罗马人的科学智慧

虽然古埃及人和古希腊人都对玻璃制造有所贡献，不过真正让玻璃走入日常生活的还是古罗马人，是他们发现了“助熔剂”的妙用。他们使用的助熔剂是泡碱，一种天然生成的碳酸钠。泡碱让古罗马人制作透明玻璃的温度低了许多，不再需要加热到足以熔化纯石英的温度。他们选择的制造地点有成分正确的原料以及温度够高的窑烧，在那里大量制造玻璃，再用四通八达的贸易网络把产品运往古罗马帝国各地，供工匠制作成各种用品。这些做法并不空前，过去就有人做过，但根据古罗马史家老普林尼的说法，古罗马人让玻璃变得廉价，使它首次成为寻常百姓也能使用的物品。

古罗马人非常喜欢玻璃，从各种充满创意的使用方式可以看出他们热爱的程度，例如玻璃窗就是他们发明的。古罗马之前，窗户都是直接开着（英文的窗户window原意是“风眼”），虽然有些窗户会加装百叶窗或窗帘遮风挡雨，但以透明材料作为保护还是前所未有的创举。但显然当时的窗玻璃都很小，而且必须用铅焊接，因为古罗马人还没有能力制作大面玻璃。不过他们却开启了人类把玻璃用于建筑的热潮，至今依然热度不减。

透明玻璃问世之前，镜子都是由金属表面高度抛光制成的。古罗马人发现，在金属上加一层透明玻璃，不仅能保护金属表面不受刮损和腐蚀，还能减少金属的用量到只需一毫米厚即可。这使得镜子的造价大幅降低，并增加效用和寿命，直到今日这依然是大多数镜子的基本制作方法。

古罗马人的玻璃工艺可不止于此。公元1世纪以前，玻璃制品都是熔化玻璃砂再灌模做成的。粗糙的玻璃制品使用这种方法绰绰有余，但想制作更精致的物品就要很费功夫了。例如制作薄酒杯时，模腔必须够细，但浓稠的玻璃熔浆很难灌入细的模腔。古罗马人发现固态玻璃只要加热到一定程度，就会像塑料一样容易塑形，用铁钳夹着就能在玻璃冷却前拉出各种形状，甚至能在玻璃红热时吹气进去，冷却后形成完美的玻璃泡泡。凭着玻璃吹制技术，古罗马人终于能做出精致和复杂程度前所未有的薄壁酒杯。

玻璃发明之前，酒杯都是金属、兽角或陶瓷做成的不透明容器，欣赏美酒完全得靠味觉。玻璃酒杯发明后，酒的色泽、透明度和亮度也变得重要起来。看得到自己在喝什么，对我们来说稀松平常，对古罗马人却是全新的体验，他们爱极了这种视觉享受。

古罗马酒杯已经是当时人类技术和文明之冠，不过比起现代酒杯还是相形见绌多了。当时的问题是，玻璃内含大量气泡，不仅破坏美感，还会严重削弱玻璃强度。无论杯子互碰或不慎摔到地上，物质受力时都会把力分摊给各个原子以吸收外压，减少单一原子的受力，无法负荷的原子会脱离原本的位置，形成裂痕。气泡或裂痕所在的原子，周边原子较少，无法靠周边原子拉住它们或分散受力，因此更容易脱离原本的位置。玻璃摔碎是因为外力太大，玻璃内部发生连锁反应，某原子脱离原位会连带拉走周边的原子。外力越大，发生连锁反应所需的气泡或裂痕就越小。换句话说，玻璃里的气泡越大，酒杯就越禁不起撞击。