я могу все, что в моих силах
В бесконечной Вселенной нет ничего невозможного
Михаил Герштейн
Все записи
текст

Легенда о первом стекле

Самое толстое стекло в мире установлено в Сиднейском океанариуме, его толщина – 26 см. Панель делали на заказ, и даже в наши дни такой проект считается амбициозным и дорогим. Мы привыкли к стеклу, оно окружает нас в больших городах повсюду – дома, на работе, в магазинах и кафе. Для древних римлян стекло было символом богатства и власти, долгие века им торговала только аристократия, а тот, кто владел секретом изготовления прозрачных и цветных панелей из расплавленного песка, фактически владел миром – по крайней мере, его финансами и умами.
Легенда о первом стекле
Cтеклянная бусина с янтарем, найденная в датской могиле, возрастом около 3400 лет, сделанная, судя по всему, в Древнем Египте. Фото: Roberto Fortuna and Kira Ursem, haaretz.com

Рассказ из глубины веков

Стекло – один из самых древних материалов, известных человечеству. Но мы знаем о его первооткрывателях ровно столько же, сколько об изобретателе колеса. Археология не в силах дать точные ответы, но приблизительная история стекла вырисовывается через письменные источники. Римский энциклопедист Плиний Старший в своем многотомном труде «Естественная история» законспектировал практически все знания Древнего Рима. В 36-й книге он упоминает и об открытии прозрачного стекла: «В Сирии есть область Финикия, примыкающая к Иудее… В том районе берет начало река Белус… Рассказывают, что на этом месте пришвартовался корабль, груженный натроном. Купцы, готовя трапезу на берегу моря, не нашли под рукой камни для поддержки котлов и использовали несколько кусков натрона, взятых с судна. Подвергнув их действию огня в сочетании с песками морского берега, они увидели прозрачные потоки неизвестной доселе жидкости. Говорят, что именно так и было открыто стекло».

Работники разгружают натрон на восточном берегу озера Чад. Фото: Jacques Jangoux/Peter Arnold, Inc. britannica.com

Натрон – это природная смесь карбоната натрия (кальцинированной соды) и пищевой соды, которая образуется естественным путем на дне некоторых высыхающих озер. Древние египтяне использовали его как чистящее средство, добавляли в мыло и даже прообраз зубной пасты. Процесс мумификации тоже не обходился без натрона: этот минерал хорошо поглощал воду и убивал бактерии. Если его добавить в масло, то лампа с фитилем будет давать яркое пламя без копоти. Египетский натрон считался лучшим в мире и вывозился во все страны Средиземноморья, поэтому целое судно с таким грузом не должно вызывать удивления. В наши дни река Белус называется Нааман и впадает в Хайфский залив – одно из мест, которые часто посещали древние мореходы. Но насколько правдоподобно все остальное? Неужели стекло изобрели… случайно?

Подтверждение легенды

В 1926 году американский исследователь Уильям Монро решил провести эксперимент. Он смешал песок с карбонатом натрия и соорудил над смесью очаг. Огонь поддерживался два часа. Когда Монро убрал сгоревшие угли, он увидел, что часть смеси под очагом сплавилась в стеклянную массу. Такой же результат получился при смешивании песка с натроном, а при разведении огня над чистым песком никакого плавления не было.

Этот эксперимент вы можете повторить сами. Натрон можно смоделировать, добавив в кальцинированную соду 17 % пищевой соды, а вот с максимально чистым и мелким песком будет посложнее. Жители Санкт-Петербурга могут съездить в Саблино – знаменитые пещеры некогда вырыли люди, добывавшие песок для стекольного завода. Результат будет скромным, но, если вам удастся достичь нужной температуры, в ваших руках окажется самое настоящее стекло. Прозрачность не гарантируем: зола и прочие примеси могут придать стеклу зеленую или темно-коричневую окраску.

Дорогое удовольствие

Непрозрачное стекло, более легкое в изготовлении и менее требовательное к песку, люди научились делать за тысячи лет до событий на финикийском берегу. Его производили в небольших количествах, создавая самые простые предметы – бусы, амулеты, маленькие сосуды. Скорее всего, ремесленники как-то случайно расплавили песок во время плавки металла или производства фаянса, загрязнив его посторонним веществом. Они стали экспериментировать, смешивая песок с веществами в разных пропорциях, и наконец получили рабочие рецепты для стекла разных цветов.

Самые ранние находки сделаны на территории Сирии и Месопотамии: стеклянные бусины с большим количеством посторонних примесей датируются началом III тысячелетия до н. э. Все находки сделаны в местах погребения знати и подтверждают, что стекло в то время было дорогим удовольствием, сравнимым с золотом и серебром. Скорее всего, секрет стекла знал очень узкий круг мастеров, а объем производства сделали небольшим для того, чтобы цены на необычный материал не падали.

Месопотамское стекло из Национального музея Дании. asor.org

Примерно к 1500 году до н. э. секрет раскрыли. Стеклянное мастерство в Месопотамии стало настолько масштабным, что стеклянные изделия начали вывозить в другие страны, включая Египет. На экспорт пошли и слитки из стекла: египетские мастера их повторно расплавляли, делая собственные произведения искусства. При фараоне Аменофисе III (около 1388–1350 гг. до н. э.) в Фивах построили первые стеклодельные печи. С тех пор египтяне не нуждались в привозном сырье и вскоре превзошли своих учителей. Во времена Римской империи лучшим стеклом по-прежнему считалось египетское. Император Диоклетиан в указе о максимальных ценах на товары ограничил цену стекла из египетского города Александрия 24 динариями за римский фунт (329 г). Эта сумма, если перевести ее на современные деньги, равнялась $480. Легионер, то есть профессиональный солдат, в месяц получал чуть больше – 25 динариев. Хорошее стекло по-прежнему оставалось дорогим удовольствием.

С имперским размахом

В 1956 году во время раскопок некрополя Бет-Шеарим в Израиле нашли стеклянную плиту весом 8,8 т. Ученые долго не могли понять, как и зачем ее сделали, но вскоре все встало на свои места. В стеклодельных печах римского образца плавили от 8 до 20 т стекла одновременно. По-видимому, одну из печей бросили во время военных действий, и огромная стеклянная масса застыла единым слитком. Потом мародеры растащили печь по кирпичикам, а неподъемный слиток так и остался лежать.

Один из осколков бесцветного римского стекла. Фото: Danish-German Jerash Northwest Quarter Project, nature.com

Масштаб производства стекла в Римской империи был таким, что изделия из него по торговым путям дошли до Японии. Римляне первыми начали делать оконные стекла, которые мог себе позволить не только богач. Замечательные образцы оконных стекол были найдены в Помпеях около места гибели Плиния Старшего – в общественных термах (античные бани) использовались матовые с одной стороны стекла размером 100 на 127 см. Их получали методом литья: мягкое расплавленное стекло выливали на влажную поверхность и сразу ровняли большим бруском влажного дерева для получения плоского диска толщиной около 5 мм. Затем диск вручную растягивали с помощью стержней и щипцов, чтобы придать прямоугольную форму. Несмотря на всю грубость и сложность, метод широко использовался в первые века нашей эры. Только потом римляне научились выдувать большую стеклянную «колбасу» и разрезать вдоль куском раскаленного железа. Заготовку помещали на плоскую поверхность горна и опять нагревали, растягивая за края щипцами. В результате получалось не такое гладкое, как современное, но все же листовое стекло.

Производство листового стекла. Гравюра: Thomas Jefferys, pastpages.co.uk

Простые жители покупали небольшие стеклянные пластинки, а потом скрепляли их свинцом в единый лист. Мастерские изготовляли такие пластинки тысячами с помощью «метода короны». Сначала на конце стеклодувной трубки надували полый шар, после чего открывали конец, противоположный трубке. Еще мягкий шар энергично вращали так, чтобы центробежная сила заставила стекло расплющиться в тонкий диск. Когда стекло застывало, его разрезали на небольшие пластинки. Каждый диск имел бугор стекла в центре, который и называли «короной». Куски с бугром и закругленные с одной стороны пластинки продавали дешевле идеально ровных прямоугольников, поэтому по оконному стеклу любой мог сделать выводы о достатке его владельца.

Производство стекла методом короны, fulltable.comОкно, изготовленное методом короны. Фото: Gerlinde Hofmann, flickr.com

Для красоты и разврата

Современные зеркала с задней стороны покрыты «серебряной» металлической краской, отражающей свет, а римские делали, накладывая на стекло тонкие золотые, серебряные или медные листочки. Дешевые зеркала не полировали, и они давали довольно нечеткое изображение.

Зеркала не были римским изобретением. Плиний Старший писал, что их впервые изготовили в финикийском городе Сидон, но римские мастера смогли повторить процесс. Вскоре богачи начали делать целые зеркальные комнаты. Гостий Квадра, живший во времена императора Августа (63 г. до н. э. – 14 г. н. э.), остался в истории благодаря тому, что поставил в спальне не обычные зеркала, а кривые, увеличивающие «инструменты» его любовников.

Фото: Британский музей, britishmuseum.org

В Британском музее хранится «Чаша Ликурга», сделанная в IV веке н. э. Если светить на нее снаружи, чаша выглядит зеленой, а если осветить ее изнутри, она становится темно-красной. С помощью электронного микроскопа в стекле обнаружили наночастицы золота и серебра размером 50–100 нм. При освещении изнутри они поглощали синюю и зеленую части спектра, пропуская наружу только красный цвет.

Качество и масштаб стеклоделия Римской империи человечеству удалось превзойти только в XVIII веке. С тех пор стекло стало настолько привычным, что мы просто перестали его замечать и ценить. Контейнер для раздельного сбора ненужного стекла мы воспринимаем как экологическую блажь, не понимая, что старые бутылки и прочий хлам можно снова переплавить, а в природе он будет разлагаться тысячелетиями. Археологи находят так мало стеклянных изделий потому, что даже в разбитом состоянии их можно было выгодно продать на повторную переработку. Римская цивилизация не любила просто что-то выбрасывать, найдя применение почти всем видам отходов. Возможно, мы еще не доросли до уровня древних римлян, умевших сочетать выгоду с пользой для всего мира. Стекло – это один из немногих материалов на планете, который можно переработать полностью, не потеряв при этом качество.



Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Новиков Александр Иванович, персональный сайт
OK OK OK OK OK OK OK