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，腓尼基商人偶然發現，灶上的硝石與海灘上的沙子混熔后就會出現一種清澈的液體，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。隨著工業革命的蓬勃發展，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模生產變成了現實。

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——比如湯姆遜發現電子的實驗、法拉第的電磁實驗以及牛頓用棱鏡分解陽光的實驗——結果發現其中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，研發出了生產氮肥的技術，這對19世紀及20世紀的農業來說是關鍵的一步，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象，不能在遺傳學上取得進步，更發現不了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，我們就發現不了氣體定律，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，人們對傳染病的認識將止步不前，后來的醫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的面貌。

玻璃也促進了農業的發展。溫室并不是近代歐洲人的發明，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，它們的出現使得人們可以提高海上測量精度，玻璃對航海事業的貢獻由此可見。

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，現代世界就這樣在玻璃的海洋中誕生了。

編輯姚晟