中國人獨缺的發明
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液態二氧化硅冷卻時很難再形成結晶，原子難以回到組成結晶的正確位置，結果就是生成具有液態結構的二氧化硅固體，這就是玻璃的形成原理。
中國人獨缺的發明
中國人的材料技術發展曾經領先了西方世界足足一千年，在紙、木材、陶瓷和金屬的發展上中國都是專家，卻獨獨忽略了玻璃。 相較之下，西方由於酒杯曾經風騷一時，使得西方人對玻璃始終帶有一分尊敬與欣賞，導致其文化深受影響。透明防水的窗玻璃能讓光線進入又能遮風避雨，在歐洲實在有用，很難被忽略，天氣較冷的北歐尤其如此。不過，歐洲人起初只能做出小面的堅固透明玻璃，幸好可以用鉛接合成大面玻璃，甚至可以上釉著色。彩繪和花窗玻璃成為財富和文化的象徵，更徹底改寫了歐洲教堂建築。為教堂製作花窗玻璃的工匠，逐漸獲得和石匠同等的地位，備受敬重，新的上釉技術也在歐洲蓬勃發展。
教堂花窗玻璃與東方紙窗（電視劇《琅琊榜》場景）
19世紀之前，東方人一直輕忽玻璃。日本和中國的房子主要使用紙窗，雖然效果良好，卻造就了不同於西方人的建築風格。由於缺乏玻璃技術，東方就算工藝發達，也未能發明望遠鏡和顯微鏡，這些物品都要等到西方傳教士引入時，才得以接觸。當時中國工藝技術遙遙領先，實在無法判斷，是否因為少了這兩項關鍵的光學儀器，才未能如17世紀的西方般更進一步發生科學革命。 但清楚的是，沒有望遠鏡就不可能看見木星的衛星，也不可能看見冥王星並做出關鍵的天文測量，奠定我們現在對宇宙的理解。同理，沒有顯微鏡就不可能看見細菌之類的微生物，也不可能有系統地研究微觀世界，發展出醫療和各種工程技術。
下面是這種中國人獨缺的發明在西方的發展史。
古希臘人和古埃及人都對玻璃製造有所貢獻，不過真正讓玻璃走入日常生活的還是古羅馬人，是他們發現了「助熔劑」的妙用。他們使用的助熔劑是泡鹼，一種天然生成的碳酸鈉。泡鹼讓古羅馬人製作透明玻璃的溫度低了許多，不再需要加熱到足以熔化純石英的溫度。他們選擇的製造地點有成分正確的原料以及溫度夠高的窯燒，在那裡大量製造玻璃，再用四通八達的貿易網路把產品運往古羅馬帝國各地，供工匠製作成各種用品。這些做法並不空前，過去就有人做過，但根據古羅馬史家老普林尼的說法，古羅馬人讓玻璃變得廉價，使它首次成為尋常百姓也能使用的物品。
古羅馬人非常喜歡玻璃，從各種充滿創意的使用方式可以看出他們熱愛的程度，例如玻璃窗就是他們發明的。古羅馬之前，窗戶都是直接開著（英文的窗戶window原意是「風眼」），雖然有些窗戶會加裝百葉窗或窗帘遮風擋雨，但以透明材料作為保護還是前所未有的創舉。但顯然當時的窗玻璃都很小，而且必須用鉛焊接，因為古羅馬人還沒有能力製作大面玻璃。不過他們卻開啟了人類把玻璃用於建築的熱潮，至今依然熱度不減。
透明玻璃問世之前，鏡子都是由金屬表面高度拋光製成的。古羅馬人發現，在金屬上加一層透明玻璃，不僅能保護金屬表面不受刮損和腐蝕，還能減少金屬的用量到只需一毫米厚即可。這使得鏡子的造價大幅降低，並增加效用和壽命，直到今日這依然是大多數鏡子的基本製作方法。
古羅馬人的玻璃工藝可不止於此。公元1世紀以前，玻璃製品都是熔化玻璃砂再灌模做成的。粗糙的玻璃製品使用這種方法綽綽有餘，但想製作更精緻的物品就要很費功夫了。例如製作薄酒杯時，模腔必須夠細，但濃稠的玻璃熔漿很難灌入細的模腔。古羅馬人發現固態玻璃只要加熱到一定程度，就會像塑料一樣容易塑形，用鐵鉗夾著就能在玻璃冷卻前拉出各種形狀，甚至能在玻璃紅熱時吹氣進去，冷卻後形成完美的玻璃泡泡。憑著玻璃吹制技術，古羅馬人終於能做出精緻和複雜程度前所未有的薄壁酒杯。 玻璃發明之前，酒杯都是金屬、獸角或陶瓷做成的不透明容器，欣賞美酒完全得靠味覺。玻璃酒杯發明後，酒的色澤、透明度和亮度也變得重要起來。看得到自己在喝什麼，對我們來說稀鬆平常，對古羅馬人卻是全新的體驗，他們愛極了這種視覺享受。
古羅馬盧奇格斯杯酒杯
（受到光線照射時，玻璃內金屬顆粒的電子發生振動，能夠隨著光照變化改變顏色）
古羅馬酒杯已經是當時人類技術和文明之冠，不過比起現代酒杯還是相形見絀多了。當時的問題是，玻璃內含大量氣泡，不僅破壞美感，還會嚴重削弱玻璃強度。無論杯子互碰或不慎摔到地上，物質受力時都會把力分攤給各個原子以吸收外壓，減少單一原子的受力，無法負荷的原子會脫離原本的位置，形成裂痕。氣泡或裂痕所在的原子，周邊原子較少，無法靠周邊原子拉住它們或分散受力，因此更容易脫離原本的位置。玻璃摔碎是因為外力太大，玻璃內部發生連鎖反應，某原子脫離原位會連帶拉走周邊的原子。外力越大，發生連鎖反應所需的氣泡或裂痕就越小。換句話說，玻璃里的氣泡越大，酒杯就越禁不起撞擊。
與玻璃有關的小知識
由於二氧化硅無法結晶，就能形成玻璃，大家可能因此覺得玻璃做起來很容易，但其實不然。在沙漠里點一堆火，要是風勢夠大，可能會有沙子熔化，成為半透明的黏稠液體。這液體冷卻後確實會硬化成為玻璃，但幾乎都會含有大量未熔化的沙粒，外觀有如棕色的鱗片，而且很快就會瓦解，再次變為沙粒。 這種做法有兩個問題。首先是大多數沙子里的礦物組成都不對，無法做出好的玻璃。棕色在化學上是不好的預兆，表示含有雜質。顏料也一樣，隨意混色不會得到純色，只會產生棕棕灰灰的色調。有些添加物（如碳酸鈉，也就是所謂的助熔劑）能促進玻璃生成，但大多數添加物都沒有這個能力。沙子雖然富含石英，卻也含有風吹雨打帶來的各種物質，實在可惜。不過，就算沙子的礦物成分和比例正確，也會遇到第二個問題，就是熔點需要高達1200℃左右，比一般火焰的700℃至800℃還高。
閃電可以解決這個問題。閃電擊中沙漠會產生超過10,000℃的高溫，不僅熔化沙子綽綽有餘，還能讓沙子變成稱為硅管石或閃電熔岩的玻璃柱。這些玻璃柱色如焦炭，狀似閃電，令人想起雷神托爾發怒射出的雷霆，因此硅管石的拉丁字源（fulgur）意思就是閃電。閃電熔岩因為是中空的，所以重量極輕，它的外層堅硬，內層是光滑的中空管狀構造。最先遭閃電擊中的沙子受高熱蒸發，因此形成中空，中空孔洞向外傳熱，先把沙子熔化，形成光滑的玻璃層，而再往外傳的溫度只能讓沙子熔合在一起，於是形成粗糙的邊緣。閃電熔岩的顏色取決於沙子的組成元素，從灰黑色到半透明的都有。石英沙漠的閃電熔岩就是半透明的。閃電熔岩最長可達15米，非常易碎，因為主體幾乎都是輕度熔合的沙子。過去民眾只把閃電熔岩當成新奇古怪的東西，直到最近才改觀。閃電熔岩生成瞬間會鎖住空氣，形成氣泡，使得遠古的閃電熔岩成為很有用的史料，讓研究全球暖化的科學家可以通過這些氣泡，掌握沙漠過去的氣候變化。
利比亞沙漠有一個地區的沙子特別白，幾乎完全由石英組成。這裡找到的硅管石非常接近晶瑩剔透的現代玻璃，一點也不像髒兮兮的閃電熔岩。古埃及圖坦卡蒙王木乃伊上的聖甲蟲首飾就有一塊這樣的沙漠玻璃。我們知道這塊玻璃不是古埃及人製作的，因為最近研究發現它有2600萬年的歷史。目前已知只有一種物質跟它類似，就是1945年美國新墨西哥州白沙導彈靶場核試爆時產生的玻璃石。由於利比亞沙漠在2600萬年前沒有核爆，而生成如此純凈的玻璃需要極高的溫度，因此目前認為應該是隕石撞擊產生的巨大能量所致。
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