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玻璃:人类塑造的材料,也是塑造人类的材料

玻璃:人类塑造的材料,也是塑造人类的材料

时间:2023-06-29 18:19:09 来源:网络整理 作者:bianji123

玻璃也许是历史上最容易被忽视的材料。 它对我们的生活至关重要,甚至比塑料更重要。 对我来说,一个没有玻璃的世界比地球化的火星更难以想象(大多数科学家都认为,这实际上是不可能的)。 如果没有我们周围的这个奇迹,你就无法使用触摸屏手机,打开玻璃灯,看窗外的景色,戴上眼镜,享受床头柜上玻璃瓶中的饮料。 您将无法接收电子邮件、电话或上网。

在《大西洋月刊》的一篇文章中,玻璃被称为“人类最重要的材料”。 道格拉斯梅因(Main)写道:“为了连接你和我,这些文字被编码成光信号,通过光缆以每秒30万公里的速度传输”,这些信号跨越山脉、海底并穿越全球的城市和国家。 这些电缆内部的玻璃比人的头发还细,并且“比最纯净的水清澈 30 倍”。 玻璃让我们能够看到和被看到,听到和被听到,照亮我们的房间、生活和思想。

从热力学的角度来看,玻璃有转变成固体的倾向。

但玻璃是一种有趣的材料,部分原因是玻璃这个词本身是一个通用术语,它不是指具有特定化学比例的物质,而是指可以用具有特定结构特征的物质通过“无尽的配方”制成的物质。 然而,当我们谈到“玻璃”时,我们指的是非常具体的东西:它是一种硬而脆的材料,但只要有足够的热量,它就能变得粘稠且可流动。 玻璃有时被错误地认为是液体,因为即使在冷却时它也会蠕变(尽管非常缓慢)。 玻璃不像岩石那样是固体,因为它的分子不像任何晶体那样紧密组织。 钻石具有非常规的晶体结构,冰和结晶蜂蜜也是如此,但玻璃则不然。 虽然玻璃比冰更坚固、更可靠,但在分子水平上,玻璃分子的有序性要低得多。

在材料科学中,玻璃通常被认为是“无定形固体”。 根据约翰毛罗 (John C. Mauro) 的说法,它既不是液体也不是固体。

毛罗是一位前发明家,现在是宾夕法尼亚州立大学工程和材料科学教授。 6岁时,他参观百思特网了纽约康宁玻璃博物馆,从此就对玻璃着迷。 他回忆起自己被这些颜色和形状“着迷”。 如今,他比几乎任何人都更了解玻璃的功能,但他仍然对这种物质感到敬畏。 “玻璃是一种独特的东西,”他说,“它打破了陈规。”

请注意:这种我们称之为玻璃的看似平凡且惰性的材料实际上是一个秘密。 在分子水平上,玻璃更像是液体,但从热力学角度来看,玻璃有转变成固体的倾向。

毛罗教授解释说,从热力学的角度来看,玻璃有变成固体的趋势。 在分子水平上,玻璃的行为更像是粘性流体而不是固体,但我们将其视为固体,因为玻璃分子移动缓慢。 “从哲学上讲,我们正在研究的玻璃很有趣,”莫罗说,“当我们研究其他物质时,我们就会了解玻璃。” 然而,就在我们眼皮底下,有一个科学奇迹——一种以令人着迷的独特方式表现的物质,一种无法轻易分类的物质。 它构成了我们的镜头、显微镜、望远镜、屏幕和眼镜。 玻璃可以让我们更清晰地看到世界,但我们却很少关注玻璃。

正是玻璃这种隐藏的微观行为使玻璃成为一种奇特的美丽器皿,这与我们小时候所接受的关于物质状态的一切知识背道而驰。 我们通常接触到:物质有三种状态:固态、液态、气态。 这在任何疯狂的想象中并不罕见。 尽管如此,玻璃还是很特别的。

玻璃主要是一种人造物质。 虽然自然界中确实存在一些天然玻璃,例如黑石和滑石,但绝大多数玻璃是人类在高温下烧制而成的。 据我们所知,玻璃的起源可以追溯到美索不达米亚的青铜时代。 大约 4000 年前,人类开始熔化二氧化硅(沙子或碎石英)并将其与少量石灰石和苏打灰混合。 根据普林尼的说法,玻璃的发明是一个幸福的意外:这位罗马历史学家认为,玻璃是腓尼基水手在海滩野餐时意外获得的,但由于当时没有火焰能够达到融化沙子的温度,这个观点值得商榷。 当代历史学家认为,玻璃可能是在制造陶瓷或加工金属的过程中发现的。 与烤面包或烤羊腿相比,这两种工艺都需要更高的烧制温度和更长的烧制时间。

在现实世百思特网界的所有玩家中,格拉斯是一位魔法大师。

已知最古老的玻璃制品的使用和加工方式与宝石类似,通常是冷而不是热,并且是切割而不是熔化。 工匠们将玻璃切割、抛光并镶嵌成珠宝。 在某个时候,我们的远祖发现了如何在模具中铸造玻璃来生产容器。 在玻璃吹制艺术普及之前,工匠们能够制造玻璃马赛克瓷砖、小镜子和许多不同类型的容器,可用于储存葡萄酒、香水、药品和其他有价值的物质。

公元元年左右,由于罗马人的推动及其严格的生产工艺,玻璃取得了巨大的成功。 玻璃吹制是一种从叙利亚带到罗马的技术,它使工匠(通常是奴隶)能够比以前更快地制造玻璃杯和碗。 市场上开始出现廉价的眼镜。 很快,玻璃在普通罗马人中的受欢迎程度就与陶瓷相媲美。 艺术家们开始用玻璃尝试更丰富的艺术形式,创作出带有 Janus面孔的花瓶和装饰着Milo场景的酒瓶。 建筑商开始在窗户上使用玻璃,但由于玻璃浑浊且沉重,因此它的用途较少,而是用于安全和隔热。 我们在整个罗马和周边城市都发现了玻璃窗的痕迹,包括庞贝古城的豪华瓷砖和保存完好的浴室。

另一种玻璃制品——镜片的起源难以追溯,因为镜片早在公元元年之前就已出现。 公元十世纪,光学成为伊斯兰世界的一个重要研究领域,数学家和科学家在理解和操纵光方面取得了长足的进步。 在文艺复兴时期,哲学家、科学家和思想家使用镜头来观察物质世界——我们头顶的星星(1608 年望远镜发明后)和我们脚下的地面(1625 年显微镜问世后)。 长期以来,玻璃一直被视为一种能够提供光的材料,但值得记住的是,玻璃也为我们的启蒙奠定了基础。

启蒙时代,幻灯片诞生了。 幻灯片是一种戏剧娱乐形式,有些人觉得害怕,有些人觉得充满希望——这取决于人们选择如何观看它们。

玻璃可以开阔我们的视野,但不一定能加深我们的理解。

人类材料的发展史__21世纪人类三材料

幻灯片是一种疯狂而诡异的派对。 在此期间,客人会看到幽灵、恶魔和其他可怕人物的移动图像投射到墙壁、烟雾或半透明屏幕上。 这场灵性灯光秀是通过新旧发明的结合来实现的,包括神灯、放大镜、胡椒鬼和其他可以用来操纵光线和视觉效果的玻璃工具。

1790 年代革命后,第一场精彩的幻灯片放映在巴黎的一家剧院举行。 伴随着玻璃口琴诡异的背景音乐,在完全黑暗中等待了几分钟后,观众开始看到天空中出现了各种形状,似乎是在空中漂浮、滑行的光影图案。 这些“鬼”面色苍白,栩栩如生,能说话、能叫、能哭。 其中一个“鬼魂”是一位流着血的修女,先是靠近,然后逐渐远离。 后来的幻灯片将涉及最近去世的公众人物的鬼魂,据说是被科学的力量召唤出来的。 因为这就是节目所宣传的:这是科学与宗教、信仰与启蒙之间的交叉。 它们很可怕,但也很搞笑。

我们乞求被愚弄,我们乞求被启发。 人类喜欢奇观。 在物质世界的所有玩家中,我认为玻璃是终极魔术师。 虽然玻璃可以照亮一个房间和一个生活,但它也可以扭曲现实并掩盖真相。 正如摄影可以记录真实事件,同时也模糊了最基本的事实一样,玻璃可以拓宽我们的视野,但不一定能增进我们的理解。

在当代生活中,我们大多数人对玻璃的依赖程度超出了我们的想象:玻璃不仅用于我们的挡风玻璃和窗户,还用于我们脚下的光纤电缆,其承载着巨大的意义。 “现在我们透过玻璃屏幕看着对方,”毛罗在接受采访时说。 这让我强烈地意识到我们之间的联系是脆弱的。 我们通过远程在线视频会议软件Zoom进行交谈。 毛罗继续说道:“如果没有玻璃,我们就不会有平板电脑、手机和各种信息终端。所有这些都是使用我们称为光纤的超细玻璃丝通过光信号传输的。” 他说,没有玻璃,我们将无法欣赏所谓的现代建筑、人造光源、自然光源、汽车以及最重要的如此丰富的信息。

Mauro 强调了玻璃的优点。 它使我们能够储存疫苗、检查细胞并凝视星星。 但他认为,与所有技术一样,玻璃的核心是“中性”的。 “当我想到光纤时,我会想到它为广泛通信所做的所有好事,但它也造成了很多危害,”他说。 人们能够利用社交媒体“传播谎言和仇恨”。

我们用玻璃来讲述我们的个人真相,但我们也可以用它来创造虚假的叙述。 如果没有玻璃瓶,我就无法接种疫苗,但如果我们口袋里没有玻璃屏幕,我们就不会看到反疫苗阴谋论的迅速传播。 如果没有玻璃管,德国玻璃吹制师海因里希盖斯勒就无法观察到阴极射线,欧内斯特卢瑟福就无法发现原子核中所含的能量,我们也不会有百思特网核反应堆或原子弹。 我们不知道,当原子弹爆炸时,它有能力将沙子变成玻璃,产生星形碎片,散布在爆炸现场,直到几十年后才被发现。 也许我们的信念不会那么不确定、那么不稳定。

虽然我同意毛罗的大部分说法,但我不确定玻璃是否真的是中性的,或者是否有任何技术可以说是中性的。 我认为称玻璃技术为中性技术只是一种概括,就像我们称玻璃为固体一样。 而判断玻璃是否是一种中性技术,远比定义玻璃是否固体要模糊得多。 技术不是惰性的。 它不是一块石头;它是一块石头。 这是一种语言。 就像语言一样,我们必须接受它的多种用途。 我们可以祈祷; 我们可以撒谎。 有时,我们两者都做。

但这就是人类的历史。 玻璃的创造和推广是一连串的事件,从一个事件到另一个事件,这些连锁反应有时以灾难告终,有时以幸福告终。 当你从某个角度看它时,玻璃似乎充满了美丽,在亿万年的时间里折射出彩虹般的光芒。 换个角度看,简直是地狱之火。

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