科学是玻璃的“儿子”

王小伟

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