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從古羅馬人的科學智慧說起

時間:2016-12-01 03:15:35來源:大公網

  圖:藝術家也會把玻璃製成品着色,增值成為價值不菲的藝術品,意大利的威尼斯便是出產玻璃藝術品的著名城市       網上圖片

  古代中國人的科學文明比西方一直領先,我們在造紙、木器、陶瓷和金屬的技藝,一直執世界的牛耳,卻獨獨忽略了玻璃。

  玻璃有它的獨特性質,不單是透明、易碎,也是熱和電的不良導體,廣泛用於建築、傢具、汽車和輪船,可能中國人小覷這種易碎的透明物料,一直沒有應用玻璃,古羅馬人卻懂得利用玻璃作窗戶,透明防水的玻璃可以遮風擋雨,後來歐洲人更把玻璃上釉着色,也有加上彩繪,現在能夠見到的歐洲教堂玻璃花窗,成就了西方獨特的建築風格,東方人用紙窗、木窗或紗窗,雖然效果良好,但與西方的風格迥異,現代建築玻璃更是重要的建築材料,現代城市中玻璃幕牆的商業大廈林立。

  玻璃是液態晶體

  很多人以為玻璃是固體,其實它是一種液態晶體,組成的成分原子排列不規則,不似固體原子間有強大的化學鍵合,所以容易打碎;但是玻璃成分硅原子中不同能階差異大,可見光的頻率較低,不能激發低能階電子跳躍至高能階去,所以可見光可以穿透玻璃,但玻璃可以吸收紫外線,較高的能量紫外光可以激發電子跳躍轉移至高能階去。

  西方人利用玻璃作各式各樣的用途,例如製造酒杯、容器、花瓶和燈罩等,除實用價值外,還增添了藝術元素,使產品有很高的附加值,有些更是價值不菲的藝術品。幾百年前西方工藝已經能夠把玻璃塑造成不同的形態,1666年牛頓能夠充分解釋棱鏡的光折射現象,把白光色散成七色彩虹,破解了自然界彩虹形成之謎;玻璃不單使人類了解折射現象,利用玻璃製造望遠鏡和顯微鏡等光學儀器,令西方光學和天文學發展領先世界;現代化學實驗室的儀器大多用玻璃造成,因為它性質穩定,不與一般化學試劑發生反應,玻璃也有良好的耐熱性能,可以抵禦高溫加熱,而且玻璃是透明清澈,方便科研者觀察反應變化,這是科學儀器選用玻璃的最主要原因。

  當玻璃加入其他物質時,可以改變它的性質,例如加入氧化硼,可使玻璃變得耐熱,一般實驗室的儀器多使用這類玻璃;若加入其他氧化物,使玻璃顯現不同顏色,例如加入氧化銅(I),玻璃呈紅色,中國人也懂得運用氧化銅(I)做出釉裏紅瓷器;藝術家憑着自身創意,也會把玻璃製成品着色,增值成為價值不菲的藝術品,意大利的威尼斯便是出產玻璃藝術品的著名城市,每年為意國賺了不少外匯。

  香港科學創意學會理事 潘永強

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