玻璃在人类文明史中的地位

Macfalane认为人们生活在玻璃浸润文明之中,他将古玻璃分为五类用途:第一类法文 称为verroterie,指玻璃珠、玻璃首饰、玻璃砝码和玻璃玩具;第二类法文称为verrerie,指 玻璃器皿、玻璃花瓶、玻璃瓶和其他实用器皿;第三类法文称为vitrail,指玻璃窗,并用英 语集合词glass包括前三类用途;第四类用途为玻璃镜子;第五类用途为透镜和棱镜。古代 文明时代(公元前3500〜100)美索不达米亚人、叙利亚人、塞浦路斯人和埃及人制作玻璃 的用途主要为玻璃珠、玻璃首饰、玻璃器皿、玻璃瓶罐等(第一类用途和第二类用途)。以 后第一类用途几乎遍及欧亚大陆,两千多年来,中国和日本古玻璃的主要用途基本上是作为 宝石和珍珠的代用品。公元前40年左右在叙利亚产生吹管,以后在罗马帝国流行,罗马人 用吹管蘸上玻璃液进行吹制成形,使玻璃瓶罐和玻璃器皿能大量生产,是玻璃制造上的重大 发明。12世纪以后,玻璃制造业在欧洲大为发展,意大利威尼斯人不仅在玻璃制造上进行 施釉、描金、嵌丝等装饰,更重要的是15世纪制造了透明玻璃,也是玻璃制造上的创举。 由于基督教的兴起,教堂中开始流行玻璃窗,5世纪法国的图尔,以后英格兰的桑德兰教堂 均为玻璃窗的出现提供了佐证,到了公元10世纪,教堂已广泛应用彩绘玻璃窗,12世纪窗 玻璃飞速发展,当时是吹成大玻璃球或玻璃筒,然后切开、摊平成为玻璃板。窗玻璃的出 现,阻挡了风霜雨雪,改善了工作环境,延长了工作时间,更主要是窗玻璃扩大了光的世 界,对中世纪光学家的思维起了推动作用。

12世纪和13世纪初西方就出现了背面涂金属的玻璃镜,15世纪和16世纪意大利人生 产的玻璃镜几乎独占了欧洲市场,玻璃镜促进了光学的发展和美术透视理论的完善。

透镜和棱镜出现在13世纪以后,恰恰偶合中世纪光学与数学发达时期,玻璃眼镜是透 镜的一个分支,也是在1280年开始普及的,有了透镜、棱镜和眼镜,人们对光的特性兴趣 大为增加,并且深人探索,导致到显微镜和望远镜的发明。

玻璃五大用途,特别是玻璃窗、玻璃镜、透镜和棱镜,对人类文明进展起了促进作用, 第一次的科学热潮是9〜12世纪阿拉伯科学家的实验工作,罗马帝国衰亡以后,阿拉伯地区 是世界玻璃制造中心,在9世纪以前,阿拉伯人就制造了形状、大小和颜色各异的玻璃制 品,如研究者要用一个长颈瓶来验证化学理论,就制造一个玻璃瓶;要研究光学就将玻璃球 中充水,作为放大的透镜,还可聚集太阳光作为取火镜。在9〜12世纪伊斯兰学者实验活动 的巅峰时期,曲颈瓶、长颈瓶、容器、镜子、充水玻璃球的透镜等,玻璃作为实验工具,发 挥了关键作用。在中世纪作品中描写当时科学环境中,可以看到实验室内充满了玻璃器具, 玻璃对炼金术和化学的发展作用功不可没。

13〜15世纪文艺复兴期间,窗玻璃和玻璃镜的出现,促进了透视学和现实主义绘画的 发展,Edgarton所著的《文艺复兴时期直线透视再发现》一书中提出:镜子乃文艺复兴透 视之母。Gottlieb在《窗户与艺术》一书中对玻璃窗与文艺复兴的密切关系作了阐述:有了 窗玻璃和玻璃镜子,使画面由二维变成三维,可充分利用空间透视,出现了透视理论,对15世纪建筑家和画家向透视美术方向发展起了重要的推动作用。

13〜18世纪现代科学的发展过程中,Macfadane指出玻璃极可能是一个最重要的因素。 16世纪末,依靠玻璃仪器的帮助,实验法已诞生,并呈现多种特征,如追求精确、崇尚求 知、提炼理论、建构学科、重视视觉等。Bacon指出玻璃在极大程度上变成了一种基本工 具,辅助人们思索和认识,并用以探索自然法则。Middleton也这样评论“17世纪数十年内 发明的六种宝贵的科学仪器,无疑产生巨大效应,推动了科学的发展。这些仪器是:望远 镜、显微镜、气泵、摆钟、温度计和气压计。它们每一种都使得过去不可想像的实验和测量 工作成为现实……”。不难设想:没有望远镜就没有天文学,没有显微镜就没有生物学和遗 传学,没有气压计就没有气体定律,也就没有了真空技术,没有六分仪也就没有了导航术, 而17世纪发明的光学玻璃、仪器玻璃以及玻璃的研磨、抛光、精密热加工和表面处理为制 造这些仪器奠定了基础。

牛津大学科学史专家Hard遴选了 20个改变人类世界观的实验,其中有12个明显离不 开玻璃仪器的,其余8个大多数需要前人用玻璃仪器进行实验打下的知识基础,由此可见玻 璃对于科学发展的意义。正如Macfarlane指出那样“如果玻璃缺席,我们丰饶的现代文明 就不可能存在”,“玻璃能量和效应变得越来越大,发生得越来越快,玻璃自身对于人类已经 不止是一个附加的资源,它还是推进了其他多种工艺技术的改革创新”。


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