|
玻璃改变了人类历史 中秋节前后那几天的月亮分外的圆、分外的大，我看着那上面模糊的阴影，在想着中国人为什么会编造蟐蛾奔月这种神话，为什么西方人却没有此类的想象力？难道是他们笨吗，还是没有咱更有诗意？ 因为早在17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希，发现了通过二块凸凹形的透镜发明了能放大的望远镜的秘密。并很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了人类第一架天文望远镜。又在一个月之后，制作可以放大8倍、20倍望远镜。1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。伽里略第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口的裂痕。此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动，并作出了太阳在转动的结论。 能对物体有一个真实的认识之后，怎么可能会想象出另一种不真实的假说，会编造蟐蛾奔月，与其说是美丽的故事，倒不如说是愚昧的神话。通过这件事更能说明，往往在不可知的事物面前，中国人一味沉湎于在求假中臆想着沾沾自喜，而西方人执著于在求真中苦苦求索着事物本质，这就是东西方最大的不同点！ 通过这件事让我又猛然想到，玻璃这种材料的历史作用，特别是科技方面，在某些领域大于金属材料，更大于木制材料、粘土材料、岩石材料所对人类的历史贡献。除了天文学方面的的巨大贡献之外，比如说：通过眼镜让人们矫正了视力；通过三棱镜发现了光的色谱学；通过显微镜发现了细菌、细胞、病毒，等等；我又惊讶的发现：无人去赞美玻璃的伟大作用，人们普遍忽视了玻璃对人类科技的重大推动力，以为它只是一种极普通极廉价的建筑材料、透明材料而已；玻璃只有落在西方才会有更广阔更无限的前途；而且任何材料只要是被西方人发现了，都会有不寻常的各种美好远景——天生我材必有用(除了材料，也包括人本身)。 玻璃是由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的（主要原料为：纯碱、石灰石、石英）。在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。 世界公认最早的玻璃制造者为古埃及人，从4000年前的美索不达米亚和古埃及的遗迹里，都曾有小玻璃珠的出土。玻璃的出现与使用在人类的生活里已有四千多年的历史。 3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了，于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！” 船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的物质，这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。 大约在4世纪，古罗马人开始把玻璃应用在门窗上，到1291年，意大利的玻璃制造技术已经非常发达。为了使玻璃制造技术不泄漏出去，意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃，他们在一生当中不准离开这座孤岛。公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。1688年，一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺，从此，玻璃成了普通的物品。18世纪，为适应制作望远镜的需要，制出光学玻璃。1874年，比利时首先制出平板玻璃。1906年，美国制出平板玻璃引上机，此后，随着玻璃生产的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。玻璃已成为现代人日常生活、生产和科学技术领域的重要材料，广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。如果人类划分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、那么也应该有玻璃时代——正是人类跨进到近代史的时候，才使得玻璃发挥出巨大的推进作用，而不是古代的装饰品，这不能不说是一种时代的巧合，是璃玻打开了许多领域里的窗户，让知识的阳光照进到地球。 光学上将横截面为三角形的透明体叫做三棱镜，光从棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光线将向底面（第三个侧面）偏折，偏折角的大小与棱镜的折射率，棱镜的顶角和入射角有关。所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同。1666年，英国物理学家牛顿做了一次非常著名的实验，他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色色带。据牛顿推论：白光通过三棱镜的分解叫做色散，彩虹就是许多小水滴为太阳白光的色散，各色波长如下（纳米）：红660、橙610、黄570、绿550、蓝460、靛440、紫410。……。 17世纪70年代，荷兰德尔夫市有位看门人叫列文虎克。他年轻时曾在眼镜店学习过磨制眼镜片的手艺。到了晚年，他还常常用磨制镜片来打发时间。一天，他透过两块镜片，偶然发现镜片后面的小铁钉一下子变大了好多倍。这个发现引起他莫大的兴趣，于是他取了一点牙垢放到镜片下，结果竟发现了许多奇形怪状的小东西在蠕动着。 列文虎克又动手做了一个金属支架和一个小圆筒，把两块镜片分别装在圆筒两头，还安上旋钮，来调节两块镜片间的距离。这样，世界上第一台显微镜就这样诞生了。……。 伽里略用自制的望远镜观察夜空同时，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。沙伊纳于1613年—1617年间首次遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地观察太阳黑子。……。 任何动物都不可能知道自己长得象什么，唯有善于创造工具的人类能做到，于是镜子就是人类智慧的一项伟大发明。玻璃镜子是一种表面光滑，具有反射光能力极强的特性，这种镜子的发明应该是一件神奇之物，它代替了模糊不清的铜镜等物，尤其是对喜爱化妆的女性，是一件终身形影不离的宠爱宝物。那么玻璃镜子是谁发明的呢？ 13世纪初，意大利的玻璃工业格外发达，特别是威尼斯城生产的玻璃驰名世界。1317年，他们在试制彩色玻璃的过程中，偶然发现加入二氧化锰以后，会使混浊的玻璃液变得清澈，从而发明了透明玻璃。有了透明玻璃，玻璃工匠们便开始摸索用玻璃制造镜子的方法。他们先将金属板磨得既平整又光滑，然后将它和玻璃合在一起，试图制成玻璃镜子。刚做好的时候确实不错，光洁照人。可是没过多久，镜子里面的人像就变得模糊不清了。原来这是由于水分和空气从金属与玻璃之间极细的缝隙中钻了进去，金属板被氧化了。后来，他们又开始将各种金属熔化后倒在玻璃上，以期与玻璃结合而制成镜子，结果都失败了。1508年，意大利的玻璃工匠达尔卡罗兄弟终于研制成功了实用的玻璃镜子。他们先把锡箔贴在玻璃面上，然后倒上水银，水银是液态金属，能够很好地溶解锡，随后，玻璃上形成了一层薄薄的锡与水银的合金（称为“锡汞齐”），这种锡汞齐的本领高强，能够紧紧地粘附在玻璃上而成为真正的镜子。 锡汞齐法虽然对人体有害，但一直延续应用到19世纪。1835年，德国化学家J.von莱比格发明化学镀银法，这一层薄薄的层银不是涂上去的，也不是靠电镀上去的，而是利用一种特殊而有趣的化学反应——“银镜反应”镀上去的。1929年英国的皮尔顿兄弟以连续镀银、镀铜、上漆、干燥等工艺改进了此法。20世纪70年代，科学家又发明了铝镜，其制造方法是：在真空中使铝蒸发，让铝蒸汽凝结在玻璃面上而成为一层薄薄的铝膜，这种镀铝的玻璃镜比镀银的玻璃镜便宜、耐用，也更为光彩照人。 最常见的镜子是平面镜，常被人们利用来整理仪容。在科学方面，镜子也常被使用在和望远镜、显微镜、雷射、工业器械等仪器上。具有有规则反射性能的表面抛光金属器件和镀金属反射膜的玻璃或金属制品。常镶以金属、塑料或木制的边框。镜子分平面镜和曲面镜两类。曲面镜又有凹面镜、凸面镜之分。主要用作衣妆镜、家具配件、建筑装饰件、光学仪器部件、太阳能接收板，以及车灯与探照灯的反射镜、反射望远镜、汽车后视镜和照后镜等等。从灯泡到照像机镜头，玻璃的用途实在数不清。 如今的玻璃按工艺分类有：热熔玻璃、浮雕玻璃、锻打玻璃、晶彩玻璃、琉璃玻璃、夹丝玻璃、聚晶玻璃、玻璃马赛克、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、调光玻璃、发光玻璃。玻璃按性能特点又分为：变色玻璃、彩虹玻璃、钢化玻璃、汽车夹层玻璃、防弹玻璃、防火玻璃、金属玻璃、真空玻璃等等。此外，值得介绍以下更多特殊功能的复合璃璃： 玻璃纤维（由熔融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维，成分与玻璃相同）； 多孔玻璃(即泡沫玻璃，孔径约40nm，用于海水淡化、病毒过滤等方面）； 导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)； 微晶玻璃（又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷，是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成，代替不锈钢和宝石，作雷达罩和导弹头等）； 乳浊玻璃（用于照明器件和装饰物品等）； 防护玻璃（具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能）； 可钉钉玻璃（由日本三菱电子仪器实验室研制，可钉铁钉和装木螺丝，不用担心破碎）； 不反光玻璃（由德国SCHOTT玻璃公司开发，光线反射率仅在1%以内，从而解决了玻璃反光和令人目眩的头痛问题）； 防盗玻璃（匈牙利一家研究所研制，这种玻璃为多层结构，每层中间嵌有极细的金属导线，万一盗贼将玻璃击碎时，与金属导线相连接的警报系统会立即发出报警信号）； 隔音玻璃（日本一家公司从德国引进技术，可将全部杂音吸收殆尽，特别适合录音室和播音室使用）； 空调玻璃（可将暖气送到玻璃夹层中，通过气孔散发到室内，代替暖气片。节能、方便、隔音和防尘，到了夏天还可改为送冷气）； 智能玻璃（美国研制的这种玻璃透明度能随着视野角度变化而变化，它有一种特殊的高分子膜，其散光度、厚度、面积和形式都能由制造者自由选择，利用它可以起到一定的保护和屏蔽作用）； 全息玻璃（美国波士顿一研究小组开发的全息衍射玻璃，可将某些颜色的光线集中到选择的方位）； 调温玻璃（英国一家公司研制成功，它在低温环境中呈透明状，吸收日光的热能，待环境温度升高后则变成不透明的白云色，并阻挡日光的热能，从而有效起到调节室内温度的作用）； 天线玻璃（日本一家公司研制成功，这种玻璃内层嵌有很细的天线，安装好后，室内电视机就能呈现出更为清晰的画面）； 薄纸玻璃（德国科学家制造出一种能用于光电子学、生物传感器、计算机显示屏和其他现代技术领域的超薄型玻璃，，用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜，厚度仅为0.003毫米）； 信息玻璃（日本德岛大学发明了一种能记录信息的玻璃，读信息时，通过激光扫描斑点来进行，其性能已高于光盘）； 污染变色玻璃（美国加州大气污染观测实验室研制出能探测大气污染的变色玻璃）； 排二氧化碳玻璃（日本工业技术院大阪工业技术研究所开发出可透过二氧化碳的玻璃膜，将它应用在居室的玻璃窗上，可将室内的二氧化碳气体排出室外。它在不同的湿度下，透过的二氧化碳量不同，湿度越大，透过性越高）； 自洁玻璃（日本东京大学发明了一种二氧化钛涂层玻璃，能防止污垢和水点聚积于表面，可达到自动清洗和防震的效果，可不费气力清洁玻璃窗）等等。 一百多年前，即使在清朝的皇宫里，都是透明极差的木制纸窗，太阳光照不进来，阴暗和潮湿伴随着中国人居住的房屋更加阴冷黑暗，而与此相比，欧洲高大的教堂一千多年之前就已装上明亮的玻璃。几千年下来了，我们的老祖宗为什么不去思考如何改进自己的生存状况？马马虎虎、得过且过的这样活过一代又一代的人，直至现在，这种思想上的惰怠仍然存在。 唐太宗李世民说：“以史为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。”我认为这句话不仅是能够知道一个真实自己的一句警句，而是懂得怎样发现用玻璃这样的材料为反光镜，让智慧之光更明亮地反射到前方，永远指引着人类更清晰地前行。要知道，人类高级的智慧之光不是靠直接获取的（虽然中国人极喜欢靠直接获取），而必须是靠反光镜多次的折射才可以获得。 2016.9.24 |
|
|
