油箱,也能為加油站的地下儲油罐和汽油輸送管道提供保護。為了保護水管,自來水中也添加了腐蝕抑制劑。我住在科羅拉多州大陸分水嶺以東二十五英里處的小鎮,這里的自來水添加了生石灰(氧化鈣),而其他一些城市則使用氫氧化鈉或磷酸鹽。鎮上的工程師們從一個五萬磅的儲罐里取出這些物質,像篩面粉一樣加入水中,讓其與水中的酸性物質進行反應。最清澈、最安全、最干凈的水是呈弱酸性的,因此也具有腐蝕性。他們持續加入生石灰,直到這些水變成弱堿性。水從落基山脈流下,匯入密西西比河,又經過沿途更多城市的類似處理,最終充滿了鈣元素和鎂元素,變成了大家所說的硬水。倒不是公共設施部門非要讓這些水變硬,他們只是想通過加入陽離子,降低水的腐蝕性以保護水管。政府對水管的態度就如同運輸部對飛機的態度一樣:值得付出代價,令其使用壽命盡可能長。至于那些被礦物質諸住的蓮蓬頭與水龍頭,反正和福特汽車一樣,可以維修或更換。

          只有少數《財富》500強的企業(大多來自金融、保險或銀行業),可以獲得銹蝕危害的豁免權。當然,銹蝕問題也是他們在考慮將服務器存放在何處時最重要的因素。為了抑制服務器機房的銹蝕,企業采用除濕器和空氣濾芯去除臭氧、氟化氫、硫化氫、氯氣、二氧化硫和氨氣,以達到痕量級(比十億分之幾還要低)。西蘭公國(北海地區的一個微型平臺)的服務器機房充滿氮氣,任何人想要進入時都需要穿上潛水裝備。這樣缺氧的環境提供了一種絕對保護,足可抵御銹蝕。

          銹蝕是如此普遍,就連《圣經》中提到它也頗為悲觀?!恶R太福音》第六章第十九節如此寫道:“不要為自己積攢財寶在地上,地上有蟲子咬,能銹壞,也有賊挖窟窿來偷?!比绻h境不適合儲存,他人也來搗亂,那你為什么還要努力?有一句意第緒語[1]的諺語也表達了相同的必然性:“麻煩之于人,如銹之于鐵?!变P蝕就是這樣一個重要問題,以至于1810年的英國海軍使用鐵船的議案比木船還難以通過,反對理由是:“鐵不能游泳”。勞埃德集團也不為船齡二十年以上的金屬船舶承保。

          在工業化時期的美國,曾有作家表示銹蝕是“十足的毀滅者”,還有一位更直截了當,稱其為“魔鬼”;銹蝕看上去就是這么一個大威脅,所以城市批評者們認為用鋼鐵來建造摩天大樓的行為十分愚蠢。1902年的芝加哥,工程師們因腐蝕速率的問題爭論不休,預測全市第一座鋼結構建筑會在三年后倒塌。同一年在紐約,這座城市最早期的摩天大廈之一——八層高的帕布斯特大樓被拆除(為阿道夫·奧克斯的二十五層時報大廈騰出空間),它被拆分得很細致,鋼梁是鋼梁,螺栓是螺栓,用于給工程師們研究潮濕氣候對鋼材的影響。很多人都說,在沿海地區建造這些建筑很不可理喻。

          20世紀末,司法意見認為銹蝕問題無法避免,并且十分危險。印第安納州上訴法院的法官琳達·徹澤姆(Linda Chezem)指出某加油站的地下儲油罐(UST)發生泄漏的案件是因銹蝕而起的,發生地點位于印第安納波利斯和芝加哥兩城中點,正好位于鐵銹地帶。她這樣寫道:

          證據表明,殼牌石油與聯合石油公司知道鋼制儲油罐容易受到腐蝕,最終出現了儲油罐泄漏的問題。這樣的泄漏問題是無法解決的(基于20世紀80年代的技術),緩慢的泄漏對于加油站的工作人員而言,幾乎無法被檢測出來(采用原始的試紙法檢測),因此這一問題的解決需要大量的工程學知識以及超出加油站老板能力范圍的財力。泄漏事故發生后,少量的汽油滲入地下水中,長期來看,其中的苯將會污染整個社區的飲用水,而苯是一種人體致癌物質。

          換句話說是這樣的:鋼鐵啊,這東西實在太不靠譜!每個人都知道!毀滅就是它的命運,如果不去處理,我們都會因此罹患癌癥。

          甚至在外太空也存在銹蝕的問題,罪魁禍首是原子氧(而不是氧分子),這對美國航空航天局來說算是不小的挑戰。銹蝕無處不在,這也就是為何鐵鍋要涂上油層,為何銅線要加上保護層,為何燈泡不能進氧氣,為何火花塞電極需要用釔、銥、鉑或鈀等金屬,為何嚴重的牙科手術需要付出昂貴代價。美國的最高防銹官員稱銹蝕為“無處不在的威脅”。

          幾乎所有的金屬都容易發生腐蝕。銹蝕通常會導致可見的痕跡:鈣會變白,銅會變綠,鈧會變粉,鍶會變黃,鋱會變褐,鉈會變藍,釷會變灰再變黑。銹蝕把火星都染紅了,而在地球上,它則造就了大峽谷、紅磚和墨西哥瓷磚那血一般的顏色。它是個殘忍的敵人,從不休息,同時在不斷地提醒我們:金屬就跟我們一樣,無法永生。如果是《廣告狂人》里的唐·德雷柏(Don Draper),他大概會說,金屬就像少女一般:罕見而又無與倫比地美麗,而且迷人得不可思議;但也需要持續關心、仔細觀察,因為它很快就會變老,而且內心不忠。這可是現代社會最重要的材料!然而,銹蝕還是偷偷地發生著。只因它比颶風、龍卷風、火災、暴雪和洪水更為緩慢,在這樣一場戲劇中,銹蝕是最不起眼的,更沒有屬于自己的頻道。但是,銹蝕造成的經濟損失比上述自然災害加起來都要大,達到美國GDP的3%,即每年4370億美元,超過瑞典的GDP,相當于人均1500美元。如果你生活在俄亥俄州或者擁有“朔望號”那樣的帆船,這個數字還要大一些;如果你指揮一艘航空母艦,那這個數字就不只是大一點了。

          “我們就像豬屁股上的某種瘤”

          然而,關于銹蝕,被掩蓋的部分仍然遠多于被講授的部分,無論是工程學的教授還是學生,都不會對它深深著迷,因為它一點都不性感?!陡g》(Corrosion)雜志的編輯約翰·斯庫利(John Scully)告訴我,腐蝕學并未得到重視,并說道:“說起來就好像(研究腐蝕的)你是做模具之類的工作似的?!崩住ぬ├眨≧ay Taylor)在得克薩斯農工大學運營了一座有點名不副實的跨學科國家腐蝕研究中心,提起此事時,他的表達更為直率:“我們就像豬屁股上的某種瘤?!币晃环冷P工業高管說他和他的團隊在工程領域就如同一群羅德尼·丹澤菲爾德(Rodney Dangerfiel)[1]一樣滑稽可笑。

          這頗令人沮喪,所以我們開始回避這個詞。加利福尼亞州銹蝕鎮(Rust)的居民在一個世紀以前,就把鎮名改成了埃爾塞利托(El Cerrito)。政治家們更知道避免提起銹蝕。雖然有幾位總統提到了基礎設施及其維護,但國情咨文中從來不會提及腐蝕或生銹的問題。奧巴馬在2011~2013年提及美國的基礎設施正在損壞、搖晃、老化、惡化、匱乏,就是沒說到生銹,而以上已經是總統口中最接近這個詞的話了。就像高膽固醇和痔瘡這類疾病一樣,生銹也是個麻煩,我們既不愿去處理,也不想在公開場合討論。工業界的代表曾經私下向NASA肯尼迪航天中心腐蝕技術實驗室的主任露茲·瑪麗娜·卡勒(Luz Marina Calle)打聽銹蝕研究的進展。美國人私下里給銹蝕商店的老板打電話,尋求解決銹蝕問題的方法。多虧了《紐約時報》政治專欄作家大衛·布魯克斯(David Brooks),如今道德腐蝕的威脅已經逐漸比物理性腐蝕更能引起人們的恐慌情緒。然而,那些恥于談論腐蝕的人們,講出的故事卻總像是在談論傷疤和骨折。他們談論著井底、燒烤架和自行車鏈,很多時候故事起始于一句話:“噢,哥們,我也曾有過這樣一輛車……”真是這樣嗎,一輛福特?

          就像是要掩蓋我們的沉默與無助一樣,大多數人對于銹蝕的斗爭如同水手一樣。我們用文字戰斗,我們用“銹蝕戰士”、“銹蝕毀滅者”、“銹蝕殺手”以及“銹蝕土匪”攻擊金屬,用“銹蝕護衛”、“銹蝕保衛者”、“銹蝕守衛”維護堡壘,使用的武器是一些“銹蝕炸彈”、“銹蝕沖擊波”、“銹蝕手榴彈”和“銹蝕子彈”,后者可以在快速射擊或六發手槍的彈夾中找到。這些工具仿佛在表明,我們正在進行一場漂亮的戰斗。但飛行器仍然在生銹,想想20世紀60年代報紙上美國聯合航空做的廣告吧:“預防生銹。周期性使用我們的太陽鳥飛機可以讓銹跡遠離你的高爾夫比賽與球桿,當然,還有你。聯合航空太陽鳥直飛圣地亞哥,那里的天空不是整天都多云?!?p/>

          圣地亞哥的高爾夫球桿依舊在生銹,就像那里海軍基地的艦船一樣。亞利桑那州圖森市的噴氣飛機也仍舊在生銹,西伯利亞地區奧伊米亞康的錘子也一樣,只不過相比于巴拿馬的蓬塔加[1]萊塔來說,速度要慢了五百倍。以上數字來自于《NACE腐蝕工程師寶鑒》(Corrosion Engineer’s Reference Book),該書由腐蝕領域杰出的顧問羅伯特·巴伯以安編制,全美大約有1.5萬名腐蝕相關從業者需要參考這份資料。這些人有的是線性思維,性格嚴謹而內向,有的是發散思維,性格反叛且善于交際,但只有少數人認為他們是銹蝕相關從業者。他們從事的是“完整性管理”,認為自己是涂料專家、工程師或化學家。不管是否隱去身份,他們對于自己的工作都是很謙遜的。我發現很多人對自己在社會中扮演的角色都具有敏銳的認知,將自己比作是“銹蝕三劍客”中的成員。因為全世界研究銹蝕的圈子非常小,所以他們大多互相認識。當滿載氯氣的油罐車發生泄漏事故時,三劍客們便會展開合作。大多數腐蝕工程師都是男性。我粗略估計,這些“銹男”里大概有2/3都留著大胡子。而且我還有兩個理由可以解釋這一點:首先,“銹男”們認為與胡須的生長進行抗爭是徒勞的,還不如好好地修剪、梳理和維護更合理;第二,大多數具有技術思維的工程師們都在嚴格的范圍內工作,幾乎沒有其他的藝術宣泄口。即便是七十多歲的巴伯以安也留著大胡子。他們討論的是磨損、脫落、變細以及頂出;假期、結節和管件;豬、魷魚和完美的結局。關于銹蝕,有人寫出了很像樣的詩,卻沒有人編出一個像樣的笑話。很多人都具有獨特的視角,例如在阿拉斯加州就有人告訴我:“你對銹蝕的理解有很多是錯誤的,你以為你全部釘進去了,但你其實只是敲到了釘子屁股而已。如果繼續下去,你就會知道現在的探險微不足道?!?p/>

          與銹蝕斗爭不僅很刺激,很多時候還會很尷尬。對于那些試圖理解、預防、檢測、消除銹蝕,或屈服于銹蝕、發現銹蝕之美、挖掘銹蝕之利、提高對銹蝕的理解并傳授的人們而言,他們的研究工作中充滿欺詐、官司糾紛、地位之爭以及令人討厭的疏忽,爆炸、沖突、逮捕、威脅與侮辱也常伴左右。這與戰爭一樣:銹蝕與戰爭都具有漫長而復雜的歷史,并且共同造就了現代社會的很多結構。除了汽車巨頭,后面的故事里還包括石油巨頭,他們的產品依次銷往大型塑料企業與大型涂料企業。大量的防腐工作需要了解涂料附著的好壞,底物則包括:自由女神像、罐頭盒的內層、管道的外層、船舶的船體以及福特的機罩。故事里甚至還包括了好萊塢和煙草巨頭,正如已故華盛頓參議員沃倫·馬格努森(Warren Magnuson)在1967年3月某個溫暖的日子里介紹聯邦已通過的管道監管權法案時所說的那樣:“他們包括了所有的大人物?!?p/>

          接下來的很多事會考驗我們對于維護設施的態度,而且在這方面暴露了我們的人性(或許是人性的缺乏)、妥協的意愿以及基本認知;銹蝕代表了現代的無序,也揭露了我們的很多惡習:貪婪、驕傲、自大、煩躁和懶惰;它展現了我們預見未來的潛力、傲慢的弱點、對風險的掌控以及對我們在世界中所扮演角色的理解。多悲哀的處境!直到現在,在人類與金屬的關系中,我們所做的努力無非是從簡陋到精巧,從政治性到私密性。我采訪的很多腐蝕專家里,只有在多個聯邦科學機構擔任顧問的阿蘭·莫吉西(Alan Moghissi)認為銹蝕的問題是一個機會,能夠促成像20世紀70年代那么大規模的環境保護運動。

          因為容易被忽略,銹蝕威脅著我們的健康、安全、治安、環境和未來,還幾乎成功地毀滅美國的自由象征并逍遙法外。不銹鋼的剪刀、水槽、勺子、火爐以及自動扶梯踏板充斥于周圍,我們想當然地采用不會生銹的鋼材——盡管它只有區區百年歷史。然而,我們卻忽視了大多數金屬也需要關照。那么,難道就不能創造一個沒有銹蝕的世界?

          滅絕銹蝕?消滅所有金屬吧

          一個沒有銹蝕的世界大概也是一個沒有金屬的世界。在《沒有我們的世界》(The World Without Us)中,阿蘭·韋斯曼(Alan Weisman)明智地描繪了金屬物件使用壽命短暫的生存狀態。他寫道:僅僅在人類消失后的二十年,有增無減的腐蝕就會破壞曼哈頓東區的很多鐵路和橋梁;幾百年后紐約所有橋梁都會損毀;幾千年后唯一能夠保存下來的將會是那些深埋在地下的建筑;大約七百萬年后,或許只有拉什莫爾山上的遺跡能證明我們曾經出現過。馬克·賴斯納(Marc Reisner)在《卡迪拉克沙漠:美國的西部及其消失的水》(Cadillac Desert:The American West and Its Disappearing Water)中則寫道:令我們極為驚愕的是,巨大無比的混凝土大壩——足有數百萬立方碼——或許是我們留給未來考古學家探索的遺產。我想,他們看待這些大壩的態度,大概就如同我們看待吉薩大金字塔、喬魯拉大金字塔、中國長城和帕特農神廟一樣吧。更深一步去想,當他們在自由島上發現花崗巖基座(當然,彼時雕像早已消失)時,或許也會思考人們是否曾經打算在哈德遜河上修座大壩。

          就像放射性元素一樣,我們依賴的很多金屬也有半衰期,但鮮有人認識到這一點?!爸饕墓こ探ㄖ覀円粯?,也注定會死去,但這種觀點似乎從未被我們所承認?!焙嗬づ遄克够℉enry Petroski)在其經典著作《打造世界的工程師》(To Engineer Is Human)中寫道:“不知何種緣故,就像成年人會忘卻童年一樣,我們總是期望建筑可以演變成紀念碑,而不是成為錯誤。這就好比工程師以及相關的非工程師,作為人類卻要求其作品超凡。當然,這也未必是看上去就不現實的期望,因為與人類相比,鋼和石頭算得上是不朽的?!?p/>

          如果說大多數美國的橋梁、船舶、汽車、管道仍然無法引起人們對銹蝕的警惕,那么,位于匹茲堡中心的一座建筑一定可以。那是美國鋼鐵公司建設的一座塔,怪異地佇立于城市中,幾乎形成威脅。它建設于1970年,采用的是當時美國鋼鐵公司最新的材料——“耐候鋼”(Cor-Ten)。這種鋼具有和不銹鋼一樣的性能,但在使用中會產生一種棕色包漿,也就是一層防銹保護膜。隨著鋼鐵的風化,棕色包漿產生的位置超出了建筑本身。讓美國鋼鐵公司極為尷尬的是,這棟建筑弄臟了下方的人行道,仿佛朝著不同方向噴灑色調不一的顏料。人行道后來被清洗干凈了,但這一建筑卻逐漸黯淡,后來還被稱為現實版的達斯·維德(Darth Vader),其色彩與這一稱號十分相稱,看上去就像死了一般??的螤柎髮W的心理學大廈也是這種材料建成的,“大紅”的學生們將其稱為“老銹”。

          媒體評論

          《紐約時報》(The New York Times)

          喬納森·瓦爾德曼的處女作《銹蝕》,聽起來像是在羅列環境違規事例,但千萬不要這么想。本書聚焦于銹蝕的成因、影響以及那些終生獻身于抗銹的人們,其豐富的內容和有趣的敘述讓“銹蝕”這一晦澀的話題散發萬丈光芒……瓦爾德曼曾詢問過波爾公司:銹蝕是如何影響易拉罐的設計與制造的,但惹來了該公司主管的敵視,并聲稱銹蝕“是個十分愚蠢的創作主題”。本書的面世證明了他的說法大錯特錯,也證明了瓦爾德曼的努力是有價值的。

          《華爾街日報》(The Wall Street Journal)

          瓦爾德曼熟練地將科學與技術的元素交織在一起,寫就這本引人入勝的偉大作品。

          《科學美國人》(Scientific American)

          新奇有趣……瓦爾德曼參觀了“易拉罐學?!?,采訪了許多抗銹專家,探訪了跨阿拉斯加輸油管道,還有其他種種趣味性十足的冒險,只為了弄清楚銹蝕是如何侵蝕我們的日常生活的。在他的筆下,“銹蝕”這種沉悶無奇的物質現象大放異彩。

          《科學美國人》(Scientific American)

          新奇有趣……瓦爾德曼參觀了“易拉罐學?!?,采訪了抗銹專家,探訪了跨阿拉斯加輸油管道,還有其他的種種冒險,只為了闡釋在日常生活中,銹蝕對我們的襲擊是有多么的五花八門。在他的筆下,“銹蝕”這種我們平時視為沉悶無奇的物質現象大放異彩。

          《出版商周刊》(Publishers Weekly)

          非常生動、細致、有趣的書,它提醒我們,日常生活中那些看似毫不相關且理所當然的現象,實際上對人類而言都可能是迫在眉睫的危機。

          《科克斯書評》(Kirkus)

          瓦爾德曼非常聰明且好奇心十足,在這趟真實的冒險中,他仔細研究了銹蝕引發的災難和應對它的種種巧妙措施。

          《自然史》(Natural History)

          引人入勝……展現了瓦爾德曼在敘述文學方面的天賦……看著那些銹跡,誰曾想過它們也能讓人如此興奮。

          《大西洋月刊》(The Atlantic)

          生動活潑……不要被副書名給嚇到了,瓦爾德曼已經率先踏上了這趟輕松有趣的旅途。

          《發現》(Discover)

          正如尼爾·楊( Neil Young) 的歌曲所唱:銹菌從未睡去,它正忙著摧毀我們的世界。它殘酷無情、極具破壞力地打下了飛機,擊沉了艦船,撞毀了車輛,侵蝕了昂貴的手工藝品,還犯下數不清的惡行。瓦爾德曼提供了一個新奇有趣的視角,展示了人類與銹蝕之間漫長而可怕的戰爭。

          《書單》(Booklist)

          引人入勝……本書講述了許多令人瞠目結舌的知識……寫作方式既出色,又新奇有趣。

          《男士期刊》(Men’s Journal)

          報道文學與歷史課的奇妙結合,新奇有趣……讓人手不釋卷。

          名家推薦

          銹蝕每天都發生在我們周圍,冶金把礦石煉成有用的金屬,而銹蝕則是冶金的逆過程。含氧和水的環境腐蝕作用把金屬變成難以回收的氧化物廢渣,這仿佛是一場無焰的火災,靜悄悄吞噬著世界上有限的資源。自古以來,人類與銹蝕的戰爭就從未間斷過,銹蝕成本已大于各種自然災害造成損失的總和。實質上,這是人類與熱力學第二定律的一場搏斗,只能減輕與延緩,沒有勝算。正如本書作者所說:“幾乎所有的金屬都容易發生腐蝕。銹蝕通常會導致可見的痕跡:鈣會變白,銅會變綠,鈧會變粉,鍶會變黃,鋱會變褐,鉈會變藍,釷會變灰再變黑。銹蝕把火星都染紅了,而在地球上,它則造就了大峽谷、紅磚和墨西哥瓷磚那血一般的顏色。它是個殘忍的敵人,從不休息,同時在不斷地提醒我們:金屬就跟我們一樣, 無法永生”。瓦爾德曼的視覺獨特,他像探險家講故事一樣,以紀實文學的方法將科學技術、政治與社會文化的元素融匯一體,完成了這部作品。他在依托第一手調查資料的基礎上,描述了銹蝕的成因、形態、危害與人類抗擊銹蝕的種種努力,因而作品十分有震撼力。這種震撼力在“自由女神除銹戰”一章的敘述中體現得淋漓至盡,從“罪犯”到總統,從技術到社會,作者的細微觀察和具體描述, 使得整個故事十分感人而可信。這也是過去無論國內外有關腐蝕的讀物中所缺少的。

          2002 年,我們完成了一項中國工程院國家咨詢項目《中國工業與自然環境腐蝕問題調查與對策》。在報送國務院的咨詢報告中我們寫道:

          腐蝕給國民經濟造成了巨大的損失。然而,腐蝕又是可以通過人類的技術活動加以控制的,希望把它的危害降到最低。雖然腐蝕與國家經濟建設和國防建設的關系十分密切,但由于腐蝕與防護是跨行業、跨部門、帶有共性的科學技術,并不直接創造經濟效益, 所以它并不太引人注意。在工業發達的社會中,全面腐蝕控制是使國民經濟和國防設備、基礎設施處于良好運行狀態的保障,是國家現代化進程中不可缺少的重要組成部分。因此,提請全社會關注腐蝕問題,認識腐蝕損失的嚴重性,特別是引起各級領導的高度重視, 及早采取預防措施是腐蝕工作者義不容辭的責任。在解決有限資源的利用和環境保護等重大課題的過程中,腐蝕與防護作為一項可供直接利用的重要技術應該充分發揮自己的作用。為了控制腐蝕,取得社會的共識很重要。如果說醫學是研究和保護人類健康的科學,環境科學是研究和保護包括人類在內的整個生物界與自然之間相互依存的環境的科學,那么腐蝕科學則是研究和保護人類物質文明賴以建立和發展的基礎設施——金屬結構和設備的一門科學。腐蝕相當于材料和基礎設施的癌癥。因此,我們期望政府和社會能像關注醫學、環境科學和減災一樣關注腐蝕問題。

          今天我們仍然需要繼續向社會呼吁:“工業發達國家的經驗已經表明,如果不注意腐蝕的防護,基礎設施投入的高峰期過后幾十年,往往就是腐蝕問題頻繁出現的高峰期。當前中國正在進入大規模的經濟建設時期,應特別關注基礎設施建設中的腐蝕問題?!蔽覀兣c瓦爾德曼以及《銹蝕》一書中美國腐蝕界同事們的觀點都很接近。這正是我們愿意向我國讀者推薦這本佳作的緣由。

          《銹蝕》是瓦爾德曼先生的處女作??吹贸?,作者非常聰明,也有媒體人的好奇心和職業素養,文風活潑詼諧。在這趟探險中,他不僅仔細研究了銹蝕引發的災難和應對它的種種措施,還關注到抗腐蝕團隊成員的生活、性格以及他們對事業的執著和擔當。為了獲得第一手資料,他花費數年時間踏遍了美國的“鐵銹地帶”、海岸和阿拉斯加冰原,選擇報道的案例都很典型,有足夠的深度和普遍性。他從自家銹透了的帆船開始,到“自由女神除銹戰”;他臥底全球最大的易拉罐廠家,調查對付強酸性飲料銹蝕的奧秘;他不但介紹了對近代大化工有決定意義的不銹鋼的發明史和合金化工藝的作用,還講述了發明人的勵志傳奇;他冒險跟隨攝影師偷拍伯利恒煉鋼廠的衰亡過程,別出心裁地展現了腐蝕現象的藝術,那是一種蒼涼與悲壯的美;他與管道工程師交朋友,親身體驗了跨阿拉斯加輸油管采用“管道豬”監控腐蝕的艱辛和風險。冰原上的故事不僅說明了現代“智慧豬”發展的歷程和科技成就,還通過球賽和熱帶大魚缸的故事,襯托出抗銹戰士們樂觀向上的精神,人情味十足。在他的筆下,灰色的題材也被描繪得精彩紛呈,科學不再像人們想象的那樣神秘而高深,工程和數字也不那么枯燥乏味。他用清晰明了、風趣幽默的筆法講述了每天都發生在我們周圍的銹蝕故事,讓沒有專業背景知識的人也能夠深入理解和領會腐蝕問題,從而愿意熱情地伴隨他去探險或旅行。

          此外,我們在這里不該忘記感謝本書的譯者孫亞飛博士。除了忠實于原著和風趣的譯文,他還增添了許多注釋。這為不太熟悉西方文化的讀者理解本書增添了許多情趣。

          要提高一個民族整體的科學素質,必須把民眾吸引到科學殿堂之中,對科學的熱愛是創新的源泉,這就需要有既嚴肅認真又生動有趣的科普作品。我真誠地企盼能有更多高水準、充滿人文關懷的科普作品出自中國的科學家、科普作家之手。這本書可能是個很好的范例。

          中國工程院院士 中國科學院金屬研究所研究員 柯偉

          2017 年5 月16 日

          編輯推薦

          ★ 獨特有趣的新視角

          本書是一部講述銹蝕通過作用于金屬進而影響人類文明發展的趣味史。它以銹蝕為歷史的切入點,生動記述了生銹這一化學變化對鋼鐵制造、食品加工、油氣管道、交通運輸等諸多領域的影響,而人類又為了對抗銹蝕進行過哪些努力。在喬納森·瓦爾德曼的筆下,銹蝕已經不僅僅是日常生活中一種令人心煩卻可以無視的小小困擾,而是活生生的人類文明的參與者與見證者,客觀真實地展現了人類如何從自然的征服者變為被奴役者,揭示了銹蝕在人類發展歷程中的致命破壞力。

          ★翔實的第一手資料

          在撰寫本書過程中,瓦爾德曼為了親身感受銹蝕對金屬的影響,曾在一艘有些年頭的鋼鐵帆船上住了300天。后來更是花費9年,踏遍美國東西南北各個角落,從南部的陽光地帶到中西部地區的鐵銹地帶,從東北部賓夕法尼亞的鋼鐵廠到西部科羅拉多州的易拉罐工廠,從紐約州的自由女神像到北極凍原的輸油管道,獲取第一手資料。

          ★以小見大,于平?,F象窺見人類的歷史全貌

          萬物系列的主角都是人們生活中隨處可見的物品或現象,卻又從來都引不起人們的關注。它以小見大,于平?,F象(物品)窺見人類的歷史全貌。無論是本書的銹蝕這一常見的化學變化,還是毛發、辦公室、清單等,你都可以追本溯源,從書中找到它們的歷史源頭。

          ★世界腐蝕組織主席韓恩厚、中國工程院院士柯偉、果殼網創始人姬十三撰文推介

          ★獲得的贊譽眾多:

          2016年度科羅拉多圖書獎獲獎作品

          《華爾街日報》年度最佳圖書

          《新西蘭聽眾》年度最佳圖書

          《金融時報》年度最佳圖書決賽作品

          《洛杉磯時報》年度最佳圖書決賽作品

          巴諾書店“發現杰出新作家獎”決賽作品

          鮑威爾書店“新寵”決賽作品

          “美國最有趣的科學寫手”瑪麗·羅奇力薦

          精彩預覽

          世界腐蝕組織主席 韓恩厚

          《銹蝕》是一本兼具實用價值和趣味性的科普圖書。作者以西方人的視角,講述了在日常生活中遇到的銹蝕問題,直觀地呈現了這一問題的嚴重性。通過出色的敘述技巧,作者深入淺出地闡述了銹蝕的產生和發展歷史、對人類生命和財產造成的影響,以及人類與銹蝕斗爭的過程,包括進行專業研究、實際應用與維護、加強宣傳教育等。與此同時,作者還指出了我們的一些缺憾,并指明未來努力的方向,包括培養更多專業人才(尤其是了解工程學的人才)、不盲目設計與修復、加強腐蝕預防等。讀者通過掌握其中知識,在日常生活中稍加重視,就能有效減少因腐蝕而導致的資源損耗。

          柯偉(中國科學院金屬研究所研究員 中國工程院院士)

          我十分樂意向我國讀者推薦瓦爾德曼的《銹蝕:人類最漫長的戰爭》這一妙趣橫生的科普讀物,其實這本書對腐蝕專業工作者來說也是一本專業內涵深厚、條理分明、可讀性極佳的作品。

          姬十三(果殼網CEO 分答創始人)

          令人煩惱的銹蝕,卻有著神奇的另一面,本書將帶您跨越“鐵銹地帶”,領略不經意的化學之美。

          黛博拉·布魯姆(Deborah Blum)

          暢銷書《投毒者指南》(The Poisoner’s Handbook)作者

          在這部非同凡響的作品中,喬納森·瓦爾德曼用我們這個星球最常見、最久遠、最危險的化學反應作為此次奇幻歷險的起點。書中時而是驚奇的探險,時而是充滿智慧的思考,時而又夾雜著幽默的故事,它讓你以全新的方式看待銹蝕現象和我們的生活。

          馬修·克勞福德(Matthew Crawford)

          暢銷書《魂歸手工藝》(Shop Class as Soulcraft)作者

          《銹蝕》是對大肆鼓吹現代化的無聲譴責,也是對我們已然鈍化的思維的鞭撻。喬納森·瓦爾德曼將銹蝕的歷史和人類文明結合起來,展示了人類的發展和進步是如何不可避免地受到物質的極限和衰變的影響。

          瑪麗·羅奇(Mary Roach)

          超級暢銷書《死尸》(Stiff)、《吞咽》(Gulp)作者

          在某種程度上,《銹蝕》可看作是西方文明的發展歷程,它告訴我們那些雄心勃勃、特立獨行的天才和奉行理想主義的怪咖們是如何改變世界的。

          “女神”成了一枚大電池

          這座曾是世界上最高鋼鐵建筑的雕像正在生銹,成因充滿謎團。來自法國和美國的七位建筑學家與工程師開始對她的過去進行調查,把細節拼湊到一起??梢钥隙ǖ氖?,它曾經被很多機構以各種方式管理過,雖然有時管理得并不到位。她矗立在貝德羅島的伍德堡上,建成于1886年,在經過兩周的無人監管后,最初由隸屬于財政部的美國燈塔委員會管理。該機構管理了十五年,隨后在她被宣布成為國家紀念碑之前,戰爭部接管了二十三年。又是九年過去,她的監管權轉移到國家公園管理局手上。也就是說,在長達半個世紀里,她都沒有得到任何機構的專門照看。1937年,國家公園管理局與公共事業振興署(Works Progress Administration)一起替換了一些生銹的結構。優秀的維護人員使用與原來類似的鋼材進行了替換,但因為所有工作都是在雕像內部進行的,所以他們用了自攻螺釘而非鉚釘,因此可以說這事被他們搞砸了。在那之后,雕像沒有得到過更好的維護。直到1964年8月之前,這座紀念碑都沒有官方的負責人,只是有過一名管理助理、三名助理負責人、一名代理助理負責人和一名部門管理人員(其中沒有一人任職超過兩年半)。1977年1月,莫菲特終于到任了。

          除銹團隊的美國成員包括理查德·海登(Richard Hayden)、蒂埃里·德斯龐特(Thierry Despont)、愛德華·科恩(Edward Cohen),他們認為需要更多有關雕像歷史的細節,因此造訪了由雕像建筑師弗里德利·奧古斯特·巴特勒迪(Frédéric-Auguste Bartholdi)以及工程師亞歷山大·古斯塔夫·艾菲爾(Alexandre-Gustave Eiffel)完成的其他雕像。他們前往位于法國科爾馬的巴特勒迪博物館,查閱了1885年的筆記、文件、模型以及日記。他們沒有看到建筑圖,但發現巴特勒迪根本沒有計劃開放雕像內部,這就有些棘手了,因為美國人最喜歡的就是這一點。此外,他們發現了艾菲爾的手稿,其中包括雕像框架的計算過程,解釋了二十七萬磅的鋼鐵如何支撐十六萬磅的銅。

          將鋼鐵骨架與銅質外層固定起來的框架設計非常精巧,但巴特勒迪也明白這風險很高。實際上,他已經選擇了另一個出自歐仁·埃馬紐埃爾·維奧萊-勒-杜克(Eugène Emmanuel Viollet-le-Duc)之手的方案,雕像的臀部以下都用沙子填充。然而,維奧萊-勒-杜克在1879年就逝世了,因此巴特勒迪只好選擇艾菲爾的方案。艾菲爾的設計之所以有風險,是因為兩種金屬不能真正相互接觸,一旦接觸,就會發生腐蝕,這是路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)在一個世紀前就已經證實的現象,還被命名為“伽伐尼腐蝕”。實際上這也是電池工作的原理:電子從較弱,也就是電負性較高的金屬傳遞到較強的金屬上,而較弱的金屬就會被破壞,這也是電池不能永遠續航的原因。具體到自由女神像這個案例中,電勢差只有大約1/4伏特,這甚至無法點亮最小的燈泡,但持久性卻超過任何一枚電池。艾菲爾知道這一風險,并計劃用蟲膠浸漬的石棉來隔離鐵、銅兩種金屬。在那個時代,這已經是最先進的技術了,而且他很有信心。他表示:“關于這件作品的維護,基于處在這座建筑內部時,所有元素的細節都可以看到,所以很容易將其保持在良好狀態?!薄犊茖W美國人》對此有不同看法,在雕像完工后的一個月曾撰文告誡:“需要擔心五種危險,分別是地震、風、閃電、伽伐尼腐蝕和人?!卑吞乩盏戏磽舻溃骸拔医z毫不懷疑,只要得到關照與維護,這座地標性建筑將會比埃及的那些更持久?!比欢虑閰s不像他預料的那樣,一部分原因是他從沒考慮過上漆的問題。

          如今已經不知道是誰第一個在雕像內部上漆了,總之,這事發生在1911年,涂抹的是一層黑色的煤焦油。到了1932年,一位模仿者又在這層漆上面厚厚地涂了一層鋁涂料;1947年,又有人在其上覆蓋了一層搪瓷,這種材料可以有效地擦除其表面的涂鴉。莫菲特到任以前,至少還有六個人干過這樣的事情,于是涂抹在雕像內部的漆一層接一層。為了維護雕像,莫菲特也加入了他們的行列。他甫一到任,工作中就有一項是在雕像內部涂上一層淺綠色的含鉛油漆。本應該掛上“高腐蝕風險”警告標語的位置,卻多了許多層涂料。這些涂料幾乎和銅一般厚,而且還在鋼鐵骨架與銅質外層間保存了水分,這恰恰是艾菲爾和巴特勒迪提醒過需要避免的問題。銅與鐵之間有一層水就如同兩種金屬相互接觸一樣糟糕。所以美國團隊的第一個發現就是:雕像已經成了一枚巨大的電池。最后,腐蝕還產生了大量“廢料”。在某些位置,涂料已經成為維持結構的唯一材料。

          與此同時,團隊中的法國成員們也開始收集數據,但更多是科學數據而非歷史數據。他們在雕像表面安裝了大量風力表,內部則裝了142個拉力儀和加速器。數以百萬計的游客在雕像內部的封閉空間里呼吸,夏天時溫度又常常超過49℃,因此他們在內部安裝了二氧化碳檢測儀與濕度儀。他們用X射線對框架的裂縫進行掃描診斷;而在位于法國桑麗思的機械行業技術中心,他們又對泡在泥漿中的鋼架樣品進行疲勞與沖擊測試,觀察裂縫是如何形成又是如何擴大,以及金屬在風力引起的動態應力下的響應。他們使用超聲波測距儀對銅質外層的厚度進行測量,而且拍攝下300片銅板的照片。

          1981年12月,“法-美自由女神像修復委員會”完成了初步診斷報告,證實了莫菲特對丹佛方面所謂“基本完好”的懷疑。1983年7月14日,該委員會發表了一份如同雜志一般厚的報告,足足有三十六頁,其中提出了四種修復建議。這些建議只是在提高游客可接近度與環境的程度方面有所區別,如樓梯、電梯及休息平臺。除此以外,有關建筑維修方面的建議非常一致:“確保建筑的整體性,并且在可以預見的未來,避免更多的電解作用?!彼麄冋f的電解就是指銹蝕。

          工程師們發現,雕像的每一個部分都存在銹蝕現象,或至少對此有影響。僅有銅質外層還能夠抵抗,雖然有些鉚釘孔洞和其他損傷,但還是被認為屬于“正?!狈秶鷥?。一旦鋼架開始銹蝕,惡化過程就會失控。當支架上有一個點開始生銹時,那么這個點就會膨脹,繼而使銅質外層與鐵質骨架之間的彈性鉸鏈點(可以允許銅的輕微膨脹與收縮)無法活動,然后銅會發生扭曲,并最終將鉚釘頂開,使銅質外層承受更強的拉力。這個過程被稱之為“頂升”,就像是一種鏈式反應。特別是由于雕像內外的壓力差,更多鉚釘被頂開,這也意味著更多水分進入,自由女神像幾乎是在吸水。雕像的1.2萬根骨架鉚釘中,有1/3出現松動、損壞或脫落,而支架則有差不多一半發生銹蝕。石棉絕緣層早已瓦解,實際上已經因毛細作用吸收水分并加劇破壞進程。因此,支架的一些拱肋厚度已經只剩1/3。雕像長袍與腳部下方的桁架梁則“嚴重銹蝕”;從照片上看,它們似乎被什么金屬海貍咀嚼過一般。自由女神左手捧著的書也由“銹得很厲害”的支架勉強支撐,王冠也沒好到哪兒去。樓梯被腐蝕的狀況也很嚴重,右臂的支架也是如此,火炬更是“銹跡斑斑”。所有骨架的銹蝕問題都被認為已經“危害”到系統功能的發揮。根據這份報告,火炬部分存在“明顯的結構坍塌風險”,這實在是一件難以啟齒的事。

          數百萬游客肺部呼出的水蒸氣在雕像內部濃縮成的水,以及雕像王冠七個尖角之一刺入舉起的肱二頭肌形成的那個大孔處流下的水,經過鉚釘的小孔或糟糕設計的排水口(最初的設計是為了將水排出),鉆進了雕像里。在冬天,雕像防水性差的問題就尤其突出,因為人們很容易就在雕像內部發現雪的蹤跡。水也會從火炬的位置進入雕像,這從一開始就是個災難。

          1886年,當雕像在美國組裝,或者說是重新組裝時,巴特勒迪要求在火炬上安裝八束燈光,以點亮鍍金的銅火焰。就在雕像揭幕儀式前一周,也就是10月28日,美國陸軍工程部通知他調整燈光設計方案,因為原有方案會干擾港口的艦船導航系統。美國燈塔委員會海軍上尉約翰·米利斯(John Millis)決定在火炬上切出兩排舷窗,這樣就可以從內部進行點亮了。不過,這樣的亮度有限,只是在曼哈頓島上可以看到,巴特勒迪揶揄這火焰只是“螢火蟲之光”。到了1892年,上面一排舷窗的直徑被擴大到18英寸,隨后用玻璃封閉,并在上方加裝了一扇天窗,巴特勒迪對此仍不滿意。又過了24年,也就是巴特勒迪去世后的12年,一位名叫約翰·格曾·博格勒姆(John Gutzon Borglum)的藝術家對大部分火炬進行了雕刻,共切出250個矩形,安裝了250塊琥珀色玻璃。博格勒姆也曾雕刻過拉什莫爾山。后來,有位金屬雕工寫道,火炬現在就像“一只形狀詭異的中國燈籠”,火炬從內到外也像一只巨大的鳥籠。窗戶上有漏洞,下方的通風孔則是鳥類完美的入口,各種銹蝕問題也因此而生。

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