液晶：自然界中的奇妙物相

　　我聽到過一種通常由非科學家們所提出的論調，認為利用科學的方法來研究自然，往往抹殺了我們所生活的自然界的壯麗。這種說法認為自然界在某種程度上被科學“祛魅”了，并被簡單化了。我很懷疑是否有哪一個科學家會以這種方式來考慮問題。任何一個人，當他認真地考察了我們對于細胞內(nèi)部運作的所知或者仔細地考慮了在我們的宇宙開始頭幾分鐘內(nèi)物質的理論以后，只可能被自然界的鬼斧神工般的設計和安排所征服。即使是古老的發(fā)現(xiàn)似乎也從未失去它們的魅力。每個新的假設或實驗結果都會以一種方式影響在它之前所發(fā)生的一切，有時是以激動人心的方式，但經(jīng)常僅僅是以一種微妙的方式。隨著在預期的和未被預期的領域中新發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生，我們的自然觀在不斷地進展?？茖W家們僅能短暫地沉浸在對自然界的某個新發(fā)現(xiàn)的慶賀之中，因為這個新的“世界觀”總是改變了以前他們曾認為已經(jīng)熟知的東西，并且迫使他們提出他們或許從未想去提出的問題。對自然界的這個科學的審視是美妙而絢麗的，但卻不是以神秘的方式來進行的。它更類似于兩個好朋友之間的關系。在友誼中不斷增長的熟悉，不但不會損害他們之間的關系，而且還會使得兩個人以不可能獨立做到的方式去發(fā)展他們的友誼?？茖W和自然也是如此。對我來說，沒有任何東西能比我有關液晶的研究更好地體現(xiàn)上述觀點。我從事液晶研究已逾16年，結果使我對其比剛開始時知道得多得多了。然而至今，它們從未停止過令我驚奇。我至今仍然非常清晰地記得我第一次真正看到一種物質形成液晶相時的情景。我已經(jīng)用了幾個月的時間去學習液晶，并理解了它們的許多性質。然而觀察我以前僅僅是想象中的東西，使我對已學過的東西增添了新的理解，并想學到更多。事實上，在實驗室工作時，我不斷地有著那些同樣的感覺。當我在顯微鏡下觀察形成液晶相的物質時，這種感覺仍然不時出現(xiàn)；但是我獲得那種感覺，更經(jīng)常是當實驗表明液晶并不表現(xiàn)得像我們的理論所預期的那樣時。我所能思考的一切就是為什么會這樣，而且我想知道得更多。在撰寫本書時，我無法避免去表達這些驚訝和贊美之情。我還試圖去囊括盡可能多的所需背景材料，以使讀者可以不必去查閱其他參考資料而能理解這些概念。希望這將使讀者學到更多的液晶知識，并同時在理解這個美妙的物相中獲得樂趣。我還試圖盡可能全面地包括生物學、化學和物理學中的所有重要領域。為此，我已經(jīng)嘗試在整本書中保持它的科學水準。一個熟悉生物學、化學和物理學基本概念的讀者在領會那些解釋和論證時應該沒有太大的困難。本書用簡短的一章介紹了液晶的發(fā)現(xiàn)和早期歷史，還用了一章討論現(xiàn)在正進行的某些更現(xiàn)代的、理論性的研究工作。有兩章討論了液晶的許多重要的技術應用，適當強調了液晶顯示。最后，較大的篇幅用于深入描述在聚合物液晶、液晶乳狀液和生物系統(tǒng)里的液晶中進行的振奮人心的工作。

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