美国作家，出生于苏联斯摩棱斯克，三岁时随父母移居美国。曾在大学教授生物化学，后放弃科学研究，专事写作。他写作的范围十分广泛，从科普作品、科幻小说到文学批评、诗歌，几乎无所不写。他是一位才思敏捷的多产作家，代表作有《基地三部曲》（1951-1953）等。

这篇《金属史话》译自美国《幻想与科学杂志》1980年3月号。这是一篇科普散文，但与众多同类散文不同的是，里面含有作者独特的想像与思考。

昨天，我和一些人在市中心区的一家舒适的餐馆里吃午饭。忽然，有一位妇女，出乎意料地走到我跟前，非常激动而热情地和我打招呼。她一头银发，年岁和我不相上下，但是却风韵犹存。

她和我打招呼的那副神气，显然就像对一个老朋友似的那样亲切。这使我像往常一样感到异常窘迫。我不明白我为什么会这样，虽然我的全部老朋友似乎都并不费劲就记得我的名字，但是要我记住他们的名字可太困难了。我想，这都是因为我总是千方百计地去牢记全部元素的名称和每一颗行星的距离，由于用脑过度酿成了记忆力衰退。

她热情洋溢地谈到她实际上是我姐姐的朋友，而且仅仅在一九三八年与我们有过联系。这时，我的神态才稍微从容一些。说真的，隔了那么多年，记不清了也还是情有可原的。

她接着说：“阿西摩夫博士，即使在那时候，我也始终认为，您总有一天会飞黄腾达，成为名人的。”

当然，对于这一类话，应当做出的反应是谦虚地假笑一下，并且不好意思地低下头来，但是另一件糟糕的事是我根本记不住这种正常反应，却回答说：“既然您早就看出来了，为什么没有在那时候告诉我呢？”

可是，我把这件事冷静地思考了一番之后，觉得我也不应该要求她在那时候就告诉我。岁月带来的种种难以预料的事给生活中平添了许许多多使人兴奋的事物，也创造了科学上的奇迹。

这件事使我不由得联想到这篇文章的主题。

黄金是一种稀有的重金属，它绚丽无匹，既不会生锈，也不受腐蚀。

黄金的稀罕和绚丽是不容置辩的，但是我们可以把它的重量和铅作一个很有趣的对比。铅在地壳中，含量要比黄金大约多三千倍，黄金闪烁着灿烂的金黄色是那样美丽；而铅的颜色灰暗得令人生厌。铅在日常应用中非常普遍，根本不值钱。

但是，铅也相当重，而且因为它是古代人们经常容易见到的最重的金属，于是就成了说明沉重的代名词。

当你的心情像铅一样沉重时，或者由于缺乏睡眠，眼皮重得像铅一样抬不起来时，你就会拖着像铅一样沉重的脚步。当你苦闷的时候，烦恼像铅块一样压在你的心头。

假如把铅的单位重量算作1，黄金的单位重量就是1.7。假使你有形状和大小都完全相同的一块铅和一块黄金，比方说铅块的重量是三公斤，那么金块的重量就是五公斤。如果用“心情沉重得像铅”这句话来说明忧愁和悲伤，那么，你可以设想若是说：“你的心情重得像金子”，不是更可以说明你的忧愁和悲伤的程度吗？然而，人们却不使用这种词句来作比喻。

在你用黄金这个词作比喻的时候，你所比拟的是黄金的绚丽和价值，却不是它那沉甸甸的重量。因此，假如你感到痛苦的时候，你就会拖着铅一般沉重的步履，当你兴高采烈的时候，你却是用你那金光艳艳的步子翩翩起舞。

黄金的耐久性在于它几乎不能与其他种类的原子相化合。因此，它不生锈，也不受水和其他物质的影响。甚至不受大多数酸类的腐蚀。

黄金不受其他物质影响，这一罕见的特点使人们把黄金称为“贵重的金属”，因为它高傲地拒绝与品质稍逊的物质发生联系。社会上一直沿用铅或铁这一类金属作比喻是因为它们易受腐蚀，是“贱”金属，而“贱”这个词，代表社会地位的低下。

那么，是不是还可能有别的金属比黄金更为贵重，更为稀有，质量更重，更不容易受腐蚀呢？对古人来讲，这种想法可能会成为笑柄。因为，黄金一直被用作尽善尽美的象征（连天堂上的街道也只能是用黄金铺就的），寻找比黄金还贵重的金属，简直是异想天开！

但是，比黄金更胜一筹的金属的确存在，现在已为人们所熟知，并且事实上，它早就被发现，即使在古代也已经有人应用了。早在公元前七世纪埃及的金属制品中，就发现有这种金属；此外，在哥伦布发现南美洲以前，印加入的一些金属制品就是用黄金同这种金属的合金制成的。

公元一五五七年，欧洲人的科学文献中首次明确地提到了这种金属。一位意大利学者朱利叶斯·凯撒·斯卡利格尔（1484-1558年）曾提及在中美发现了一种无论在多高的温度下都不能熔融的金属。

就这一点而言，显然可以说：这种金属在这一方面胜过了黄金。在古代人们所了解的金属当中，水银的熔点很低，锡和铅的熔点略高一些。其他四种金属，熔点分别为：银，摄氏961度；黄金，摄氏1，063度；铜，摄氏1，083度；铁为摄氏1，535度。

人们也许会有这样的想法：如果黄金确实是贵重的金属，那么它就应当非但不受空气和水的侵蚀，而且也应当耐火，不熔化。比黄金低贱的铜，熔点略高于黄金，比黄金低贱得多的铁，熔点却显著地高于黄金，这真使人颇为费解。（依我看来，这也许是造物的安排，故意使得铁那么坚硬，以便于用来制造战争武器，并且突出了黄金的高贵品质。）

很显然，那种新的金属，熔点自然应当比铁高。

首先对这种金属进行研究并作了详细论述的，有两位科学家：一位是英国的冶金学家查理·伍德，另一位是西班牙的数学家安东尼奥·德乌略亚（1716-1795年）。在十八世纪四十年代，这两位科学家都对来自南美洲的样品进行过研究。在一个地方采到的这种新金属与哥伦比亚平托河的泥沙中的矿块相似。由于这种金属呈白色，所以当地的西班牙人把它叫做“平托银”。他们用的是西班牙文，因此它的名称是“platina del pinto”。

平托银当然不是真正的白银。它比白银重得多，熔点也高得多。甚至于它的外观实际上也与白银不同。白银有一种很明显的略带黄色的色彩，因此看上去显得柔和而温暖，是其他白色金属所不具备的特色。铝和铬的外观也呈白色而有光泽，但不是银白色的光泽，平托银也是这样。

当金属的名称最终规定以“-um”为结尾的时候，“平托银”的“平托”被取消了，这种新金属就被定名为“白金”（platinum）。在英语中，白金和白银在名称上根本不同，所以在词形上并没有什么关系。但是西班牙语的白银是“plata”，白金是“platinum”。

在白金被发现后，化学家对它非常感兴趣，但是不能对它加以利用。不是使它仍处于天然矿块的状态，就是在硝酸和盐酸的混合液中使它缓缓溶解。通过这种方法，可以产生一种白金的化合物，从这种化合物中可以沉淀出一种结构疏松的“海绵”状的白金。

公元一八○○年前不久，英国化学家威廉·海德·沃拉斯顿医生（1766-1828年）得出一种方法：通过加热加压使海绵状白金成为可锻状态，以便锻造小型坩埚和实验室用的其他器皿。这类白金器皿的需要量很大，由于沃拉斯顿将操作的过程保密，而且在将近三十年间再没有出现这方面的发明家，他因此而致富。直到一八二八年他逝世以前不久，才将他的方法公开。但是大约与此同时，俄国已经有人发现了一种更好的加工方法。

虽然白金最初是由中南美采到的，但是开发第一个真正的白金矿却是在俄国的乌拉尔山脉。在一八二八年至一八四五年之间，俄国使用过白金制的硬币。（当时还流传过这样一个故事：在这以前，俄国的一些伪币制造者凑巧弄到了一批白金，他们用白金制成伪币混充当时流通的银币。这是伪币的价值高于真币的绝无仅有的例子。）

为什么实验室迫切需要白金制的器皿呢？这是因为白金甚至比黄金更不易于发生化学反应，因此它更贵重。白金制的实验室器材可以不受空气、水或接触到的化学物品的侵蚀。

而且白金的熔点是摄氏1，773度，比铁的熔点还高。这表明白金器皿可以加热到白热程度而毫不受损。

白金也比黄金重。假设铅的重量是1，则黄金的重量是1.7，而白金的重量是1.9。

此外，在地壳上白金也和黄金一样稀有。

那么，既然白金既不容易发生化学反应，熔点又高，质量也重，并且像黄金那样稀有，那么是不是它在各方面都胜黄金一筹呢？

情况并非如此。我还没有谈到黄金的另一个特点，那就是它华丽绝伦。白金也好，任何其他已发现的金属也好，都没有黄金那种使人感到温暖的金黄色泽，而且任何金属也都无法与黄金的那种华贵抗衡。你可以说，白金具有一切高贵的品质：密度大、熔点高、并且稀有，价格也高于黄金，但是它没有华丽的色彩，也无法像黄金那样为人们所珍爱和追求。

白金并不是唯一比黄金高贵的金属。它只是关系非常密切的三种同类金属中的一种。

一八○三年，一位名叫史密森·坦南特（1761-1815年）的英国化学家，当他用王水溶解白金时，发现在溶液中残存一种具有金属光泽的黑色粉末。他以为他所溶解的白金成分不纯，因而里面含有少量其他金属的混合物。

但是，在当时已经发现的金属中，白金最不容易发生化学反应。如果有一种或几种金属在王水中能比白金的溶解速度还慢，那么，一定是一些尚采被人们发现的金属。

坦南特对这些残余物仔细地进行了研究，想方设法使其溶解，后来终于把它分离成为具有不同性质的两种物质。一种是呈现几种不同色泽的化学物质，因此把它叫做“铱”（iridium），这是根据希腊语“彩虹”一词而命名的。另一种是散发奥味的氧化物（而且又有剧毒，但是坦南特制出的数量很小，不足以致死），于是他就根据希腊语“气味”这个词，把它命名为“锇”（osmium）。

从化学角度上看，铱，锇与白金非常相似，这是地质过程使它们凑在一起的。凡是白金集中的地方，也有铱和锇，因而人们遇到的总是由这三种元素组成的合金。但是地壳上的铱和锇的含量仅占白金（或黄金）的五分之一，所以混合物主要的成分是白金。

事实上，铱和锇也是地壳上最稀有的金属。

从性质上看，它们都像白金，甚至有过之而无不及。铱和锇比白金还贵重，与其他化合物更难混合，铱实际上是这三种金属中最高贵的。

铱和锇都比白金重，若以铅的重量为1计算，则铱的重量是1.98，锇是1.99。实际上锇是在已被发现的正常物质中质量最重的。(www.daowen.com)

两者的熔点都高于白金。铱的熔点是摄氏2，454度，锇是2，700度。它们的熔点并非最高记录。钽的熔点是摄氏3，000度，钨的熔点在金属里最高，是摄氏3，400度。

使人感到奇怪的是，看来地壳似乎缺乏这三种“铂系金属”（指白金、锇和铱）。地壳每有五个黄金原子，就有五个白金原子，而锇和铱的原子才各有一个。

可是在整个宇宙，估计每有五个黄金原子，就有八十个白金原子，五十个锇原子和四十个铱原子，比例差异为什么会这样大呢？

与整个宇宙相比，地球上某些种类的原子——如氢、氦、氖、氮等也是比较稀少的。这种情况并不费解。这些元素本身就是挥发性的，或者是以挥发性化合物存在的，何况地心的引力又不够强大，所以不能把它们吸引在地壳上。

但是，白金、铱和锇无论是以基本的形式存在，或是以化合物的形式存在，都毫不挥发。那么，它们为什么消失呢？

这是因为地壳并不是全部地球。地壳上的元素不仅会逸向外层空间，还可能埋入地球的内部。

以硅为例，宇宙间每有一万个硅原子，就有六千个铁原子。但是地壳中每有一万个硅原子，却只有九百个铁原子。为什么地壳中的铁原子竟比宇宙中少百分之八十五呢？这是因为铁都埋在地球的深处。地球的深处有一个液态金属组成的地核，其主要成分是铁。地核也含有一些其他金属，数量很不均衡，因为这些金属在较大程度上易溶于铁，而不容易与地壳的岩石相混合。铂系金属显然比黄金更容易溶于铁，这就使白金在地壳中的埋藏量稀少了。

现在让我们来谈谈另一件事，乍一看似乎与铂系金属丝毫无关，但我们可以从中看出科学创造的奇迹。

了解一下浅海湾的沉积速度和沉积岩形成得多么快，是有一定价值的。这可以帮助我们推算出化石的年代；可以帮助我们测算演化的速度；也可以帮助我们对世界上不同地区的演化过程作一比较，等等。

今天，我们能够知道地球各处的沉积速度，因为我们可以直接测定。存在的问题是：沉积速度是否始终不变，还是在地质历史上某一时期曾经出现过沉积速度特别快或特别慢的情况呢？

加利福尼亚大学的沃尔特·阿尔瓦雷斯和他的几个同事从事了一项专门技术，他们认为可以用来确定古代的沉积速度。这项技术并没有取得预期的效果，但是用它在意大利的古比奥（在佛罗伦萨东南一百一十公里）对白垩纪岩石进行试验时，却出现了意想不到的情况。换句话说，他们取得的结果完全超出了他们的预料，而且具有更大的价值。

他们采用的是一种中子激活技术。这个装置可以使中子对一薄片岩石进行轰击，这些中子具有一定能量，某些特定的原子易于吸收这些中子，而另一些原子则不然。吸收了中子的原子就转变成一种已知的放射性原子。这种原子会以已知的速度，放出特种类型的辐射。通过测定辐射量，可以把吸收中子的特定原子的数量测定出来。

由于能够非常精确地测定放射性辐射量，所以中子激活技术可以迅速而简便地测定各种微量的特定原子的准确数量。

阿尔瓦雷斯测定了岩石里的一种特别稀少的成分——铱的含量，通过这种实验方法检查了这种技术的精确度。这些岩石里的铱含量，大约是每一千亿个原子中有一个铱原子。对这种铱原子进行测定十分困难，正如在人口拥挤得像地球一样的二十五个行星上，去寻找某一个人一样。

这是一项相当艰巨的工作，但是用中子激活技术却轻而易举地解决了这一难题。

阿尔瓦雷斯和他的同事们判定，这项技术虽然未能解决他们要探索的问题，但他们还是发现了岩石的一个狭窄部分中的铱含量比其他任何地方高出二十五倍。这个数字还不算大，也只不过是每四十亿个原子中有一个铱原子，要是画在曲线图上，你就会看出这块岩石的这个具体部位，曲线的峰顶高得多么悬殊了。

这种情况是怎么发生的呢？

可能是由于某些原因。在一个较短的时期内，海洋里的铱比较多（相对而言）并且比在一般情况下留下的更多些，否则就是海洋里的含铱量原属正常，但是由于某种原因，铱的沉降速度比正常速度高出了二十五倍，而其他原子（至少是那些普通的原子）则仍按其正常速度沉降。

沉降速度似乎不可能因物质不同而异，因此我们还是认为海洋里铱的含量特别高。如果是这样，那么这些铱又是从哪里来的呢？

难道附近会有某一颗超新星，大量地向地球增加宇宙线的入射？难道是诱导的核反应，由于某种缘故就在我们的地质史上某一个具体时期，使地球的最外层增加了铱的含量？

如果是这样，那么还应当有其他迹象。因为最可能发生的变化是产生某种特定的铱的同位素，而不会产生另一种同位素（稳定的铱同位素有二种），那么这种铱的同位素就应当超出其正常比例。此外，诸如放射性同位素钚244及其衰变产物和其他这一类元素也有可能因之而在数量上有所增加。阿尔瓦雷斯就这一问题进行了一些快速的试验，他取得的初步结果，看来是否定的。

上述情况说明可能出现过超新星的解释是缺乏根据的。

那么是不是可能有来自外层空间的物质整个地落到地球上了呢？这一物质的含铱量比地壳上的含量高得多，也可以造成铱的含量骤增了二十五倍。

这种物质的明显来源是一颗陨星——一颗巨型的镍铁陨星，其化学成分与地核相似，因而铱的含量比地壳丰富。也许这颗陨星陨落在古比奥地区，留下了铱含量增加的痕迹。

然而令人无法置信的是：这样一次严重的碰撞竟然没有留下丝毫有形的痕迹，诸如压碎岩石，地层变形，大块的陨铁等等。也许有人能把陨星假说的论据不足之处增补充分，我却认为这种说法是不大可能的。

那么是什么呢？如果不是陨星，还有什么其他形式的物质会降落到地球上来呢？

有没有可能是来自太阳的物质呢？——假定在历史上的某一阶段，太阳由于某种原因，偶然发生了一次突然的变化，并且出现了微弱的爆炸。过去我们一直认为这种情况似乎不大可能发生，直到近年来通过对太阳的研究，我们改变了那种认为太阳是稳定不变的熔炉的看法。现在我们与十年前不同了，初步相信太阳有可能出现过突然变化。

这样轻微的爆炸就太阳的规模来讲，影响简直是微不足道的；可能是太阳体的很小一部分被震松脱了，然后飘浮到空间。其中一部分最后落到地球上，通过大气层和海洋，沉入沉积岩中，与原来的物质相混合。既然太阳的物质比地壳上的物质含铱量高，就造成了某些地区含铱量高的原因。

在爆炸平息之后，太阳又恢复了正常，与原来的情况并无显著不同。从太阳飘落到地球上的物质，最后也安定下来，地球也还是依然如故。此外，当太阳上的物质飘到地球上来的短期间内，并不会像陨星陨落那样发生激烈的撞击，飘落的速度是缓慢的。要不是发现有些地区的铱含量特别高，我们也许永远不会觉察出这种现象。

而且，太阳的轻微爆炸，一定曾经使它传到地球上的热量增加了若干倍。太阳上的物质缓缓飘来的时候，一定曾经引起过气温的剧升，所延续的时间在地质年代上只是一瞬间，但用地球上人类的时间概念来计量，可能是几天（或几星期、几年）。

这样一次爆炸可能给地球上的生命带来了一场浩劫——如果曾经发生过这场爆炸的话。

那么，我们是不是可以说，似乎没有发生过这样的浩劫，因此也就没有发生过这次爆炸呢？

我们首先来探索一下，这种铱含量大量上升，是在什么时候出现的吧。根据阿尔瓦雷斯测定年代的方法，这是在白垩纪末期，距今七千万年以前发生的，而正是在白垩纪末期，发生了大规模的死亡。

七千万年以前，在一个相当短的时期内，一切大爬行动物，一切菊石等等都绝迹了。据估计，那时候地球上全部生物的百分之七十五由于某种不明的原因，都忽然绝迹了。

我们也不能说其余的百分之二十五没有受到影响。我们可以这样认为，可能是全部个体动物的百分之九十五都死亡了，繁殖较慢的大动物数目大幅度地下降，这些动物不能再恢复到原来的数字，最后也绝迹了。那些在绝对数字上较多的，生殖力比较旺盛的、免于死亡的较小的动物也只是勉勉强强地继续生存了下来。

总起来说是：

大约在七千万年以前，地球可能已经几乎变成了不毛之地，地球上的生命濒于绝迹——这是根据对化石的分析。

大约在七千万年以前，太阳的一次意外变化可能波及了地球，几乎使地球完全成为不毛之地——铱含量的上升就是论据。

难道还能把这两个截然不同的趋同证据说成是偶合吗？

当然也不能过分地以阿尔瓦雷斯小组进行的初步工作作为依据，而且他们也只是声称可能出现过的天体灾变，尚属推测。我本人很希望看到对地球上许多地区的有七千万年历史的岩石进行彻底分析，因为照我看来太阳爆炸是会影响整个地球表面，应该也同样会使铱以外的其他元素含量增高。

也许，通过彻底的研究将说明我的看法纯属杞人忧天的无稽之谈。如果情况果然是这样，我就会感到宽慰，因为这里提及的事态，看来会使人们惊慌失措，这主要是因为，既然过去发生过一次，就有可能再发生一次，而且也许事先并不出现预兆。郑云深译