科學是玻璃的“兒子”

王小偉

玻璃的不同命運

玻璃的命運在西方和東方截然相反。三千多年前，腓尼基商人偶然發(fā)現(xiàn)，灶上的硝石與海灘上的沙子混熔后就會出現(xiàn)一種清澈的液體，于是玻璃便來到了人間。大約兩千年前，敘利亞的工匠發(fā)明了玻璃吹制術。很快，古羅馬人也學會了這種方法，并在征服過程中把它傳播到了整個西歐。用這種透明又脆弱的物質制成的裝飾品、玻璃窗、瓶瓶罐罐和眼鏡在西方世界受到了廣泛的歡迎。

奇怪的是，古代東亞和印度等地區(qū)的人們盡管也很早就掌握了玻璃制造技術，卻沒有拿它當一回事，這是為什么呢據(jù)說西歐人熱衷于使用玻璃器皿很可能跟普遍喝葡萄酒有關。而在中國和日本，人們普遍喝熱茶，喝茶最好是用陶器或瓷器。有了精美的中國瓷器，誰還要玻璃呢?

在歐洲阿爾卑斯山以北，人們喜歡在建筑物上安裝玻璃窗，一是因為氣候寒冷，二是因為基督教建筑已經將哥特式彩色玻璃窗融為自己的特有風格。但是在中國，用類似宣紙那樣的窗戶紙卻是再好不過，又便宜又實用。在日本，頻繁的地震也使玻璃很難受到青睞。

以上種種都能從某一方面說明玻璃在東西方為什么具有不同的命運，不過最合理的解釋可能是這樣：古代東亞人尤其是中國人雖然也發(fā)明了玻璃，但因為它的主要成分是鉛鋇，燒制溫度較低，所以輕脆易碎，不耐高溫，不適應驟冷驟熱，不適合制作飲食器皿，只適合加工成各種裝飾品、禮器和隨葬品。西方古玻璃一直以鈉鈣玻璃為主，耐高溫性能較好，對驟冷驟熱的適應性較強，因此西方古玻璃的用途和生產量都遠大于中國古玻璃。

科學是玻璃的“兒子”

玻璃對西歐的文化和科技發(fā)展產生了深遠的影響。公元13世紀，蠣起的威尼斯成了西方世界的玻璃制造中心。隨著工業(yè)革命的蓬勃發(fā)展，玻璃生產技術得到改進，玻璃科學儀器、玻璃瓶、玻璃窗以及許多玻璃器具的大規(guī)模生產變成了現(xiàn)實。

玻璃為人們提供了顯微鏡、望遠鏡、氣壓計、溫度計、真空瓶、曲頸甑等多種科學儀器，由此推動了人們對自然及物質世界的探求。它實實在在地開啟了人們的眼睛和心靈，讓人們看到了新的可能性，并使西方文明闡釋世界的方法由聽覺模式轉為了視覺模式。英國學者舉出了20個改變世界的著名實驗來做例子——比如湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的實驗、法拉第的電磁實驗以及牛頓用棱鏡分解陽光的實驗——結果發(fā)現(xiàn)其中15個都離不了玻璃。

化學家對玻璃儀器非常依賴。借助玻璃，人們才了解到了氮的化學性質，研發(fā)出了生產氮肥的技術，這對19世紀及20世紀的農業(yè)來說是關鍵的一步，天文學家們也得感謝玻璃，有了天文望遠鏡，他們才有可能了解太陽系的結構、測量恒星的視差，否則哥白尼和伽利略的猜想將永遠得不到證明。假如沒有玻璃，生物學家就不能了解細胞的分裂現(xiàn)象，不能在遺傳學上取得進步，更發(fā)現(xiàn)不了DNA。

沒有玻璃的幫助，物理學、礦物學、工程學、古生物學、火山學、地質學的發(fā)展速度也會大大減慢甚至走上不同的道路。例如，沒有高清晰度的玻璃，我們就發(fā)現(xiàn)不了氣體定律，而蒸汽機、內燃機、電力、電燈、照相機和電視機的發(fā)明也就都成了泡影。沒有玻璃，就不會有顯微鏡，胡克、列文虎克、巴斯德和科赫就無法為人類做出他們的貢獻。沒有玻璃，細菌理論將不會出現(xiàn)，人們對傳染病的認識將止步不前，后來的醫(yī)學革命也就無從談起了。

透明的文明

玻璃鏡子對于藝術中透視法的理解是極其關鍵的。在各種玻璃儀器的幫助下，人們才對光學原理有了新的認識，而達，芬奇、丟勒以及同時期其他巨匠也才在繪畫上達到了更高的精度。沒有威尼斯人制造的高品質玻璃，難以想象西方文藝復興如何發(fā)生。

玻璃并不只是思考與認知的工具，它對改善日常生活也居功至偉。13世紀到19世紀之間，玻璃帶給了歐洲許多變化，使許多人的生活水平得到了提高。舉例來說，玻璃窗延長了一天的工作時間，并改善了工人的工作條件。光線透過玻璃射入室內，房間里的塵土變得清晰可見，衛(wèi)生條件和人們的健康狀況因此也得到了改善。堅硬的玻璃具有較強的保護作用，而且易于清洗，因此它不僅改變了私人住宅的面貌，最終也以玻璃櫥窗和玻璃柜臺的形式改變了商業(yè)的面貌。

玻璃也促進了農業(yè)的發(fā)展。溫室并不是近代歐洲人的發(fā)明，羅馬人已經懂得用溫室來催熟作物，并用玻璃來保護葡萄植株。在中世紀晚期，羅馬人的做法再次復興，用以種植花卉和蔬果的玻璃大棚也于此時問世。

15世紀以來，玻璃在其他許多方面得到了應用，比如防風燈、封閉馬車、觀察鏡、燈塔和路燈。航海用的六分儀需要玻璃，精確的計時器也離不了玻璃，它們的出現(xiàn)使得人們可以提高海上測量精度，玻璃對航海事業(yè)的貢獻由此可見。

先是玻璃容器和玻璃窗，然后是燈具、燈塔和溫室，最后是照相機、電視機以及其他各式各樣的玻璃制品，現(xiàn)代世界就這樣在玻璃的海洋中誕生了。

編輯姚晟