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title: "试谈玻璃的方法论价值：从近代自然科学的发展说起"

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date: "2018-01-01"

category: "science-comm"

author: "范春萍"

excerpt: "在科学研究中，发明一种好的工具往往比科学发现本身更重要。玻璃是近代自然科学的产婆——望远镜、显微镜、温度计、试管……没有玻璃就没有近代科学。"

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试谈玻璃的方法论价值：从近代自然科学的发展说起

作者 范春萍（北京理工大学人文与社科学院 编审）

在科学研究中，发明一种好的工具往往比科学发现本身更重要。科学仪器是人类感官的延长，是理性认识方法的物化。

近代自然科学发展的形式主要是在观察实验所获资料的基础上进行理论综合。人们用以观察和实验的仪器中，应用最广泛的应首推玻璃制品。因为玻璃兼具透光、轻便、可塑、耐腐蚀、耐磨、绝缘等特性。纵观科学的历史，几乎每门自然科学在其发展中都与玻璃发生过关系。**玻璃是近代自然科学的产婆。**

一、玻璃及其由来

玻璃属无机非金属材料，最开始是用砂子、石灰、苏达混合烧制的。公元前3000多年古埃及就开始大规模生产玻璃，但直到纪元初才知道玻璃可以制成透明的。我国古人自西周时就会制造玻璃，但几度失传。

14世纪，意大利最先开始造眼镜。17世纪初，人们在无意间发明了望远镜和显微镜。从此玻璃的应用就更不同了。

二、望远镜开辟了近代天文学

望远镜是人类用于科研的第一个人工感官。1609年，伽利略制出第一架天文望远镜，发现了哥白尼学说预言的金星盈亏，发现月球凹凸不平、布满环形山，发现木星有四个小卫星，发现银河由许许多多小星星组成。正是这些无可辩驳的事实捍卫和充实了哥白尼的理论。

此后，天文学的一系列发现——哈雷彗星、恒星自行、康德星云说、海王星的发现——都与望远镜息息相关。天文学的发展史几乎成了玻璃光学仪器的发展史。

三、人们借助玻璃摆布光线

玻璃的透明可塑性质使人们得以支配光线。牛顿用玻璃三棱镜做的白光色散实验是人类研究物理光学的开端。夫朗和费研制的衍射光栅为光谱学建立了现代实验方法。基尔霍夫和本生以光谱中的明线作为元素存在的标志，使科学界很快发现了十几种新元素。

玻璃是光学的支柱，可以说没有玻璃就没有光学。

四、显微镜使生物学走向全方位研究

显微镜第一次在人们面前展现了植物界、动物界之外的生物第三界域——微生物界。

马尔比基用显微镜看到了蛙的肺部毛细血管，确立了血液循环理论。列文虎克发现了动物的精子和卵子。罗伯特·虎克发现细胞。施莱登和施旺提出细胞学说。巴斯德奠定了微生物学的基础。微耳和创立了细胞病理学。

近代生物学绝大部分是在显微镜下进行的。

五、化学曾是摆弄试管的科学

没有轻便、透明、耐腐蚀、可塑的玻璃，不会有今天的化学。波义耳在玻璃管的辅助下发现气体定律，导致了道尔顿的原子论。

玻璃是化学的产床。

六、力学、热学、电学中的玻璃

1593年伽利略始造的温度计。1643年托里拆利用一端封闭的细玻璃管做大气压力实验，制成气压计，得到了真空。静电研究中，电荷曾被分为"玻璃电"和"松香电"。莱顿瓶也是一个玻璃瓶——电学发展史上有划时代意义的仪器。

七、现代科学应继续利用玻璃的属性

科学仪器是科学劳动者用以联系科学对象的桥梁。玻璃以其独特的透明、可塑、耐腐蚀等特性，在现代科学仪器中仍然发挥着不可替代的作用。

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*本文发表于相关学术期刊*