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1 # 大連富麗庭隕工周
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2 # 科技千里眼
最先製造玻璃的是哪個民族呢?
古埃及人最早。
4000年前的古埃及遺蹟中就有小玻璃珠的出現。
公元12世紀,出現了商品玻璃,並開始成為工業材料。
18世紀,為適應制望遠鏡的需要,製出光學玻璃。
1874年,比利時首先製出平板玻璃。
1906年,美國製出平板玻璃引上機,此後,隨著玻璃生產的工業化和規模化,各種用途和各種效能的玻璃相繼問世。
玻璃的成分其實跟沙子一樣如果你抓起一把沙子放在顯微鏡下仔細看看,你就會發現,絕大多數沙礫就是一塊塊的晶體——“石英”,石英就是“二氧化矽結晶”,所以就不奇怪為什麼我們說地球上最多的元素,除了氧就是矽了吧。
像冰晶這樣的晶體,加熱到一個臨界溫度(對於水來說就是0度)就會“化”成水,再冷卻到這個溫度就會結成冰,這是再正常不過的事兒了。
然而對於二氧化矽卻不是這樣!
液態的二氧化矽冷卻時,很難再形成結晶,感覺就像是二氧化矽忘記了怎麼結晶一樣;而且在冷卻的過程中,流體越來越粘,原子越來越難以移動,更別說回到晶體要求的位置了;最後的結果就是——
形成了具有液態結構的二氧化矽固體——玻璃。
把沙子加熱就是玻璃麼?既然成分一樣,那我們把沙子加熱就是玻璃了麼?是不是以前的人就是這樣做玻璃的?
其實沒有這麼簡單啦。
如果把沙子熔化,你確實會得到半透明的黏稠液體,冷卻以後也會形成類似於玻璃狀的形態,但是幾乎都會含有大量未能熔化的沙粒,外觀就如同棕色的鱗片,而且很快瓦解掉再次變為沙粒。
不然的話,地球上就到處都是“玻璃地”了。
那麼,為什麼不行呢?一是因為礦物成分還是不對,含有雜質,是做不成好玻璃的;第二,即使成分正確,還有一個問題,就是溫度,正常需要保持在1200度左右,而一般的火焰也才七八百度左右。
這樣的高溫,古代人怎麼得到呢?羅馬人的科學智慧
羅馬人在真正意義上創造並應用了玻璃,其中的關鍵在於他們發現了“助熔劑”的妙用。
他們使用的助熔劑是“泡鹼”,是一種天然碳酸鈉,它的存在使得熔化純石英的溫度低了很多。
正是這種方法的誕生,幫助羅馬人大量地生產了透明玻璃,羅馬人也是最擅長在建築中使用玻璃窗的民族。
玻璃工藝不止於此,羅馬人發現固態玻璃只要加熱到一定程度,就會非常容易塑形,用鐵鉗夾著就能拉出各種形狀,甚至能在玻璃紅熱時吹氣進去,所以羅馬人實現了精緻的薄壁酒杯的製造技術。
玻璃杯發明以前,酒杯都是金屬/獸角或陶瓷製造的,欣賞美酒完全是靠味覺,而玻璃酒杯發明以後,酒的色澤/透明度/亮度也變得重要起來,你看得到自己喝的是什麼,這是當時的一大進步。
華人科技樹上的最大缺失在羅馬帝國瓦解之時,華人的材料技術仍然遠遠領先西方世界足足一千年,我們在紙張/木材/陶瓷/金屬的發展上都是世界第一,卻獨獨忽略了玻璃,這是華人科技史上最大的遺憾。
沒有玻璃技術,就未能發明望遠鏡和顯微鏡,使得在光科學方面有著巨大的欠缺;進一步的,沒有望遠鏡,也就限制了天文學和航海活動;沒有顯微鏡也就無緣微觀世界,更不可能進入現代醫學的殿堂。
沒有玻璃技術,甚至連化學也難以發展,因為化學實驗室特別依賴這種化學惰性而又透明的容器,化學在玻璃容器的幫助下,可謂是改頭換面,成為一套系統的學科。
所以可以說,華人的科技樹上,奇怪地少了一環,與後來的落後恐怕也有不小的關係。
強化玻璃——魯珀特之淚玻璃自打誕生開始,就有一個問題,那就是太容易碎了,比如汽車上的玻璃,一定要足夠結實才行,所以汽車工業發明了一種叫做“強化玻璃”,可以大大減少車禍時因玻璃碎片造成的死傷。它的科學起源其實來自17世紀一個有名的奇珍異寶——
“魯珀特之淚”。
魯珀特之淚是淚滴狀的玻璃,圓滑的底端能夠耐受特別巨大的高壓和打擊,而尖銳的頂端只要稍有損傷整體就爆裂開來。神奇不?
魯珀特之淚的製作倒是很簡單,就是把一小滴玻璃熔漿滴入水中就可以了,急速的降溫使得表層收縮,將所有原子向內壓擠,使得表層非常堅硬,用鐵錘猛敲也不會碎。
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玻璃分兩種,天然的和人造的。
人造的玻璃都知道就不講了。
地球上已知的天然玻璃有“恆星透明玻璃”和“超新星不透明玻璃”,以及“太陽之子”三種。以上三種都是“恆星透明玻璃”,裡邊的白雪花叫“球粒”,矽質,是恆星氫核聚變形成的物質。宇宙間第一個出現的,手能摸眼晴看得見的物質。因這時玻璃內只出現氫核聚變,符合恆星初期特點,所以我叫它“恆星透明玻璃隕石”。這些不透明玻璃質隕石,是恆星核聚變發展到氦碳鐵時,發生超新星大爆炸形成的,爆炸產生的碳等多元素打入透明玻璃質,變的發黑發綠發藍等多色,便之不透明,所以我叫它“超新星玻璃隕石”。當然,不透明玻璃質隕石是由“碳球粒”的爆炸引起一系列反應造成的。
這兩種玻璃都比太陽系早,它們支援了太陽系組建,這宇宙玻璃質體驗了恆星到超新星的演變,如能知道了宇宙玻璃質從何爾來,何時產生,就離知道宇宙啟源不遠了。這種天然玻璃形成較晚,疑似是太陽表面噴射的晶針熔融形成,裡面的紅色等雜質疑似太陽表層離子質射入,我叫它“太陽之子隕石”。