2019年最後一個長假已經結束，想必大家已經收拾行囊重新迴歸了工作崗位，這裡也有個問題想問下大家：
你們每次過機場安檢，心裡也會感到有些忐忑嗎？
雖然趕飛機之前已經百度了無數遍“xxx可以託運/帶上飛機”嗎，還是不確定這一次，我心愛的髮油、香水、威士忌和花生醬會不會被當做危險液體收走。
畢竟，液體們太複雜了，不僅具有流動性、溶解性、爆炸性，甚至還攜帶著毒素和病原體。即使我們的安檢技術已經越來越先進，掃描儀還是無法直接檢測出液體的分子結構，並且快速判斷它們是否“無辜”。
為了最大程度地確保飛機的安全，所有行李箱中取出的液體物品，在一定程度上都會被視為“隱患”。
那麼，如果我們都兩手空空地登上飛機，是不是就沒有來自液體的威脅了？飛機上最危險的液體到底是什麼呢？
什麼才是飛機上最危險的液體
隨著機艙門關閉，我們的飛機從希思羅機場的停機口推離，有一個聲音宣佈：“現在開始廣播起飛前安全須知。
“女士們，先生們，下午好，歡迎搭乘本次大英航空飛往舊金山的航班。起飛之前，請注意一下，現在由機組人員向您指出飛機上的安全設施。“
我一直認為這是一種令人不安的起飛方式，因為我很確信這是個謊言, 安全手冊根本不是真的與安全有關。
首先，他們壓根兒忘了提飛機上的數萬升液體。這些液體中蘊含的巨大能量足以讓我們飛完全程，正是它的易燃性使噴氣式引擎充滿動力。對我們來說，引擎將跑道上這架載有400名乘客、重達250噸的飛行器從靜態推至每小時500英里E的巡航速度以及4萬英尺的飛行高度，只需要花費幾分鐘。
這種液體蘊含著令人敬畏的力量，點燃我們最狂野的夢想。它讓我們在雲端遨遊，可以抵達世界上的任何一個地方。將第一位宇航員尤里 · 加加林送往太空的火箭中，裝的也是這種液體，它還是最新一代Space X向火箭所用的燃料，可以將衛星發射到太空中。
它就是航空煤油。
航空煤油是一種無色、透明的液體，令人困惑的是，它看上去幾乎與水一模一樣。那麼，它那巨大的能量貯藏在何處？能量又是從何而來的？為什麼液體內部儲存著這麼多原始能量卻沒有使它變得更像糖漿或者更危險呢？還有，為什麼它沒有在起飛前的安全須知中被提及？
什麼是航空煤油？
如果你能將“鏡頭”放大到原子層面，就會看到航空煤油的結構很像意大利麵。每一根“麵條”的骨架都由很多碳原子構成，它們依次鍵合在一起。每個碳原子都與兩個氫原子相連，除了分子末端的那兩個碳原子，它們是和三個氫原子相連的。
在這個觀察層面下，你就可以很輕鬆地說出航空煤油與水的差別了。水沒有面條狀的結構，只有一堆雜亂無章的“V”形小分子（一個氧原子與兩個氫原子相連，H2O）。你肯定不會混淆，航空煤油看起來更像是橄欖油，而橄欖油也是由碳原子骨架的分子胡亂堆砌而成的。不過，航空煤油中的原子串更像意大利麵，橄欖油中的原子串卻生出很多枝節並纏繞在一起。
△ 煤油中一種炷類分子的結構
因為橄欖油的分子形態比航空煤油的分子更復雜，對它們來說，搖擺著越過其他分子的難度也就更大，因此不那麼容易流動。換句話說，橄欖油比航空煤油更黏稠。它們都是油類物質，在原子層面來看也比較相似, 但是因為結構上的差異，橄欖油就是黏糊糊的，航空煤油卻能像水一樣傾倒而出。這一差異不僅決定了這些油的黏度，也決定了易燃程度。
和炸藥一起飛行
此時我很想知道，緊急迫降在海上，生還後漂浮在水面上是什麼感覺，或許還是在晚上。我也很想知道，當這樣的事故發生時，飛機油箱中的航空煤油會怎麼樣。會爆炸嗎？
我知道，有一種液體肯定會爆炸，那就是硝化甘油。
和煤油一樣，硝化甘油也是無色透明的油狀液體，它最早是由意大利化學家阿斯卡尼奧 · 索 · 佈雷洛（Ascanio Sobrero）在1847年合成的。硝化甘油沒有殺死他，簡直就是個奇蹟，因為這是一種異常危險的不穩定化學品，很容易發生意外爆炸……
他的學生阿爾弗雷德 · 諾貝爾（Alfred Nobel）也發現了這種液體的潛力，並認為它可以替代黑火藥。最終，他成功地將硝化甘油由液體變為固體，使它更易於掌控，不會突然爆炸（儘管如此，他的弟弟埃米爾還是因此喪生），炸藥誕生了。
……
只允許乘客攜帶低於100毫升的液體登機，是為了防止有人將大量類似硝化甘油的液體爆炸物帶上飛機，這足以炸燬整架飛機。當然在這一限量以下，硝化甘油還是會爆炸，但是不足以讓飛機墜毀。
不過，一想到每升航空煤油中蘊含的能量是硝化甘油的10倍，而飛機油箱中有幾萬升的煤油， 還是會讓人不寒而慄。
不過，航空煤油並不是爆炸物，它不會自發爆炸。與硝化甘油不同，它的分子結構中不含有任何氧原子或氮原子，因此相當穩定，不會無緣無故爆炸。你可以猛砸它、擠壓它，甚至用它沖涼，都不會發生爆炸。
煤油也有危險的一面
煤油蘊含著超強的能量，而我們能用可控的技術手段燃燒它，這讓它成為一種重要的液體。
目前，全球每天大約會消耗10億升煤油，主要是用在噴氣式飛機的發動機和火箭上，但在很多國家，它仍被用於照明或取暖。在印度，還有3億多人在他們家裡使用煤油燈照明。
不過，儘管我們總以為自己已經控制了煤油，但它還有危險的一面。
2001年9月11日的恐怖襲擊，就是一個典型的例子。飛機上的燃料引起了大廈的倒塌。那不是一場爆炸，因為煤油是穩定的。
FBI （美國聯邦調査局）通報稱，大廈的樓板被破壞，風便由此處吹進來，煤油與隨風潛入的氧氣發生反應，將樓板加熱到800°C以上。這個溫度足以將大廈的鋼結構熔化。
雖然鋼材的熔點在1500°C以上，但是在800°C 時，鋼的強度會下降到正常強度的一半，於是鋼結構開始變形。一旦有一層樓板變形，整座大廈就會坍塌到下一層並造成新的變形，如此一層接一層地坍塌，就像紙牌屋一樣。
共有2700多人在雙子大廈的坍塌中死亡，其中包括343名紐約的消防員。這一系列的恐怖襲擊在世界史上極具象徵意義，不僅因為它們引發了戰爭，恐懼也隨之而來，還因為這些大廈的倒塌有力地象徵著民主文明的脆弱。而參與這場大毀滅的破壞分子，就是飛機上的航空煤油。
所以你可以看出，為什麼我認為航空煤油應該在安全須知中被提及。但我們的安全須知剛剛播報完畢，他們還是沒有提一句飛機上有15萬升航空煤油的事，更沒有評價這種液體的兩面性。
怎麼說呢？一方面，它是一種十分普通、透明的油，非常穩定，你甚至可以朝油箱裡扔一根點著的火柴，它也不會被點燃；另一方面，當它與適量的氧氣混合後，威力就會變得比易爆品硝化甘油還要大10倍。
我的鄰座蘇珊看起來並沒有因此感到困擾，她依舊深深地沉浸在書中。
飛機就是現代版的阿拉丁神燈
如果你也曾吹起一隻氣球又將它放開，任由它“嗡嗡”作響，一邊排氣體一邊在房間裡亂飛，你也會獲得噴氣式發動機的創造靈感。將壓縮氣體朝著某個方向排出，氣球就會被推向反方向，這當中蘊含著牛頓第三運動定律，即任何作用力都會產生大小相同、方向相反的反作用力。
……
從發動機後部噴射出的氣體，為我們這架重達250噸的飛機加速……煤油中蘊含的全部能量推著我們向前，越來越快，一種比硝化甘油威力更大的燃料正以每秒4升的速度被消耗著。直到此時，我們的飛機才靠近 2英里長的跑道的盡頭，速度達到了每小時160英里。
按理來說，這是本次航班最危險的時刻，前方已經沒有多餘的跑道了，如果我們不能儘快升入空中，就將衝出跑道盡頭，帶著油箱中成千上萬升液態煤油，一頭扎進附近的大樓之中。
還好，我們就像湖面上起飛的天鵝一般，矜持地爬升到了空中，僅僅用了幾秒鐘，就把地面上所有的建築、汽車和人群拋在了身後。這是飛行中我最喜歡的時刻，特別是穿過倫敦的低雲層，擁抱明媚陽光的那一剎那。那一天也是如此，這種感覺，就像是來到了另一個王國，我樂此不疲。
從某種程度上來說，飛機就是現代版的阿拉丁神燈，煤油便是藏在裡面的“妖怪”，滿足你飛往世界任何地方的願望。帶著你飛翔的不是魔毯, 而是一種更棒的“法寶”——機艙。它保護你不受嚴寒和勁風的侵擾，讓你在旅途中更舒服地休息，甚至是好好睡上一覺。
當然，和所有妖怪一樣，它也有黑暗的一面。
我們迷戀於煤油蘊含的強勁動力，但是飛行以及各種依賴原油的產品為全球氣候帶來了一場浩劫, 地球正在快速升溫，因為人類燃燒的煤油等燃料排放出了大量二氧化碳。目前，全球每天會消耗160億升油品。能否找到一種將妖怪重新送回瓶中的辦法，無疑是21世紀最重要的課題之一。
不過，坦白講，當我飛上雲端時，並沒有在思考這個問題，只是不住地對雲景嘖嘖稱奇，等待著小推車到來並喝上一杯飲料，而它此時還在過道中緩緩前行。
本文摘自《迷人的液體》
《迷人的材料》作者馬克 · 米奧多尼克新作
最會講故事的科學家
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