科学是玻璃的“儿子”

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  玻璃的不同命运
  
  玻璃的命运在西方和东方截然相反。三千多年前,腓尼基商人偶然发现,灶上的硝石与海滩上的沙子混熔后就会出现一种清澈的液体,于是玻璃便来到了人间。大约两千年前,叙利亚的工匠发明了玻璃吹制术。很快,古罗马人也学会了这种方法,并在征服过程中把它传播到了整个西欧。用这种透明又脆弱的物质制成的装饰品、玻璃窗、瓶瓶罐罐和眼镜在西方世界受到了广泛的欢迎。
  奇怪的是,古代东亚和印度等地区的人们尽管也很早就掌握了玻璃制造技术,却没有拿它当一回事,这是为什么呢’据说西欧人热衷于使用玻璃器皿很可能跟普遍喝葡萄酒有关。而在中国和日本,人们普遍喝热茶,喝茶最好是用陶器或瓷器。有了精美的中国瓷器,谁还要玻璃呢?
  在欧洲阿尔卑斯山以北,人们喜欢在建筑物上安装玻璃窗,一是因为气候寒冷,二是因为基督教建筑已经将哥特式彩色玻璃窗融为自己的特有风格。但是在中国,用类似宣纸那样的窗户纸却是再好不过,又便宜又实用。在日本,频繁的地震也使玻璃很难受到青睐。
  以上种种都能从某一方面说明玻璃在东西方为什么具有不同的命运,不过最合理的解释可能是这样:古代东亚人尤其是中国人虽然也发明了玻璃,但因为它的主要成分是铅钡,烧制温度较低,所以轻脆易碎,不耐高温,不适应骤冷骤热,不适合制作饮食器皿,只适合加工成各种装饰品、礼器和随葬品。西方古玻璃一直以钠钙玻璃为主,耐高温性能较好,对骤冷骤热的适应性较强,因此西方古玻璃的用途和生产量都远大于中国古玻璃。
  
  科学是玻璃的“儿子”
  
  玻璃对西欧的文化和科技发展产生了深远的影响。公元13世纪,蠣起的威尼斯成了西方世界的玻璃制造中心。随着工业革命的蓬勃发展,玻璃生产技术得到改进,玻璃科学仪器、玻璃瓶、玻璃窗以及许多玻璃器具的大规模生产变成了现实。
  玻璃为人们提供了显微镜、望远镜、气压计、温度计、真空瓶、曲颈甑等多种科学仪器,由此推动了人们对自然及物质世界的探求。它实实在在地开启了人们的眼睛和心灵,让人们看到了新的可能性,并使西方文明阐释世界的方法由听觉模式转为了视觉模式。英国学者举出了20个改变世界的著名实验来做例子——比如汤姆逊发现电子的实验、法拉第的电磁实验以及牛顿用棱镜分解阳光的实验——结果发现其中15个都离不了玻璃。
  化学家对玻璃仪器非常依赖。借助玻璃,人们才了解到了氮的化学性质,研发出了生产氮肥的技术,这对19世纪及20世纪的农业来说是关键的一步,天文学家们也得感谢玻璃,有了天文望远镜,他们才有可能了解太阳系的结构、测量恒星的视差,否则哥白尼和伽利略的猜想将永远得不到证明。假如没有玻璃,生物学家就不能了解细胞的分裂现象,不能在遗传学上取得进步,更发现不了DNA。
  没有玻璃的帮助,物理学、矿物学、工程学、古生物学、火山学、地质学的发展速度也会大大减慢甚至走上不同的道路。例如,没有高清晰度的玻璃,我们就发现不了气体定律,而蒸汽机、内燃机、电力、电灯、照相机和电视机的发明也就都成了泡影。没有玻璃,就不会有显微镜,胡克、列文虎克、巴斯德和科赫就无法为人类做出他们的贡献。没有玻璃,细菌理论将不会出现,人们对传染病的认识将止步不前,后来的医学革命也就无从谈起了。
  
  透明的文明
  
  玻璃镜子对于艺术中透视法的理解是极其关键的。在各种玻璃仪器的帮助下,人们才对光学原理有了新的认识,而达,芬奇、丢勒以及同时期其他巨匠也才在绘画上达到了更高的精度。没有威尼斯人制造的高品质玻璃,难以想象西方文艺复兴如何发生。
  玻璃并不只是思考与认知的工具,它对改善日常生活也居功至伟。13世纪到19世纪之间,玻璃带给了欧洲许多变化,使许多人的生活水平得到了提高。举例来说,玻璃窗延长了一天的工作时间,并改善了工人的工作条件。光线透过玻璃射入室内,房间里的尘土变得清晰可见,卫生条件和人们的健康状况因此也得到了改善。坚硬的玻璃具有较强的保护作用,而且易于清洗,因此它不仅改变了私人住宅的面貌,最终也以玻璃橱窗和玻璃柜台的形式改变了商业的面貌。
  玻璃也促进了农业的发展。温室并不是近代欧洲人的发明,罗马人已经懂得用温室来催熟作物,并用玻璃来保护葡萄植株。在中世纪晚期,罗马人的做法再次复兴,用以种植花卉和蔬果的玻璃大棚也于此时问世。
  15世纪以来,玻璃在其他许多方面得到了应用,比如防风灯、封闭马车、观察镜、灯塔和路灯。航海用的六分仪需要玻璃,精确的计时器也离不了玻璃,它们的出现使得人们可以提高海上测量精度,玻璃对航海事业的贡献由此可见。
  先是玻璃容器和玻璃窗,然后是灯具、灯塔和温室,最后是照相机、电视机以及其他各式各样的玻璃制品,现代世界就这样在玻璃的海洋中诞生了。
  
  编辑 姚 晟
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