大卫·德拉赫在童年时发现了电磁铁。但直到高中时，他才像一首诗一样领悟到，线圈的每一圈都增加了磁场的强度。他记得，从那时起，他开始缠绕电磁铁，直到手腕疲惫。有一次，一个线圈变得像一个橡子南瓜那么大，像保龄球那么重，他把它拖到一个墙壁插座旁，插上电源。奇迹般地，保险丝没有烧断，但家里的灯都变暗了。他回忆说：“我父母让我晚上他们想看书的时候不要插上电源。”
1977年，德拉赫去了普林斯顿大学，尝试学习物理、数学和电气工程，但他并不快乐。学术科学对他来说太过枯燥，他与传统文科课程的学生也格格不入。四年后，他没有拿到学位就离开了，搬回了他的故乡马萨诸塞州，并在接下来的几年里做了一系列零工——排球教练、数学家教、单口喜剧演员——但除此之外很少离开他的公寓。很快，他赖以生存的那笔小额遗产就要用完了。他需要一份收入，需要更多的人际交往，并且他隐约觉得可以把他的爱好——电磁铁——变成可以向外界展示的东西。他加入了一个创业支持小组。
“我们一半时间互相做心理治疗，另一半时间给商业建议，”他说。正是在那时，26岁的他，对电磁铁的修修补补发生了重大转变。有一天，他带了一盘铁屑到小组，下面接了几个小的电磁铁。他还设置了一台电脑来控制每个线圈的电量——从而控制其磁场强度——并编程让电脑在铁屑中形成和变换图案。支持小组非常喜欢它。
受到鼓舞后，他将自己的创作展示给更具鉴赏力的人群。他带着它参加了一个艺术家合作社的开放日，约有三千到五千人看到了他“跳舞的铁屑”（他已经替换了铁屑）。他观察着人们的表情。“人们看起来就像看到孩子开始走路时的表情，”他说。“有一种温暖和支持。那简直是喜悦。还有人们的笑声。还有有趣的对话。话题会从‘你用了什么芯片？’转到‘这让我想起了蒂娜·特纳。’既有铁杆技术宅，也有舞者。他终于明白自己为什么如此热爱物理：不是因为它有用，而是因为它很美。”
然而，那些脸上洋溢着喜悦的人们却转过身来问道：“这有什么用？”这种问题让他感到不安。“如果那是一场木偶戏，观众的反响完全相同，没有人会问‘这有什么用？’”德拉赫说，“但因为它是高科技，人们认为它一定是为了某种‘实际’目的而开发的。”
德拉赫意识到，尽管科学技术在解决实际问题方面有着惊人的应用，但几乎没有人利用这些工具来服务于情感。虽然他不记得有顿悟的时刻——或者脑海里有个声音说“这是我的宿命！”——但这个认识对他个人有着深远的意义。它赋予了多年不满的意义。德拉赫开始充满激情地认为，技术改善人们生活的潜力只开发了一半。医学研究人员毫不犹豫地花费数十亿美元在透析机和心脏置换机上，以维持人们的生理生命，但他们却没有建造虚拟现实系统，让重症监护病房中孤立的老人能够想象他们正在与家人共进晚餐。“现在，这会花费很多，但我们同样可以做到。”
德拉赫不再有时间去教排球或坐在公寓里。他现在在萨默维尔一座朴素的单层建筑里经营着一个三居室的实验室，里面有一个杂七杂八的团队。有来自哈佛大学和麻省理工学院的几名学生在那里工作，还有一位歌剧歌手，以及一位名叫韦斯·基斯（Wes Keyes）的四十多岁男子，他是一位万事通，同样擅长在电脑上设计机械零件和操作车床。在书籍、箱子、手册和机器的杂乱中，德拉赫，如今是一位身材魁梧、秃顶的38岁男子，焦躁不安地四处奔波，向他的一位年轻助手展示如何最好地用有机玻璃覆盖一容器油性液体以防止其蒸发，或者与另一位助手协商他课间将工作的时间。德拉赫同时进行着几个项目——他多年来一直在培养的想法，但一直没有时间或金钱去实现。去年秋天，美国国家科学基金会向他提供了两年30万美元的资助，作为其鼓励小型创新科学相关企业项目的一部分，这让他的情况变得轻松了一些。
要了解德拉赫将如何使用这笔钱，首先需要再多谈谈他的巨著——舞动的铁屑，因为他所有的新作品都以某种方式与它相关。他渴望展示它的魅力。在一个15x15英寸的托盘中，铁屑排列成九排，每排由九个小土堆组成。托盘下方，每个土堆正下方，一个静止的永磁体将铁屑固定成形。这些土堆看起来像核桃大小的豪猪，铁屑随着磁场方向向外形成尖刺。德拉赫将一张光盘放入电脑，然后敲击几下按键。铁屑立刻活跃起来，随着《大黄蜂的飞行》的旋律移动和旋转；一会儿像一排同步踢腿的“火箭女郎”，一会儿又像一群现代舞者在舞台上奔跑。土堆始终存在，但形状以令人难以置信的速度和流畅性移动和变化。它们左弯右扭，尖刺向上伸向天空或谦卑地垂向地面。有时表演感人，有时滑稽。
这个五分钟的展示是数百小时编程的结果，更不用说德拉赫为了指定编舞细节而不得不创建的计算机语言。在这种语言中，德拉赫不仅在三个空间维度上移动灰尘，他还玩弄时间，改变它看起来流动的速度，向前和向后移动，以实现特别流畅的运动。他说：“有趣的事情之一是你可以像正弦波一样让时间向前和向后移动。”“这就像你拿着电影胶片，而不是连续向前旋转，而是来回移动，嗡嗡作响，嗡嗡作响。那是一个非常酷的效果。”德拉赫接着列举了你可以玩弄时间的不同方式以及它们产生的效果。他直观地知道托盘下方的16个电磁铁如何作用以产生这些效果，但他并没有以严格的数学方式理解它，他也不特别在意。尽管他从事某种研究，但他首先是一位艺术家，也就是说，他更关心如何为观众创造效果，而不是对所涉及的物理学进行学术理解。
他在努力编写一个计算机程序时也采取了类似的务实方法，该程序能够聆听音乐，并随着音乐的展开，为他的铁屑创造编舞。目前，他的编舞是针对每一首音乐费力地手工制作的。尽管一些广泛可用的设备已经能够以计算机科学家所谓的“实时”方式对音乐做出反应，但它们是原始的，并且不是特别有趣。所谓的“灯光风琴”，它们为你提供每个特定频段声音音量的动态图形表示，很容易制作，但没有特定的情感影响。另一方面，人工智能研究人员正在通过超级计算机分析音乐。
由于显而易见的原因，德拉赫回避了超级计算机的方法。相反，他喜欢构思一个想法并反复尝试，直到它产生他想要的效果。他通过思考在编排铁屑时面临的问题，想出了一个主意——这是一项特别困难的任务，因为磁铁几乎可以将铁屑塑造成任何形状。从编舞的角度来看，最好有一些限制，比如人类舞者身体的限制，他们只能跑这么快，只能弯曲成这么多姿势。由于德拉赫无法对他的铁屑施加实际的物理限制，他正在编写一个计算机模拟，将铁屑视为不是数百万个无约束的粒子，而是一种只能在托盘中如此快速地晃动的浓稠液体。然后他将使用从音乐中提取的数据，在这个虚拟液体中创建波浪图案。计算机将把这些波浪图案转换为铁屑。他还可能尝试根据音乐中的某些提示改变液体的属性——例如，当长笛进入时，液体可能会变稀，或者当节奏放慢时可能会变稠。“我们希望赋予铁屑一个与音乐连贯且独立的个性，”他说，“这可能会成功，也可能不会。这是一个研究问题。”
德拉赫并非总是懂得保持解决方案的简洁。八年前，为了开发他的铁屑技术而急需资金，他接受了一家连锁购物中心老板的提议，为他们的中心制作一个可巡回展览的装置。唯一的条件是它必须足够坚固，能够放在户外。德拉赫不得不建造一个金属外壳来保护敏感的电子设备免受咸海雾、涂鸦、唾液、雨雪和温度骤变的影响——仅机械加工费用就超过1万美元。为了让电子设备保持在适当的工作温度，他安装了一台价值2000美元的空调和加热装置，该装置是为军舰雷达设计的。“我学到了各种我不想知道的东西，”他说，“简直是疯了，彻底疯了。光是手册就花了我两个半月才写完。”他在这个项目上花了两年时间，获得了6万美元的费用和劳务报酬。
然而，跳舞的铁屑更严重的问题是，如果显示屏做得比现有尺寸更大，成本就会失控。当你开始增加托盘的尺寸时，额外铁屑、磁铁和运行它们的电力成本会迅速飙升。尽管如此，德拉赫在那些希望为贸易展览会吸引眼球的制造商中找到了市场。他还为福特公司制作了一个铁屑版本，其中永磁体拼出了公司的名称。
然而，多年来他一直在构思另一个项目，一个成本低得多、易于扩展的项目。德拉赫说，就像跳舞的灰尘一样，它将展示交互式物理学，并且也可以作为一个引人注目的标志。他称这个作品为“三角塔”，在他的实验室尽头，铣床附近，摆放着一个原型。这些三角形就像你用扑克牌搭房子时会做的那种：每个三角形都由三个方形面组成，沿两条边相互连接。它们绕着一个轴旋转，就像《幸运之轮》中瓦娜·怀特翻动的字母一样。尽管目前他只垂直安装了几个三角形，一个叠在另一个上面，但他设想将它们制成长链。德拉赫用手翻动最上面的一个，让它来回晃动。另外两个也晃动，尽管它们彼此滞后，仿佛是一条松垮蛇的腹部节段。“我的想法是会有更多的节段，”他说，“当你移动一端时，你会看到波浪通过整个装置传播。用电机操作两端的三角形，你可以设置驻波，其中波浪的波峰和波谷交替出现，而中间的点——波节——似乎停留在同一个位置。”
还记得理发店的转筒有多酷吗？他说。它只是一个旋转的东西。你将能够把这个东西卷起来并转动，就像理发店的转筒一样，但你还可以在扭曲上叠加驻波，创造出一种颤音。德拉赫继续滔滔不绝地描述他将能够用这个塔产生的其他图案。他的想法一个接一个地涌出，就像水果从架子上滚落下来一样。如果有两个塔并排，你可以让波浪在一个塔上向下传播，在另一个塔上向上传播。然后你可以设置这个装置，让波浪每次到达杆的末端时都反弹回来，并且每次都变得更大。诸如此类。他说，有两座塔会很棒。想象一下，一个缠绕，另一个也缠绕，它们同步缠绕。它们之间有如此多的舞蹈关系。我认为这种聚集起来的东西会非常酷。当然，无论你把它做得多大，你只需要两端各一个电机，所以成本可以得到控制。
德拉赫发现，艺术收藏家通常不投资高科技艺术，因此他转而寻求科学博物馆和企业赞助他的作品。除了福特标志，他还用马萨诸塞州比勒里卡的德克斯特公司磁性材料部门自己的磁铁制作了一个标志。对于辛辛那提的气动阀制造商克里帕德仪器实验室，他正在制作一个由气泡组成的标志：水箱或其他液体底部的小阀门会以一种方式释放气泡，使它们在上升到表面时形成公司的名称。“我非常感兴趣利用一家公司自己产品的物理特性来为他们做推广，”德拉赫说，“零售店和贸易展览中也存在一个巨大的市场，非常适合对展示进行认真研究。”
在为Clippard制作的泡泡招牌中，物理挑战是巨大的。首先，当一个气泡穿过水面时，它会留下微弱的湍流，这会微妙而不可预测地影响紧随其后的第二个气泡的行为方式。其次，他必须担心如果阀门打开时断电，水倒灌回电子设备会发生什么。然后就是费用问题：德拉赫估计，为了让显示效果可见，它必须大约八英尺长，六英尺高，两英尺深。他曾经给一个不带阀门或电子设备，尺寸如此之大的水族箱估价30,000美元。由于这些原因，他暂时搁置了泡泡招牌，尽管他从未停止梦想它。“这可能是一件非常美丽的艺术品，”他说。“它也可能是一个非常酷的时钟，它以气泡的形式释放时间。你还可以做三维成像，比如从底部的一圈阀门中释放一个DNA双螺旋。或者一个交互式显示器，你将手指放在触摸板上描绘出一些东西，然后你在气泡中看到相同的图案。你可以把它放在酒店大堂，客人来登记入住时，当你把他们的名字输入电脑，气泡就会说：‘欢迎史密斯先生和夫人。’”
与此同时，德拉赫开始探索使用铁磁流体——含有铁颗粒的液体，这使得它们具有磁性吸引力。天色已晚，时间紧迫，但德拉赫决定打开一瓶铁磁流体，演示它的作用。“这是我们第一次以这种规模处理这种东西，”他警告说，“我不知道它会发生什么。”他的助手安妮·哈雷——那位歌剧演唱家——已经将一些小的金属圆柱形磁铁安装在一个圆形托盘中。向下看时，你会发现这些圆柱体已经排列成了时钟的数字。
德拉赫开始倒液体，但他倒得如此小心，以至于液体沿着瓶子侧面流了回来。他感到慌乱，原因很充分：他手中的那一夸脱瓶液体零售价高达4500美元，尽管制造商为了能接触到德拉赫的研究而捐赠了它。他和哈雷在办公室里寻找漏斗，但德拉赫提议用冰淇淋棒做引导。与此同时，托盘里大约一茶匙的液体诡异地爬上了一个圆柱体。它停在顶部，形状像一只背部有奇怪隆起的甲虫。“哇！酷！”德拉赫和哈雷几乎异口同声地说。德拉赫继续倒。更多的液体流到托盘上，并爬上了其他数字。“大卫，我们应该把它录下来，”哈雷说。“你说得对，”德拉赫说，再次打断了他的倒液。他匆匆忙忙地设置灯光，并在三脚架上架设了摄像机。“我们想记录下我们所做的一切，”他说，“否则以后就不可能回去重新创作了。”
最终，在泛光灯的眩光下，德拉赫将液体倒入了托盘。然后他启动了电磁铁，使用了他为铁屑编程的相同编舞。液体从托盘的一端流向另一端，形成小漩涡和水流。不时发出“噗”或“咕噜”的声音。德拉赫和哈雷发出尖叫般的笑声。当然，德拉赫解释说，编程需要根据新介质的物理特性进行调整，但这个初步的演示给出了它会是什么样子的一个概念。就在这时，几滴液体径直射向空中，仿佛表示赞同。
德拉赫最奇特的地方也许在于他训练自己以一种几乎完全不同于大多数人的方式看待技术，除了娱乐行业中的少数人。他说：“我常常必须先把我构想的东西建造出来，然后别人才能看到它。所以可能需要两年时间，很多人才能理解我在说什么。但我之所以能做到这一点，是因为我了解人们对动态事物的反应，并且我对建造什么有足够的物理知识来做到这一点。”
德拉赫得出结论，有些科学领域之所以受到限制，是因为研究人员不重视情感观点。例如，他说，负责快速搜索大量数据的计算机，如果能仅仅因为不关心某些信息而忽略它们，就会表现得更好。同样，机器人被制造出来是为了举起重物或组装产品，但很少有人制造能够优雅或迟疑地移动的机器人。德拉赫说：“有很多擅长赢棋的国际象棋程序，但没有一个程序会在没有机会下棋时噘嘴。”重点是，这实际上是相关的。如果没有基于情感而非认知的议程，可能就无法构建出功能性的人工智能。
但由于情感被排除在科学语言之外，讨论它总是显得很愚蠢。然而，如今，德拉赫已经鼓足了足够的信心，大胆提出了一些“愚蠢”的想法。你可以想象的一件事是，让你的整个电脑以及周围的一切都对触摸敏感，这样你就无法在不引起某种反应的情况下触碰它。那会让它变得更加人性化。
德拉赫回忆起曾见过一个能与人交谈的电脑程序。他说，它并非真正智能，但却比他遇到的大多数程序更像人。它之所以显得像人，是因为它实际上并没有仔细听你说话，而是把话题绕回到它关心的那几件事上。现在，不听别人说话，这并不是大多数研究人员会认为是研究课题的东西。但它就是！它让事物变得人性化。我们实验室没有能力进行人工智能方面的正式研究。但我们不一定需要理解这些东西。我们需要舞蹈。舞者并不理解他们所做的事情的物理原理。
