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缺了這種材料 導致中國喪失發生近代科學革命的可能!

從最開始的石器時代、青銅時代,到鐵器時代,再到現代的硅器時代,人們用最具代表性的材料來劃分我們的歷史。但是,還有一種材料,雖然現在已經普通到不能再普通,同樣極大地影響了歷史的進程。甚至有人認為,中國就是因為這種材料,才導致了近代科學進展缺乏貢獻。它就是玻璃。

玻璃的歷史也非常漫長。曾有書籍記載腓尼基人偶然之間用蘇打塊架設爐灶做飯後,沙粒和蘇打塊結合成為了一種亮晶晶的玻璃。但經過後人實驗證明,較低溫度的爐火是不能生成玻璃的。

更靠譜的說法,應該是古埃及工匠燒制陶瓷的時候,表面偶然沾上了蘇打和沙粒,燒制出來的物品表面變得光滑。我們今天稱之為釉,實際上是玻璃質薄層。後來又做成了單獨的釉塊,也就是玻璃。

到了公元1世紀,羅馬人發明了玻璃吹製法,從而製造出薄壁的玻璃製品,使之從裝飾轉變為瓶、罐 、器皿等生活用品。在玻璃應用史上,玻璃吹製法具有重大意義,它將玻璃從奢侈品變成了生活必需品。

但是,長期以來玻璃並不是像現在那樣透明,而是半透明、模糊不清。因為燒制透明玻璃至少需要1500度的高溫。直到公元15世紀,威尼斯人用石英砂、結晶純鹼等製成了透明度較高的玻璃,類似水晶,是人類最早得到的透明玻璃。

威尼斯人高超的玻璃製造工藝,加上嚴格的保護,使之在15-16世紀威尼斯不僅是歐洲最發達的玻璃製造中心,而且可以說是世界玻璃製造中心。

發明透明玻璃之後,它所發揮出的作用就遠遠甩開了不透明的陶器、瓷器了。毫不誇張地說,它推動了整個近代科學!

沒有透明玻璃,也就沒有近代生物學

1599年,荷蘭一位磨眼鏡片的技師詹森做出了第一具顯微鏡。據說啟發自他的孩子們偶然間用2片眼鏡鏡片玩耍時發現可以放大。

1665年,英國科學家羅伯特?胡克設計了一台複雜的複合顯微鏡。他用顯微鏡觀察到了木片中的細胞,是為史上第一次成功觀察細胞。他把發現寫成報告送到英國皇家學會。

1674年,荷蘭工匠列文?虎克精心磨製透鏡,做成了一台放大倍數約300倍的顯微鏡。他用這台顯微鏡觀測到血細胞、池塘水滴中的原生動物、人類和哺乳類動物的精子,這是人類第一次觀察到完整的活細胞。

放大的蒼蠅頭

沒有透明玻璃,就沒有近代天文學。

對於第一台望遠鏡是誰發明的,目前已經沒有確切答案了。但在1609年,義大利科學家伽利略用玻璃製作出了一個放大倍數為32倍的望遠鏡,將其對準了夜空,撬開了近代天文的大門。

他用望遠鏡觀測到了月球環形山、木星的四顆衛星、太陽黑子等等一系列天文現象。其時,人們還信奉著地球是宇宙的中心,哥白尼的「日心說」遭到了無情的嘲諷。就是這兩片玻璃一根銅管,讓大家親眼看到地球不是宇宙中心。

而後,根據玻璃物理特性而發展出的照相術、分光術、測光術等應用於天文學, 誕生了研究天體的物理特徵、化學組成和內部結構等的天體物理學 、天體演化學等。

不僅如此,沒有透明玻璃製成的各類器皿,化學的發展也要大打折扣!

在歷史發展長河中,中國的煉丹術、西方的鍊金術都給化學給化學打下了一定的基礎。在英語中化學家(chemist)與煉金家(alchemist)兩個名詞極為相近,其真正的含義是「化學源於鍊金術」。但是,所謂鍊金術、煉丹術沒有脫離「巫術」的荒誕。所不同的是,西方的鍊金術在透明玻璃器皿的幫助下,逐步蛻變成化學。

為什麼這麼說呢?作為化學反應發生器皿,陶器、瓷器以及部分金屬器皿都可以勝任,關鍵在於透明。在沒有精密儀器出現之前,化學現象需要靠肉眼來觀測。陶器、瓷器、銅器由於不透明,很難觀測到真實現象,也就很難探究化學反應的機理,也因此給中國的煉丹術始終停留在「江湖騙術」的水平,最終衰敗。

真正讓化學開始成為一名學科的標誌是波義耳為化學元素指明科學的概念。波義耳的燃素說、拉瓦錫的定量化學等理論、方法,開啟了近代化學。而它的誕生,離不開透明玻璃器具和定量計算。

還有光學。依靠三稜鏡,牛頓觀測到白光可以分解紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的七色,揭開了研究光學的開端。後面光的干涉、衍射 、偏振等現象的研究,也同樣離不開玻璃儀器。

牛津大學Harre曾遴選了20個改造人類世界觀的實驗。其中12個離不開玻璃儀器,其餘8個大都需要前人用玻璃儀器進行實驗以打下知識基礎。如若沒有玻璃儀器,人類世界觀將是何種情形?

近代中國就是一個很好的例子。雖然從先秦開始我們就有了玻璃,但透明玻璃技術的落後,使中國科學成就受到影響。引以為傲的瓷器固然讓我們造就了千年燦爛,但這些不透明的器具也使得古人限於對自然的神秘猜測,最終在技術條件上失去了發生近代科學革命的可能性。

推薦閱讀:關於玻璃的發展和趣事,推薦讀一本俄國作家斯維什尼科夫寫的《玻璃的故事》

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