Beyond the Elements - First Season

อะไรทำให้ โลกสมัยใหม่ของเรา?

อา!

ที่น่าตื่นตาตื่นใจ!

ฉันชื่อ เดวิด โปเก้

เข้าร่วมกับฉันในการไล่ล่าความเร็วสูง

ผ่านองค์ประกอบ...

และอื่น ๆ

โอ้พระเจ้า!

ขณะที่เราทุบเข้าไป ในวัสดุ

โมเลกุล

และปฏิกิริยา...

เป็นเอนไซม์ที่เด็ดมาก

เพราะมันทำให้ชีวิตบนโลก เป็นไปได้

...ที่ทำให้ที่ๆเราอยู่

ร่างกายที่เราอาศัยอยู่

และสิ่งที่เราขาด ไม่ได้

สิ่งเดียวระหว่างฉัน กับความตายบางอย่าง...

...คือเคมี?

จากหอยทากนักฆ่า...

เมื่อคุณ คิดว่าคุณเคยได้ยินทุกอย่างแล้ว

ธรรมชาติจะทำให้คุณประหลาดใจ

...และกระจกระเบิด

ในราคาที่ Pogue กินพริกไทยจ่าย

จะต้องมีวิธีที่ง่ายกว่า นี้ในการเรียนรู้เกี่ยวกับโมเลกุล

เราจะขุดลงไป ในวิธีที่น่าแปลกใจ

องค์ประกอบต่าง ๆ รวม กันและระเบิดออกจากกัน

ในชั่วโมงนี้

เราแกว่งจาก โซ่โมเลกุล

และท่องเว็บอะตอม ที่ให้วัสดุบางอย่าง

ความสามารถเฉพาะตัว

โอ๊ย...

กากน้ำตาล ที่หล่อหลอมได้ของแก้วหลอมเหลว

มาเร็ว!

บ่อยางในตัว

G-forces สุดจะพรรณนา

และโรงเลี้ยงสัตว์ ของพลาสติกสมัยใหม่

ว่าวัน นี้เป็นทั้งปาฏิหาริย์...

โอ้!

...และภัยคุกคาม

ผู้คนต้องการทำ สิ่งที่ถูกต้อง

แต่มันยากจริงๆ

เพื่อให้รู้ว่าต้องทำอย่างไร

"เหนือองค์ประกอบ: ทำลายไม่ได้"--

ตอนนี้ใน "NOVA"

อา ตารางธาตุ--

"ใครเป็นใคร" ของอะตอม!

สิ่งที่ทุกอย่างทำมาจาก

ด้วยชื่อที่คุ้นเคย เช่น ไฮโดรเจน

ออกซิเจน คาร์บอน และเหล็ก

แต่ถ้าทุกสาร ถูกสร้างขึ้น

ของอะตอม เพียงชนิดเดียว ธาตุชนิดเดียวเท่านั้น?

จะเป็นอย่างไรถ้ามนุษย์...

ทำจากคาร์บอนเท่านั้น?

จะเป็นอย่างไรถ้าน้ำ...

ทำมาจากไฮโดรเจนเท่านั้น?

แล้วถ้าเกลือ...

ทำมาจาก คลอรีนพิษเท่านั้น?

โชคดีที่องค์ประกอบเกือบทั้งหมด ชอบติดกัน

ผ่านการรวมตัวกัน ขององค์ประกอบต่างๆ

ว่าโลกของเรามีอยู่

และเราได้ทำให้มันเป็นที่ที่ร่ำรวยยิ่ง ขึ้นด้วยการเรียนรู้ที่จะควบคุม

และทำ ชุดค่าผสม เหล่านั้น

เพื่อสร้างวัสดุใหม่ที่ หล่อหลอมโลกสมัยใหม่ของเรา

เช่นยางหรือพลาสติก--

วัสดุที่เราพึ่ง พิง

แต่ที่บางครั้งมา

ด้วย ข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อม ที่ยากลำบาก

แต่มาเริ่ม กันที่ที่เก่าแก่ที่สุดแห่งหนึ่ง

และน่าสนใจทางเคมีมากที่สุด

ดูตึกใน เมืองไหนก็ได้วันนี้

และคุณจะ เห็น--หรือมอง ทะลุ--

หนึ่งในเอกสารสำคัญ ในยุคของเรา:

กระจก.

พิพิธภัณฑ์กระจก คอร์นนิ่งในคอร์นนิง นิวยอร์ก

เป็นแหล่ง สะสมแก้วที่มีชื่อเสียง ระดับนานาชาติ

พร้อมตัวอย่างที่มี ตั้งแต่สมัยโบราณ

สู่ศิลปะร่วมสมัย

จากฟังก์ชั่น...

สู่ความมหัศจรรย์

พิพิธภัณฑ์ยังดำเนินการอยู่

การสาธิตการเป่าแก้ว

เธอกำลังใช้สีแก้ว กับแก้วที่หลอมเหลวนั้น

โดยถือไว้กับพื้น

แรงโน้มถ่วงเข้าครอบงำและเธอก็ได้ ขอบที่น่าระทึกใจนั้น

บางส่วนรวมถึงโอกาส

สำหรับมือใหม่อย่างผม

เพื่อเข้าสู่การกระทำ

เรากำลังจะทำอะไรบางอย่าง

เราเรียกขวดโรมัน

ดี ไปต่อ

ทำต่อไป...

ได้เลย หยุด

ชนิดของแก้วที่ฉันใช้ อยู่นั้นเป็นแบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด

แก้วโซดาไลม์,

สิ่งของที่หน้าต่าง แก้วน้ำ และขวดแก้ว

ให้ท่อประปา...

วู้ฮู!

ฉันเก่งเรื่องนี้

เอริค มีค

หนึ่งใน ผู้จัดการโปรแกรม แก้วร้อน

แบ่งส่วนผสม ในแก้วโซดาไลม์ให้ฉัน

นี่คือวัตถุดิบ

ที่เราใช้ทำแก้ว

ส่วนผสมหลักอย่างแรกคือทรายซิลิกา

คุณจะเห็นว่านี่คือ ทรายซิลิกาสีขาวบริสุทธิ์ที่สวยงาม

จะทำให้กระจกสวยใสสำหรับเรา

ซิลิกาเป็นโครงข่าย ของอะตอมซิลิกอนและออกซิเจน

โดยที่อะตอมซิลิกอนแต่ละอะตอม ใช้อิเล็กตรอนร่วม กัน

ด้วยออกซิเจนที่อยู่ใกล้เคียง

ในสิ่งที่เรียกว่า พันธะโควาเลนต์

เพื่อให้อุณหภูมิหลอมละลายต่ำลง

เราเติมโซดาแอชลงไป นั่นคือโซเดียมคาร์บอเนต

โซเดียมคาร์บอเนต--

โซเดียมสองตัวถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้า ถึงสามออกซิเจน

ใช้อิเล็กตรอนร่วม กับอะตอมของคาร์บอน

ถ้าเราหลอมซิลิกาบริสุทธิ์

มันจะละลายเกือบที่ 4,000 องศา

ถ้าเติมโซดาแอช อุณหภูมิหลอมเหลวจะลดลง

ลงไปประมาณ 2,000 องศาฟาเรนไฮต์

ง่ายกว่าสำหรับเรา ที่จะนำมาเกี่ยวกับ

ง่ายกว่าที่เราจะนำมาเกี่ยวกับ

แล้วตัวประกอบสุดท้ายตรงนี้

คือหินปูนบดหรือแคลเซียมคาร์บอเนต

เช่น โซเดียมคาร์บอเนต...

แต่มีแคลเซียมแทน

แคลเซียมคาร์บอเนตจะช่วย

เพื่อรักษาเสถียรภาพของเวลา glassover ว้าว!

และคุณก็แค่ ผสมมันในหม้อ

ได้. แล้วตั้งบน ไฟกลางๆ...

มันง่ายมาก

คุณผสมสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกัน ใส่ในเบ้าหลอม

ละลายที่ประมาณ 2,000 องศา และคุณมีแก้ว

ที่อุณหภูมิสูง

ส่วนผสมที่เป็นแป้งทั้งหมดนั้น ละลายเข้ากัน

ให้กลายเป็นของเหลวหนืด ที่เย็นลงในแก้ว

แต่ยังมีเรื่องราวอีกมากมาย

ของแข็งส่วนใหญ่เป็นผลึก เช่น น้ำแช่แข็ง

น้ำแข็งในแก้วของคุณ

ในน้ำแข็ง โมเลกุลของน้ำจะถูก จัดเรียงในรูปแบบปกติ

ถ้าเราให้ความร้อนถึง จุดหลอมเหลว

น้ำแข็งกลายเป็นของเหลวอย่างรวดเร็ว

กับโมเลกุลของน้ำเลื่อน ผ่านกัน

แล้ว ถ้าเราลดอุณหภูมิลง

น้ำเย็นขึ้น

และโครงสร้างผลึกปกติ ของน้ำแข็งกลับคืนมา

ทรายซิลิกา ส่วนผสมหลักในแก้วทั่วไป

โดยทั่วไปแล้วยังมี โครงสร้างผลึก ปกติ

เมื่อคุณทำให้ร้อนขึ้น มันจะ ละลายเหมือนน้ำแข็ง

มากหรือน้อยในครั้งเดียว เปลี่ยน

จากของแข็งเป็นของเหลว ด้วยโครงข่ายของซิลิกอน

และอะตอมของออกซิเจนเลื่อน ไปมาอย่างวุ่นวาย

แต่นี่คือสิ่งที่แก้ว รู้สึกแปลก

เมื่อคุณทำให้ซิลิกาเหลวของเราเย็น ลง

ไม่พบทางกลับ เข้าไปในโครงสร้างผลึก

กลับกลายเป็น ของเหลวหนืดขึ้น แทน

ด้วยวงแหวนของอะตอมที่สับสน

When it finally cools down enough,

that warped irregular structure becomes locked in place

into what's called an amorphous solid.

ช่วงอุณหภูมิ ที่แก้วยังคงอยู่

ของเหลวข้นหนืด ที่เราจัดการได้

เป็นเหตุผลหนึ่งที่มันเป็นวัสดุที่สำคัญมาก

และทำให้ งานศิลปะอันน่าทึ่งของการเป่าแก้วเป็นไปได้

เมื่อพวกเราส่วนใหญ่พูดถึง แก้ว

เราหมายถึงแก้วที่ทำจากซิลิกา

แก้วธรรมดา.

แต่แก้วก็เป็นคำที่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ เช่นกัน

สำหรับวัสดุใด ๆ ที่มีอยู่เป็น ของแข็งอสัณฐาน

วัสดุที่ ไม่เหมือนคริสตัล

มีโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอ

และเมื่อถูกความร้อน ผ่านเฟส

นั่นไม่ใช่ของเหลว และไม่แข็งอย่างแน่นอน

เฟสที่เรียกว่า...เหนอะหนะ

แก้วจึงมีหลายรูปแบบ

อีริค โกลด์ชมิดท์,

ช่างไฟ

แสดงว่าแก้วไม่ จำเป็นต้องเป็นแก้วก็ได้

โดยใช้ลูกอมแข็งๆ

และมันทำหน้าที่เหมือนแก้วจริงๆ

ที่เราใช้จากเตาของเราที่นี่

ฉันก็เลยทำให้วัสดุนี้อ่อนลงด้วยความร้อน

ทำให้อะตอมเหล่านั้นเคลื่อนที่ไปรอบๆ

และมันก็จะไม่มีโอกาสเลย

เพื่อกลับมาสู่ เครือข่ายผลึก

เลยทำให้อ่อนลงได้ นิดหน่อย

เริ่มที่จะพองมัน

เริ่มพองได้?

มาเร็ว!

เพื่อน คุณกำลังทำขวดโรมัน จาก Jolly Rancher!

ในทางทฤษฎี มันสามารถเป็น รูปเป็น ร่างได้ทุกอย่าง

เพราะความสามารถในการเรียงลำดับของการเปลี่ยนแปลง

จากเหลวไหลจริงๆ สู่ความเป็นธรรม

ค่อนข้างเข้มงวด

นี่จะยังมีรสชาติ เหมือนขนมไหม?

ฉันไม่คิดว่า

เราปรุงความหวานจากมันแล้ว

ร้อนเกินไปมั้ย?

ควรเย็นพอที่จะสัมผัสได้

ขอโทษ.

พระเจ้า ฉันรู้สึกเหมือน กำลังกินห่อหมก