Наука и магия витража

Витражи никогда не статичны. В течение дня они оживляются, меняя свет, их картины блуждают по полу, приглашая ваши мысли блуждать с ними. Они были важны для ткани древних церквей, освещающих здание и людей внутри, и буквально, и духовно. Изображения и сцены, объединенные в окна, проливают свет на центральную драму христианского спасения. Они позволили свету Бога войти в церковь.

История стекла

История витража восходит к средневековью и часто занижена техническими и художественными достижениями. Само стекло является одним из плодов искусства огня. Это сплав земных пород: смесь песка (оксида кремния), соды (оксида натрия) и извести (окиси кальция), расплавленной при высоких температурах. Стекло является подходящим материалом, используемым не только для питьевых сосудов и окон. Это также позволяет ученым наблюдать отдаленные звезды и самые маленькие биологические клетки, а также яркие химические реакции в пробирках. Самым ранним свидетельством взаимодействия человека со стеклом было открытие обломочных обсидианных инструментов и наконечников стрел. Обсидиан - это вулканическое стекло, образованное, когда горячая вулканическая лава быстро охлаждается. Самое раннее производство стекла, вероятно, произошло в Месопотамии в начале третьего тысячелетия до нашей эры. Ранние стеклянные находки состоят из относительно грубых бусин, обычно образующихся вокруг металлической проволоки. Они синие и зеленые, что говорит о том, что самое раннее стекло использовалось для замены или вызывания полудрагоценных камней, таких как лазурит и бирюза. Распространенное заблуждение состоит в том, что стекло в древних кафедральных окнах текла с течением времени, теперь толще внизу, чем верху. Это неверно, и объяснение относится к атомному сердцу стекла.

Химия стекла

Так что же такое стекло? Почему мы можем видеть сквозь него, когда другие материалы непрозрачны? Очки существуют в плохо понимаемом состоянии где-то между твердыми веществами и жидкостями. В общем, когда жидкость охлаждается, возникает температура, при которой она «замерзнет», превращаясь в кристаллическое твердое вещество (например, воду в лед при 0 ° С). Большинство твердых неорганических материалов являются кристаллическими и состоят из многих миллионов кристаллов, каждая из которых имеет упорядоченную атомную структуру с атомными единицами, тесселлирующими повсюду. Форма этих единиц может наблюдаться в виде монокристаллов (например, гексагональных кристаллов кварца). Стекло отличается: оно не кристаллическое, а состоит из непрерывной сети атомов, которые не упорядочены, а нерегулярны и похожи на жидкость. Это различие в структуре атомов происходит из-за того, что жидкое стекло охлаждается так быстро, что атомы не успевают расположить себя в обычные кристаллоподобные узоры. Если охлаждать достаточно быстро, почти любая жидкость может образовывать стекло, даже вода. Однако скорость охлаждения должна быть очень быстрой. К счастью для нас, жидкости, состоящие в основном из оксида кремния, могут медленно охлаждаться и все еще образовывать стекло.