國家地理雜誌 中文版 2024年2月 No.267 玻璃的超能力

國家地理雜誌 中文版 2024年2月 No.267 玻璃的超能力

定價
$10.00
售價
$10.00
定價
Sold out
單價
每 

免運,香港郵政寄送
規格: 17.5x25.5cm 平裝 全彩
出版日期: 2024年2月1日


人類製造玻璃已有數千年,如今它已經變得無處不在,在生活中不可或缺。科學家正在不斷精進這種材料,不但創造出可以彈跳、彎曲的玻璃,還能用來製作地球上最大的望遠鏡鏡片。

現代世界靠著玻璃運轉,這已成為人類社會不可或缺的材料。

2023年3月一個冷冽的下午,秋葉和彥與一位同事站在日本「千葉光學」玻璃工廠的庭院內,準備打開他們最近的成品。堆高機推出一個大約浴缸大小的大型陶土坩堝,在他們面前放下。兩人各抓起一把長柄大錘,高舉過頭,用力敲打坩堝外緣。他們劈開厚重的陶器,露出珍貴的內容物:一種堅硬發亮的物質,映照著午後的陽光。它散發出淡藍色調的光,就像北極的冰。

秋葉是工廠主任,他讚歎著往後退。「Kirei。」他用日語說。真美。這是最近一批所謂的「E6」,是全世界最純的光學玻璃之一。

千葉光學位於東京的東邊,五十多年來一直用手工打造的陶土坩堝製作玻璃。這種技術始於1800年代早期,當時的瑞士鏡片商皮耶-路易.吉南首創使用陶瓷攪拌器混合熔融玻璃的方法,過程不會產生氣泡和雜質,因此產品很適合光學用途。1965年,日本公司「小原玻璃」改進這個程序,用自己的混合物發展出E6,一種所謂的低膨脹玻璃,如今只有千葉光學幫小原製作這種玻璃。

坩堝的容量約800公升,製作一個大約需耗時四個月。首先,陶土容器必須用手工捏塑。接著工作人員將矽石、氧化硼、氧化鋁等物質的混合物倒入,再將坩堝加熱到攝氏1500度。熔化過程中,必須定時攪動熔融的玻璃超過兩天,然後將坩堝放在溫控室冷卻兩週的時間。

打破陶土坩堝的過程會一併移除玻璃的最外層,留下來的純物質可以再次熔化,精準塑造成形,即使在極端溫度之下也不會變形,因此有「低膨脹」之名。製造大型望遠鏡的玻璃鏡片時,這種穩定度非常重要。

能讓天文學家窺探深遠太空的這類超昂貴儀器,市場非常有限。實在太有限了,過去42年來所有的E6都是交貨給同一位買主。高達122公噸的大量產品都是供應給同一個計畫,如果這個計畫成功,將會改變我們對宇宙的想法。

E6只是一個例子,顯示新創的玻璃能夠用來探索各種新領域。事實上,過去50年的玻璃技術和工業發展超越了先前的1000年,促使聯合國在2022年認定玻璃是百分之百的可回收建材,最有可能協助許多國家在2030年達到永續發展的目標。

簡而言之,我們已進入全新的玻璃時代,科學家會用這種古老的材料大幅改善我們的生活。

在工廠裡,秋葉和彥警告我不要碰觸剛露出的玻璃,因為表面覆蓋著細微碎片。隨著太陽下山,巨大的玻璃塊繼續改變色調,閃耀著些許黃寶石色,然後是藍寶石色和銀色。我怔在那裡,看著色彩轉變,這種超脫世俗的物質閃閃發亮,彷彿有許多金色星星漂浮其中。