#材料科学#
0.引子
我到现在还是不晓得拖拉机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。
一次车祸，作者在驾驶过程中撞上了自家车的挡风玻璃，然而这位科学狂人却借着这个经历，向我们科普玻璃的起源、玻璃的微观结构、玻璃发明的意义等相关知识。本章分为"高温闪电造玻璃"、"罗马人的科学智慧"、"中国人独缺的发明"、"玻璃透光的奥秘"、"玻璃推动科学进步"、"玻璃揭开啤酒的面纱"、"粉身碎骨保安全"、"透过玻璃看见世界"八个小节。
各种颜色的现代玻璃品1.玻璃的发现
玻璃分为人造玻璃和天然玻璃两类，目前人类发现的最早的天然玻璃位于利比亚沙漠，科学家认为它是在万年前地球遭受陨石撞击时，周围的岩石在高温环境下熔化再经过冷却而形成的。
而最早的人造玻璃则来自于古代埃及和古代罗马，其中古罗马人对人造玻璃的贡献更大。书中指出，玻璃在制造过程中需要℃以上的高温，而古罗马人在玻璃制造的过程中发现了碳酸钠这种“助融剂”，大大降低了原料熔化的温度，减少了玻璃的制造成本，推动了玻璃在生活中的广泛应用。
古代罗马玻璃工艺品2.玻璃的微观结构与透光性
其实玻璃的微观结构我们在大学的本科就学过，它是一种长程无序，短程有序的非晶态物质，主要由硅原子、氧原子构成。理论上来说，核外电子占据空间很小很小，原子内部有足够的空间让光穿过，那么，对于包括玻璃在内的材料，为什么不是所有的材料具有透光性呢？作者在第四节中这样解释：
玻璃的微观结构模型作者将每个轨道上的电子比作体育场的观众，外界的光就相当于给了观众“升级观看”的体验的机会，如果这些观众“接纳”了这些机会，即电子吸收了光能，那么材料的透光率就会降低。但是玻璃里面的量子态与众不同，只有波长段能量高的紫外线会被吸收，可见光的能量不足以使得原子内部的电子跃迁。因此，我们常说窗户可以防晒，但是却不影响我们观赏窗外的风景。
用在建筑上的玻璃窗户3.玻璃的制作工艺
有人会说制作玻璃太简单了，架个炉子，倒点沙子，点个火熔化沙子，然后等它冷却就OK了。这句话没有错，但且不说需要的高温环境，这样做出来的劣质玻璃，不仅杂质多成色难看，而且力学性能极差，稍微一点外力，玻璃便会成为一滩碎渣。
劣质玻璃的困扰古罗马人不仅仅发现了碳酸钠降低二氧化硅熔点的作用，并且进一步发展了玻璃的制备工艺，首先，他们选择了正确的原料配比，调节了制造玻璃时各种元素的含量，极大地提高了玻璃的品质。随后，他们发明了玻璃的吹塑和烧拉工艺，制备了镜子、酒杯、窗户等薄层玻璃制品。
4.玻璃推动科学的发展
玻璃诞生的意义可并不局限于生活，在人类历史中，随着玻璃制造工艺的不断进步，越来越多的科学问题也得到了解决。
例如，正是有了玻璃的发展，牛顿才能用三棱镜探索自然白光的奥秘，向我们揭示了彩虹形成的原理，进一步提出了光的色散理论；正是有了玻璃的发展，化学家们才有了加热试剂和收集气体的容器，他们才能发现质量守恒定律和各种化学物质；正是有了玻璃的发展，人们才能做出显微镜，生物学家才能探索细胞的结构；也正是因为玻璃的发展，天文学家才能用望远镜观测到太空的漫天繁星，才有了太阳系的发现。
光的色散的发现天文望远镜5.现代功能玻璃
当然，玻璃不仅仅推动了科学的发展，科学的发展也为玻璃家族带来了许多新成员。玻璃给人的印象是硬且脆，换言之就是抗冲击强度较差。17世纪的40年代，人们发现了“鲁珀特之泪”，依据急速降温，能使得玻璃内部产生极高的压应力的原理，汽车工业开发了用于驾驶室前的挡风玻璃。
汽车挡风玻璃再如，作者回忆了年英国暴动的经历，体会到强化玻璃给我们带来的安全感。强化玻璃是在普通玻璃中加入夹层，表面的玻璃破碎后，会吸收一部分能量，而夹层的存在又会像一张大网一般吸收更多的能量，阻碍冲积物的继续前进，防弹玻璃就是一种经过特种工艺制备的强化玻璃。
防弹玻璃6.总结与感悟
读完这一章节，我才知道玻璃的发展对人类文明和科学的发展起到如此大的推动作用。同时也略感遗憾，因为玻璃并不是我们祖国发明的，曾经，我们在其它材料上领先国外很多，但是，却因为小小的玻璃导致了近代材料的落后。然而，令人欣慰的是，目前我国的玻璃制造业实现了反超，甚至在一些方面名列前茅。小Q也衷心希望我国能在玻璃这种无机非金属材料上取得更多的骄人战绩！！！
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