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一块玻璃的绝密之旅

2019年2月3日 - 微生物

玻璃实际在人类科学技术史上占据首要的地位,从喝水的杯子到手机和电脑显示屏,无处不有玻璃的身影,前些天给我们介绍神奇的玻璃之旅,伴随着人类科学技术的发展史。

在介绍那神奇的玻璃之旅前,我先引入一个理论–蜂鸟效应。那几个理论其实来自生物学,达尔文曾经在《物种起点》中介绍“共同发展”的概念,比如说,开花的植物和蜂鸟之间相互影响共同进步,植物为了抓住传粉的虫子起初暴发的花蜜,而花蜜不仅仅吸引了昆虫,而且还掀起了更大型的古生物,也就是蜂鸟。蜂鸟为了吸食花蜜,进化出了一种专门的航空机制:通过及时飞速地扇动翅膀,使自己力所能及漂浮于半上空,悬停于花朵旁边,从而轻松地吸食花蜜。植物为了抓住昆虫传粉进行的有性生殖进度,竟然影响了蜂鸟翅膀和航空方式的上扬。那就是赫赫盛名的蜂鸟效应,你很难将植物为了吸引昆虫传粉的花蜜跟蜂鸟的进步联系起来,但事实就是如此奇妙。其实,人类的科学技术和换代也是一模一样方法展开的,发展历程反映出了蜂鸟效应。古腾堡发明的印刷术,让芸芸众生对镜子的须要剧增,最终造成显微镜和天文望远镜的发出,直接拉动了生物学和天经济学的腾飞,多么怪诞啊!一个天地的一项创新,可以完全吸引另一个完全分化世界的科学和技术进步和变革,真可谓是无巧不成书!大家无能为力预测将来和技能的开拓进取趋势,可是大家能做的是办好手头的业务,不断的去发明出新东西,因为你不了然,它将会引发出一场怎么惊天动地的复辟和革命。

今日,大家一并起头那段玻璃的地下旅程,大家将会尾随一块玻璃从2600万年前利比亚(Libya)荒漠到古阿拉伯埃及共和国法老墓葬。从奥克兰帝国到巴厘岛大岛天文台。

玻璃旅程之一:从利比亚(Libya)沙漠的二氧化硅,到穆拉诺岛生产的水晶玻璃。

一旦你学过高中化学,应该了解沙子中涵盖二氧化硅,如果没有学过也没关系,就把它知道成一种物质就好了,二氧化硅有一种尤其古怪的表征,在一千多度的高温下,二氧化硅会逐步温度下降,融合在一块,变成一种晶体,也就是大家誉为的玻璃。二氧化硅的那种特征,将会浓密的影响大家的野史。2400多万年前,利比亚(Libya)的戈壁中,就有玻璃出现了,是沙子在高温中本来形成的。大概在1万年前,有人在通过那片荒漠的时候,发现了那种玻璃,并把它献给了古阿拉伯埃及共和国(The Arab Republic of Egypt)的首脑,法老命人把它雕刻成圣甲虫的样子,放到了温馨的坟茔中,作为高贵的乐器。直到1922年,考古学家才在古阿拉伯埃及共和国图坦卡蒙法老的皇陵中发觉那块玻璃圣甲虫,那是地理学家发现的最古老的玻璃。

古阿拉伯埃及共和国的圣甲虫饰品

相比较而言,在3100多年前商朝时期的中华,大家的先人就驾驭了玻璃创设技能,比古阿拉伯埃及共和国的玻璃雕刻技巧要早得多。在山西许昌庄淳沟、江西南充茹家庄等地的西周前期墓葬中,均发现了大批量的玻璃管、玻璃珠。最早的玻璃大约出现在春秋末期,举个例子,勾践鸠浅剑,它的剑格两面其实有镶嵌着含有较多小气泡的浅灰色玻璃。那上头的玻璃块不含铅,只算是钾玻璃。公子光夫差剑上也有内置的玻璃块,然则是晶莹剔透的。那两柄剑上不约而同使用了玻璃作为装修,可见当时玻璃是一种极为敬重少见的物质,唯有王家贵族可以用上。周朝有名的玻璃器就是蜻蜓眼了,真正意义上的铅钡玻璃就是在有穷时期出现的。还有玻璃璧,玻璃剑饰,玻璃印章等。这些时代的玻璃器大多以镶嵌格局作为器物装饰,独立器物较少。西方世界,向来到布拉格帝国,人们才初阶控制玻璃创造技术,制作玻璃工具,这一时期,玻璃窗被构建出来,古奥克兰大气的教堂里面都有多姿多彩的玻璃窗,那是当代社会玻璃大厦的前身。古奥克兰也开始创设玻璃容器,用来存储,水和酒。2000多年前,玻璃开端流传北宋,人们早先用玻璃来装点门窗。那位据说可以做掌上舞的“赵宜主婕妤”居住在“昭阳殿”的时候,“窗扉多是绿琉璃,亦皆照达,毛发不得藏焉”。表明那时候透明的门窗已可以照得眉发毕露。

微生物,以至下一个世纪,布拉格帝国灭亡之后,玻璃才真的变成我们明日的样子。1204年,君士坦丁堡被奥斯曼土耳其共和国的苏丹穆罕默德二世攻陷,改名米兰,引发了一文山会海的移民潮,其中有一件表面看起来无足轻重的轩然大波:一群土耳其共和国(The Republic of Turkey)玻璃创制商,穿越莫桑比克海峡,在威南宁安家下来。这一个玻璃创立商的玻璃创造技术卓殊精密,但给威火奴鲁鲁的木质结构房屋带来了火灾隐患。由此,威瓦伦西亚政党把这个玻璃创制商集中迁移到穆拉诺岛。在下个世纪,穆拉诺岛已经改为远近出名的玻璃岛,就好像当今世界的硅谷。岛上的一个玻璃创立商巴洛维亚,通过实验,将富含钾和锰的藻类烧成灰,出席到熔化的玻璃液中,制作出晶莹剔透的水晶玻璃。现在那种玻璃仍然出现在大家的屋宇中。

写到那里截止,玻璃已经从利比亚国荒漠来到了穆拉诺岛,同时,玻璃从原本的二氧化硅结晶变成了水晶玻璃,拥有更强有力的能量和用途。

玻璃旅程之二:从12世纪修道士用的镜子,到20世纪Bell实验室讲明的光纤。

12世纪的修道士要求研读经文,他们时常依靠一块弧形的玻璃块,来匡助阅读。同样是玻璃创建商发现了这一个商机,他们将玻璃做成要旨卓越的小圆片,并镶上镜框,创设出了镜子,改变了我们着眼这些世界的点子。但眼镜并不曾就此流行起来,直到15世纪40年份,古腾堡发明印刷机。古腾堡印刷机使书籍变得老大有利、便于指引,提升了人人的识字率和文化程度。人们起始意识到自己的视力缺陷,必要眼镜扶助阅读,于是,在古腾堡印刷机发明100年内,整个南美洲辈出了成百上千家眼镜店,那就是杰出的蜂鸟效应:一个小发明,引发了另一种巨大的科学技术立异。眼镜普及未来,这一个眼镜成立商并没有就此止步。1590年,荷兰眼镜商杰森在夯实验的时候,将两片镜片重叠起来放置,发现看到的实体被放大了,就那样表明了显微镜。在紧接着的70年里,显微镜不断革新,英帝国数学家胡克利用显微镜,观看到了细胞,而那又成了微生物学的初始。既然显微镜可以看出不远处微小的东西,那么大家能不可能运用镜片看到远处的事物呢?同样也是荷兰王国眼镜商利伯希,在考察她的子女们玩镜片的时候,突发灵感,发明了望远镜。一年后,伽利略革新了利伯希的望远镜,观望到了卫星围绕紫炁星旋转的景观,而这又成了天法学的起先。一环扣着一环,你永远不明了,什么是发端,什么是终极。当然,镜片还将逐步进步,发展成为照相机的镜头和TV显示器,最后变成手机显示屏,那一个都采纳了玻璃传送光,处奥林巴斯的超常规能力,给了大家全新的理念。

玻璃不仅仅在视觉方面在渐渐进步迭代,在资料方面,也有周边的利用。1887年,数学家波伊斯,在做物理实验时,将溶解的玻璃扩展,得到一种玻璃纤维,拥有很强的硬度,甚至逾越钢铁。在众人的印象中,玻璃是易碎的,不过玻璃纤维改变了那种刻板记念。20世纪先前时期,玻璃纤维已普遍用于隔热设备,电路板,甚至用来创造波音公司空客A380飞机的外壳。同一时代,Bell实验室发现,玻璃纤维可以传导激光,而且作用远超出传输电信号,那种技能最后进步成大家现在利用广泛的光纤技术。人们采用光纤技术,搭建了大地网络的框架,可以说,当今世界的互连网就是创造在光纤之上的,那是一个多么巨大的发明,而玻璃最初,只是静静地躺在利比亚国的沙漠里,默默无闻。

北美洲中世纪一代的镜子

玻璃旅程之三:从家用镜子,到长滩岛天文台望远镜。

玻璃,启发了亚洲的利己主义思潮和文艺复兴。1400年从前的绘画都是以宗教绘画和王室绘画为主,1400年之后,人们蓦然对自画像的志趣大增,其实是由于镜子的面世。镜子也是由穆拉诺岛的玻璃成立商发明的,他们在玻璃背面涂上金属,那样就时有发生了一个反光面。人们在眼镜发明之前,大致从未见过自己的脸长什么样,镜子发明之后,人们初叶对协调感兴趣了,重视美和外部。能够如此说,镜子直接作育了亚洲个人主义的萌芽。

意国歌唱家菲利波通过寓目镜子,发明了画画中的直线透视法,启发了绘画的革命,导致文艺复兴的暴发,那似乎花朵促使蜂鸟爆发向上。相似的例证在《双轨》一书中也提到过,英格兰的一家白兰地(BRANDY)酒厂委托一名叫Joseph的不错助教探讨怎样提升酒厂的蒸馏功能,Joseph教师商量发现蒸汽中贮藏了远大热量。巧合的是,Joseph有一个号称沃特t的同事,瓦特正懊丧不了然什么样改进教学选取的蒸汽泵,他获知了Joseph的研商进展。在Joseph的诱导下,沃特t成立出一台高级蒸汽泵,创新了及时的蒸汽机,由此拉开了工业革命的发轫,工业革命的前进则改变了满世界政治格局。那所有既是有时,也是肯定。

15世纪的眼镜

眼镜发展到后天,已经拔取到了天文望远镜上,巴厘岛大岛天文台有着世界上最强劲的光学望远镜。为了避免图像失真,他们使用镜子来捕捉极其微弱的光,每个望远镜有36块六边形的眼镜,它们组成望远镜的反光布,通过反射让光线根据指定的门径形成图像。望远镜的操纵种类还足以由此调整那么些镜子的角度,将模糊的图像变明晰,就像把眼镜戴在近视的人脸上,模糊的物体,突然变得清晰无比。

玻璃,又一回延长了俺们的社会风气。从细胞和微生物的社会风气,到大家手里的无绳电话机、照相机,甚至让大家可以到达银河系的边缘。而这整个的发生,仅仅是出于二氧化硅独特的赛璐珞属性,地球上尚未其他因素,比硅元素影响力更大。人类尽管是碳基生命,但大家现在曾经离不开硅元素。自始至终,玻璃都在为大家辅导前进的动向,不断开辟新世界的大门。

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