玻璃：人类塑造的材料也是塑造人类的材料

　　能够是史乘上最常被无视的材料。它对全班人的生存至关急急，乃至比塑料都要更要紧。对大家来叙，一个没有玻璃的六关比一个被地球化的火星更难以联想(大多数科学家都感触，这本色上是不或者的)。假使没有这个他们们身边的奇迹，他就不或者把握触屏手机、打开玻璃电灯、从窗户看到美景、戴上眼镜、享用床头柜上玻璃瓶中的饮品。他们将无法收到电子邮件、电话或上钩。

　　在《大西洋月刊》的一篇著作中，玻璃被称为“人类最告急的资料”。叙格拉斯·梅因（Douglas Main）写讲:“为了能互联大家全班人，这些文字被编码成光标帜，源委光缆以每秒300 000千米的速度传输，”这些标记跨高山，潜海底，穿过城市和国家，遍布全球。这些光缆内里的玻璃比人的头发还细，“比最皎洁的水还要透明30倍”。玻璃让他看到和被看到，听到和被听到，照亮他们们的房间、生计和想念。

　　但玻璃是一种兴致的资料，一局部来由是玻璃这个词自己是一个通用术语，它指的不是具有特定化学配比的某种物质，而是大概由“无尽无穷的配方”筑筑出来的、具有特定布局特色的物质。可是，当你们们谈及“玻璃”时，他们把它分明为一种极度的确的器材:它是一种坚硬而易碎的材料，但在宽裕的热量下它大概变得粘稠和可颤抖。一时玻璃被舛误地感觉是液体，原因只管在冷却的处境下，玻璃也会发生蠕动(只管极度急速)。玻璃不像岩石那样的固体常常，起因它的分子不像任何晶体那样组织厉密。钻石具有特别规整的晶体布局，冰和结晶的蜂蜜也是如许，但玻璃没有。尽管玻璃比冰块更结实确凿，但在分子秤谌上，玻璃分子排布的有序度要低得多。

　　在原料科学中，玻璃寻常被感觉是一种“无定形固体”。毛罗（John C. Mauro）说，既不是液体也不是固体。

　　毛罗曾是又名浮现家，方今是宾夕法尼亚州立大学的工程和资料科学训练。自从全班人6岁时观察了纽约的康宁玻璃博物馆此后，我就对玻璃迷恋了。全班人印象谈自己被这些神态和事态“迷住”了。方今，他比几乎任何人都更了解玻璃的职能，但他对这种物质仍怀有敬畏之情。“玻璃是一种奇特的工具，”所有人说，“它冲破了固有模式。”

　　当心：被所有人称为玻璃的这种看似日常且不活动的材料，其实逃避玄妙。在分子程度上，玻璃更像是液体，但从热力学的角度来看，玻璃却存在向固体革新的趋势。

　　从热力学的角度来看，毛罗教授证明叙，玻璃具有变为固体的目标。从分子层面上来看，与固体比较，玻璃默示的更像是一种具有黏性的流体，而不是固体，但全部人把它看作是固体，源由玻璃分子的转变速度很慢。“从玄学上叙，全部人考查的玻璃是很风趣的，” 毛罗叙，“当所有人讨论此外物质时，全班人会探询明晰玻璃。”然则，就在全班人的眼皮底下，有一个科学遗址——一种以迷人的特有措施显露的物质，一种难以轻松分类的物质。它构成了所有人的透镜、显微镜、望远镜、屏幕和眼镜。玻璃让全班人恐怕更明晰地洞察这个宇宙，然则全班人却很少确实存眷过玻璃。

　　正是玻璃这种窜伏的微观行为使玻璃成为一种承载美的特别容器，这与全部人们小时期所学到的有合物质境况的知识背道而驰。我们日常交兵的是：物质有三种状况：固体、液体、气体。这在任何天马行空联想中都不寂静。尽管如斯，玻璃仍旧很异常的。

　　玻璃厉浸是一种人造物质。虽然自然界中凿凿保存少少天然玻璃，如黑石和滑石，但绝大多半玻璃都是人类高温烧制的。据我们们所知，玻璃的劈脸也许回忆到美索不达米亚的青铜时候。大要4000年前，人类开端溶解二氧化硅（沙子或碎石英），并将其与少量石灰石和苏打灰羼杂。遵照普林尼的谈法，玻璃的察觉是一个欢悦的不测：这位罗马史册学家感触玻璃是腓尼基船员在海滩野餐的进程速意外博得的，但由于那时没有火焰不妨到达溶解沙子的温度，这种观念值得猜疑。当代史册学家觉得，玻璃或许是在制作陶瓷或加工金属的经过中开掘的。比较于烘焙面包或烤羊腿，这两种工艺哀求更高的烧制温度和更长的烧制功夫。

　　已知的最迂腐的玻璃制品在掌管和加工手腕上与宝石相像，人们普通遴选冷加工而非热加工，选拔切削而非融解的手法加工玻璃。匠人们将玻璃切削、打磨，尔后镶嵌在珠宝中。在某个时代，大家的远祖开采了若何在模具中铸造玻璃来生产器皿。在吹玻璃的身手得到践诺之前，工匠们也曾恐怕建设玻璃锦砖、小镜子和很多例外榜样的器皿，这些器皿不妨用来聚积葡萄酒、香水、药品和其他们有价格的物质。

　　在公元元年前后，由于罗马人的实行和所有人端庄的坐蓐工艺，玻璃赢得了重大的顺利。吹玻璃（一种从叙利亚传到罗马的本领）使工匠（寻常是仆从）不妨比往日更速地建造玻璃杯子和碗。商场上发端挖掘了低价的玻璃杯。很快，玻璃在泛泛罗马人中的受接待水平就可能与陶瓷相媲美。艺术家们发轫用玻璃考试更丰富的艺术技俩，创作了罗神杰纳斯面花瓶和梳妆着靡乐场景的酒瓶。修建商发轫摆布玻璃确立窗户，但由于玻璃混浊且厚重，采选玻璃的宗旨与其叙是为了照明，不如讲是为了宁静和隔热。全部人们在悉数罗马和周边都邑都发现了玻璃窗生计的遗迹，蕴涵庞贝的华丽瓷砖、生存圆满的浴室。

　　另一种玻璃制品——透镜的对面时分却难以追溯，由来在公元元年之前的一段韶华就已经发现了透镜。各处公元十世纪的伊斯兰宇宙，光学振起并成为了一个告急的磋议领域，数学家和科学家在晓得和调控光方面博得了长足的逾越。在文艺振兴工夫，哲学家、科学家和想想家都在控制透镜来侦察物理宇宙——我们头顶的恒星（1608年发了解望远镜）和以及脚下的大地（1625年制成显微镜之后）。永恒今后，玻璃不绝被视为一种可能供应字面事理上的明后的原料，但值得记着的是，玻璃也为全班人的许多发蒙奠定了基本。

　　启发举措的韶华，幻灯会降生了。幻灯会是一种戏剧娱乐式子，有些人感想它恐惧，但也有人感觉它满盈希望——这取决于人们取舍若何观望。

　　幻灯会是一种放浪而诡异的重逢。在这时期，来宾会看到被投射到墙上、烟雾或半通后屏幕上的精神、妖魔和其所有人错愕人物的搬动图像。这种带有精神色彩的光影秀是经由新旧涌现的纠合告竣的，这些呈现包含魔灯、扩大镜、胡椒鬼和其你恐怕用来调控光明和视觉结果的玻璃用具。

　　第一次大幻灯会发作在1790年月大革命后巴黎的一家剧院里。跟从着玻璃口琴的诡异布景音乐，在绝对暗中平淡待了几分钟后，观众开始看到空中出现了例外的场关，看起来是流散和滑翔在空中的光影图形。这些“鬼魂”苍白而真实，或者讲话、喧闹、陨泣。个中一个“幽魂”是流血的修女，先是无间挨近，而后再逐渐远去。后来的幻灯会会涉及比来殉难的公人人物的幽魂，据说这些精神是被科学势力招来的。因为这些节目便是如许流传的：这是科学与宗教、信仰和发蒙之间的交织。它们很可骇，但也很混闹。

　　所有人哀求被诳骗也请求开悟。人类心爱奇观。在物质寰宇的十足玩家中，全部人感触玻璃是终极的手段师。尽量玻璃或许照亮房间和保存，但它也会扭曲实际，妆饰基础底细。就像摄影可以行动确凿事件的记录，同时也恐怕润饰最根基的黑幕通俗，玻璃恐怕拓宽所有人的视野，但不坚信能发展全班人们的了然力。

　　在当代生存中，所有人们大多数人比他们想象中的要更拜托玻璃：玻璃不光被把持于大家的挡风玻璃和窗户中，还生活于全部人们们脚下的光缆中，这些光缆具有紧张的意旨。毛罗在接收采访时体现：“而今全部人颠末玻璃屏幕对视。”这让我们热烈意识到全部人之间的关系是薄弱的。全班人历程远程在线视频集闭软件Zoom举办交叙。毛罗继续叙讲：“假使没有玻璃，他就不会有没趣、手机等一系列音讯收场。全部这些都是欺骗全部人称之为光纤的超细玻璃丝进程光标识传输的。”没有玻璃，全班人说，所有人就无法阅历到什么叫做现代筑筑、人工光源、自然光源、汽车以及最主要的，如斯丰厚的音信。

　　毛罗强调玻璃的便宜。它使全班人们恐怕蕴蓄疫苗、追究细胞和凝视星星。但全部人感觉，玻璃和统统武艺经常，其中间是“中性的”。全班人叙：“当大家想到光纤时，大家会想到它为通信的通常操纵所做的全体善事，但它也形成了好多侵袭。”人们可能愚弄外交媒体“宣传谎言和怨恨”。

　　全部人哄骗玻璃来陈述全部人一面的根蒂，但大家们们也也许用它来制造乌有的叙事。假若没有玻璃瓶，全班人就无法接种疫苗，但假如所有人们口袋里没有玻璃屏幕，我们也不会看到反疫苗阴谋论的火疾传播。如果没有玻璃管，德国吹玻璃工海因里希·盖斯勒就无法审核到阴极射线，欧内斯特·卢瑟福就无法开采原子核中所含的能量，全班人们就没有核反应堆或。全部人不会大白，当爆炸时，它有妙技把沙子变成玻璃，造成星形的碎片，这些碎片散落在爆炸现场，直到几十年后才被人们挖掘。大概全班人的信心不会那么不决计，那么不僻静。

　　虽然我们赞同毛罗的大局部谈法，但我不决意玻璃是否真的是中性的，或许是否有任何工夫或者谈是中性的。你们们认为将玻璃这种本事称为中性技能仅是一种笼统，就像所有人称玻璃为固体平时。况且评判玻璃这种技巧是否为中性远比界定玻璃是否为固体更朦胧。手艺不是惰性的。它不是沿说石头；这是一种道话。就像一种谈话普通，全部人必须接受它的多种用途。他恐怕祈祷；他们们们或许扯谎。偶然，我们会同时做这两件事。

　　但这即是人类的史乘。玻璃的闪现和奉行是毗连串的事宜，由一件事导致另一件事，偶尔这些连锁反响以灾难落成，不常以俊美告终。当他们从一个角度看它时，玻璃会显得充盈绮丽，折射出的虹光在亿万年中流光溢彩。从另一个角度看它时，这是地狱之火。

　　后天全部人将送出由知乎图书提供的《世界的形势：读懂你一孔之见的科学常识》。

　　本书打垮知识壁垒，内容涵盖量子物理、前沿身手、核能驾驭、天下天文、太空视察、生物医学六大科技模块，从美满上独霸知识之间的干系及其演进旅途。 作者用矫捷兴趣的语言，把乏味的科学知识申报成平淡人都能听懂的故事。 让全部人在面对六合时，能多一份透澈，少一些困惑。

　　科学的传承，使得人类能够站在巨人的肩膀上去更高更远处，而非不断屡屡昨天。传播持重科学学问的重要意义在于，让全班人这个社会、这个民族变成科学的气氛。气氛是一种无处不在的表现，潜移默化中感染人们对已知的想思，对当下动作的检查；更紧张的是，或许协助人们拾起对另日的信仰。

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