Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности до наших дней

Стекло – твердое, некристаллическое вещество, не уступающее керамике и обладающее прозрачностью или по меньшей мере полупрозрачностью. На ранних этапах им глазуровали изделия, а в более поздние времена им стеклили окна, из него делали зеркала и основные части оптических приборов. Стекло получали нагреванием смеси чистой соды, извести и песка (или молотого кремня), которая превращалась в стекловидную жидкость, требующую медленного охлаждения (отжига) во избежание растрескивания и кристаллизации. История стекла напоминает историю кожевенного дела, поскольку лучшие технологии древности значительно усовершенствовали совсем недавно. В Египте глазуровали бусы из мыльного камня примерно в 4000 году до н. э.; производством мелких, твердых стеклянных предметов – имитацией драгоценных камней занимались приблизительно в 2500 году до н. э. в Египте и Месопотамии. Однако стеклянные сосуды появились только ближе к 1500 году до н. э.; стеклодувное дело как фундаментальный процесс индустрии стекла очень быстро развилось на заре христианской эры.

Глазурь состояла из тех же компонентов, что и древнее стекло, но с большим содержанием песка и меньшей долей извести. Пудрообразная смесь, как правило, наносилась во влажном состоянии, а затем обжигалась. Сохранилось очень мало сведений о том, как первоначально проходили два основных процесса – нагрев, очистка сырья от газов и смешивание компонентов для спекания, плавление и отжиг. Содовое стекло (натриевое стекло) становится жидким при температуре около 1000 °С; такая температура достигалась в древесноугольной печи (как уже отмечалось, это максимальная температура, полученная древними гончарами). Калиевое стекло плавится при более низкой температуре. В стекле часто оставались пузырьки, ибо температуры нагрева для их удаления не хватало, а стекло могло кристаллизоваться и стать хрупким, если охлаждение в печи отжига проходило недостаточно медленно. Стекло из чистой соды, извести и песка – бесцветное, но окрашивается даже при незначительном присутствии минеральных примесей, о чем догадались давным-давно: например, медь придает стеклу темный сине-зеленый цвет. Большинство песков содержат соединения железа, придающие стеклу зеленовато-коричневый оттенок; мелкие бесцветные античные стекла, особенно в Александрии, скорее всего, производились из белых тонкозернистых песков.

Первые стеклянные изделия, в том числе довольно сложные фигурки, отливались в глиняных формах, а клейма и даже более крупные изображения вырезались на стекле, как на камне. Общий принцип создания стеклянного сосуда был следующим: песок насыпался в тканый мешок («песчаное ядро»), который завязывался и погружался в тигель с расплавленным стеклом, затем сосуд формовался на каменной скамье (иногда его украшали снаружи каплями и кольцами из разноцветного стекла), а после его остывания песок высыпался. Такая техника наверняка основана на принципе изготовления стеклянных бусин, когда в расплавленное стекло погружалась проволока, которая удалялась после остывания стекла, а готовое изделие нарезалось на нужные фрагменты.

Такова технология производства стекла 2-го тысячелетия до н. э. Примерно в 1350 году до н. э. в Египте были заводы по массовому производству стекла; мастерство распространялось работниками-мигрантами по всему Ближнему Востоку, однако следов стеклопроизводства на севере и западе Греции не осталось. После длительного перерыва примерно в 400 лет стеклянные сосуды снова широко применялись в VIII–VII веках до н. э., когда финикийские торговцы привезли их на побережье Атлантического океана и искусство изготовления стеклянных бусин распространилось по Европе вплоть до Великобритании.

Влияние греческой и римской цивилизаций