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透明的玻璃
GLASS

2001年，我在西班牙安达鲁西亚的乡间小路上曾经见过一个令人心醉神驰的影像。我开车经过当地四处可见的橄榄园，树木从我两旁飞逝，我不停瞥见成排低矮的橄榄树排成完美的直线，有如陈年默片从我眼前闪过，感觉就像那些古老的橄榄树对我施了魔法，让我忘记旅途的无聊与闷热。

无数次惊鸿一瞥中，那树木成排延伸到天际的景象让人沉迷。我看看前方的道路，看看两旁的魔幻景象，看看路，又看看两旁，结果撞上了一辆拖拉机。

我到现在还是不晓得它是怎么出现在我的前方的。我猛踩刹车，整个人从座椅上冲向挡风玻璃。我还记得撞到玻璃瞬间的触感。玻璃应声碎裂，我突然定格，宛如撞到一堵透明的姜饼墙。

沙是岩石经过风吹雨打、海浪冲击或其他侵蚀作用，剥落形成的碎屑混合而成的微粒。抓一把沙起来仔细观察，你会发现许多沙砾都由石英组成。石英是二氧化硅结晶，种类繁多，因为氧和硅是地壳中含量最多的两个元素，化合后会形成二氧化硅（SiO₂）。简单来说，石英结晶就是二氧化硅的规则排列，如同冰晶是水分子的规则排列、铁是铁原子的规则排列一样。

石英受热会让硅、氧原子得到能量开始震荡，但在某个温度之前都无法挣脱晶格的束缚，这就是固体之所以为固体的原因。当原子持续受热震荡到一个临界值，亦即熔点，就会有足够的能量挣脱键结，开始自由迁移，成为液态的二氧化硅。冰晶融化为液态水时，水分子也是如此变化。不过，水分子和二氧化硅分子有很大的不同。

那就是液态水一旦降温，水分子会立刻结晶为冰。事实上，这个结晶反应几乎无法阻止：从冰箱冷冻库结霜到山上的白雪，都是水再结晶为冰的例子，而雪花的精致结构就来自水分子的对称排列。我们可以不断重复融化和结冻的过程，冰晶也会反复形成。但二氧化硅就不同了。液态二氧化硅冷却时很难再形成结晶，感觉就像二氧化硅忘了怎么变为结晶似的：哪个原子该在哪里，谁该排在谁的旁边，对这些原子来说似乎都变成了难题。加上二氧化硅液体冷却时，原子能量越来越少，越来越难移动，使得情况更是雪上加霜，原子更难回到组成结晶的正确位置，结果就是生成具有液态结构的二氧化硅固体，也就是玻璃。

硅石（石英）的规则结晶构造和玻璃的不规则构造比较图

由于二氧化硅无法结晶，就能形成玻璃，你可能因此觉得玻璃做起来很容易，但其实不然。在沙漠里点一堆火，要是风势够大，可能会有沙子熔化，成为半透明的黏稠液体。这液体冷却后确实会硬化成为玻璃，但几乎都会含有大量未熔化的沙粒，外观有如棕色的鳞片，而且很快就会瓦解，再次变为沙粒。

这种做法有两个问题。首先是大多数沙子里的矿物组成都不对，无法做出好的玻璃。棕色在化学上是不好的预兆，表示含有杂质。颜料也一样，随意混色不会得到纯色，只会产生棕棕灰灰的色调。有些添加物（如碳酸钠，也就是所谓的助熔剂）能促进玻璃生成，但大多数添加物都没有这个能力。沙子虽然富含石英，却也含有风吹雨打带来的各种物质，实在可惜。不过，就算沙子的矿物成分和比例正确，也会遇到第二个问题，就是熔点需要高达1200℃左右，比一般火焰的700℃至800℃还高。