镜子是怎么发明出来的?
1600年,法国国王亨利四世要结婚了。欧洲各国特使云集巴黎,向国王献上奇珍异宝,代表各国对国王婚礼大典致贺。
使王后德美第西斯最为中意的礼物来自一个小国——威尼斯公国,这个小小的城市国家献给王后的礼物价格高达15万金法郎!婚礼后,王后常常将这件礼物给王公大臣们观赏,炫耀自己的富有和至贵。这是什么礼物,这么奇贵,竟令王后如此得意?
说出口你可能要笑出声来,原来是一面镜子,一面仅书本大小的玻璃镜!
请你不要感到好笑,镜子刚发明的时候,确实是非常珍贵的。
我们不妨简略回顾一下镜子发明以前的情况。古代没有镜子,远古的人是在平静如镜的湖水中观看自己容貌的。原始社会中期,人们用各种形式的石器或陶器来盛水照脸蛋,叫做“监”。到了商周时代,“监”开始用铜制造,于是改叫“鉴”。战国时,人们掌握了制造青铜器的成熟工艺,开始用雕好的陶模浇青铜液铸成镜子。青铜镜很受人们欢迎,被人们用了好几千年。不过铜镜用久了,镜面容易氧化,变得灰蒙蒙的,那就什么也看不出来了。
第一面玻璃镜子是在400多年前威尼斯的穆拉诺岛上出现的。这个小岛是威尼斯玻璃制造业的中心,有着一大批熟练工匠,能制造出各种美妙的玻璃艺术品来,也能制出当时欧洲质量最好的平面玻璃来,玻璃镜子就是岛上最优秀的两位工匠——达尔卡罗兄弟的发明。
当时,岛上常会发生这样的笑话,街上的行人在走过住家时,会见到里面的姑娘笑吟吟地隔着窗户对他注视,而行人对姑娘报以微笑却得不到回应。原来,一些聪明的姑娘发现窗户上的小片平面玻璃在光线、背景合适的时候,能反射人影,所以就拿它当镜子用了。当然,这样的“镜子”效果并不理想。
能不能为我们的姑娘发明理想的镜子呢?达尔卡罗兄弟反复琢磨。他俩想到了一个熟悉的生活现象:清澈见底的清水池塘不能映出人影,而深色的水或有深色底面的浅水却可映出人影。一个发明设想逐渐在他们脑中形成了:如果在平面玻璃的背面加上一层衬垫,也许会有更强的映照能力。
达尔卡罗兄弟决定选择一种能够涂在玻璃上的物质作为镜子的衬垫。没想到,为找到这种衬垫物质,兄弟俩竟付出了十几年的辛劳。他们试用过石粉、泥土、炭末、面粉、木屑等,但都失败了。后来,他们想到了用金属,先用铜试验。兄弟俩将熔化的铜液浇在预热过的平面玻璃上,“啪、啪”,玻璃碎了。待玻璃冷却后,拿起来一看,碎片的映照能力倒是大为提高了,但用手指轻轻一掸,玻璃后的铜片竟掉了下来。
得解决玻璃碎裂的问题!看来,是铜液的温度太高,铜的熔点为1083.5℃,玻璃经受不起这样的高温。他们又试用了一些低熔点的金属,那天,他俩试着采用锡,锡的熔点只有231.9℃。弟弟将坩埚里的锡液倒在玻璃上,哥哥细心地用一只小滚筒将锡液推成薄薄的锡箔。果然,玻璃经受住了考验,没再碎裂。
还未等玻璃全部冷却下来,兄弟俩就迫不及待地将它翻过来看效果。啊,一对紧张的面孔正对着他们呢!一看,那对面孔迅即换成了两张笑脸——兄弟俩大声叫喊起来:“成功了!”
这仅是初步的成功,锡箔镜的映照能力虽然大大提高,但使用期限却不长,要么就是镜背的锡箔部分裂纹,空气侵入氧化锡箔,使镜子出现大片灰暗;要么锡箔干脆剥落下来。
怎么办呢?又经过一番思索、研究、试验后,他们决定用另一种金属水银来帮忙。水银是一种很奇特的金属,这不仅仅因为它是惟一的一种在常温下呈液态的金属,还在于它有非凡的溶合其他金属成为液态合金的能力,就连金这样的金属也会被溶在水银中,像锡这样的金属就更不在话下了。
最后成功的一天终于来了。在试验作坊里,兄弟俩先把平面玻璃制成锡箔镜,再把水银倒在锡箔上,水银慢慢地溶解锡,形成一薄层锡和水银的合金“锡汞齐”。锡汞齐比锡箔更为致密,有很好的映照能力,而且干后能很牢固地附着在玻璃上。在历经十余年艰辛后,世界上第一面“水银镜”终于在达尔卡罗兄弟手中诞生了!
由于当时还不能制造大片的平板玻璃,所以制作出来的镜子都很小,一般只有火柴盒大小,巴掌大的都很难得。而且,为了垄断挣大钱,威尼斯严密封锁了穆拉诺岛,不让外人上岛,也不准岛上的人离去,以确保水银镜制作技术不泄露。因此,法国王后德美第西斯得到的书本大小的镜子确实是异常珍贵的。
不过,因为法国人,镜子很快就变得不那么值钱了。由于王后特别钟爱水银镜子,促使法国人出大钱买通了穆拉诺岛上的守卫,让三位制作镜子的优秀工匠外逃到法国,从而使水银镜的生产技术大白于天下。后来法国人还设法制出了大玻璃,使镜子有可能做得比书本还大。
镜子以后在技术上的发展并不很大,在19世纪中叶,人们开始换用硝酸银来制“银镜”;20世纪70年代起,英国的一家公司又换用铝来代替银镀在玻璃上制镜。现在我们使用最多的就是“铝镜”。