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第5章 光学玻璃

16世纪末至17世纪初,人们发明了望远镜和显微镜,这些光学仪器中都必须装配各种镜头,这些镜头都是用宝贵的天然水晶磨制而成的。能不能用玻璃取而代之呢?在当时的条件下根本不可能。因为经过千百年的努力,人们虽然掌握了制造透明玻璃的方法;但是,玻璃在熔炼时,总会留下许多缺陷。例如,玻璃中常常会夹带着一些气泡、灰色颗粒、小石子以及纹路等。这些缺陷都会改变光线前进的方向,怎么可以用来制造望远镜、显微镜的镜头呢?

天然石英或水晶,虽然纯净无瑕,却非常稀少。能不能研制出人造水晶玻璃呢?

300多年以前,英国人就开始了种种尝试,他们先后在玻璃中加入铅,消除了黑色,又用碳酸钾代替苏打,消除了因含铅造成的淡黄色,终于制成了一种酷似水晶的玻璃。不过,这种玻璃还是不能用来制造镜头——质地还是不够均匀,尤其是其中含有挥之不去的气泡。

还有没有办法加以改进呢?质地不均匀的毛病不久就解决了,只需增加熔炼的时间;砂粒、石子也不难消除,只要选料精细、熔炼仔细便可。但顽固的气泡却怎么也没办法去除,以致当时的玻璃专家们认为,这就像出过天花的人脸上一定会留下麻子一样,是不可避免的。不过,法国有一个叫纪南的钟表匠,却熔炼出了没有气泡和石子的镜头玻璃。他是怎样熔炼的呢?开始的时候,无人知晓这一秘密,就连他自己的儿子,他也三缄其口。纪南临终之时,他才将儿子们召到床前,将熔炼镜头玻璃的秘密口授给了他们。他的儿子们继承父业,个个严守秘密,绝不流传给外人。直到19世纪末,德国出现了一个天才的光学家,他叫阿贝尔,是一个纺织工人的儿子。阿贝尔经过长期研究,终于揭开了纪南的秘密,发明了优质光学玻璃的熔炼方法。阿贝尔的发明很快就被德国的蔡司——绍特公司高价收买了去。这家公司的保密工作做得比纪南的子孙还要好。

第一次世界大战期间,俄国以法国、英国同盟者的身份,在接受了极为苛刻的条件以后,才以极高的代价买到了制造光学玻璃的这一秘密。这一保守了几百年的秘密,说来十分简单——搅拌!只需在熔炼玻璃时加以搅拌即可。

此后,到了前苏联时期,彻底打破了法国人和德国人对制造光学玻璃的垄断,公开了这一秘密,使全世界玻璃制造行业都受了益。