유리: 사람 모양의 재료이면서 동시에 사람 모양의 재료

유리는 아마도 역사상 가장 간과된 재료일 것입니다. 우리 삶에 꼭 필요한 플라스틱보다 더 중요한 것입니다. 나에게 유리가 없는 세상은 화성의 테라포밍(대부분의 과학자들이 사실상 불가능하다고 동의함)보다 상상하기가 훨씬 더 어렵습니다. 우리 주변에 이런 기적이 없다면 터치스크린 전화기를 사용할 수 없고, 유리 조명을 켤 수 없으며, 창문에서 볼 수 없고, 안경을 쓸 수 없으며, 침대 옆 탁자 위의 유리병에 담긴 음료수를 즐길 수도 없습니다. 이메일, 전화 통화를 받을 수 없으며 인터넷에 접속할 수도 없습니다.

대서양의 한 기사에서는 유리를 '인류의 가장 중요한 재료'라고 불렀습니다. Douglas Main은 "당신과 나를 연결하기 위해 이 단어는 광섬유 케이블을 통해 초당 300,000km의 속도로 이동하는 광 신호로 인코딩됩니다"라고 썼습니다. 산과 물, 도시와 국가를 가로질러 지구. 이 케이블 내부의 유리는 사람의 머리카락보다 얇고 "가장 순수한 물보다 30배 더 투명합니다." 유리는 우리가 보고, 듣고, 듣고, 우리의 방과 삶, 생각을 밝혀줄 수 있게 해줍니다.

열역학적 관점에서 유리는 고체로 변하는 경향이 있습니다.

그러나 유리는 흥미로운 재료입니다. 부분적으로는 단어 자체가 특정 화학적 비율을 가진 물질이 아니라 "끝없는 공식"으로 만들 수 있는 특정 구조적 특성을 가진 물질을 가리키는 일반적인 용어이기 때문입니다. 그러나 우리가 "유리"에 대해 이야기할 때 우리는 그것을 매우 구체적인 것으로 이해합니다. 유리는 단단하고 부서지기 쉬운 물질이지만 충분한 열을 가하면 점성이 있고 유동적이 될 수 있습니다. 때때로 유리는 냉각된 상태에서도 (아주 느리긴 하지만) 크리프하기 때문에 액체로 잘못 생각되기도 합니다. 유리는 분자가 결정만큼 잘 조직되어 있지 않기 때문에 바위와 같은 고체와 다릅니다. 다이아몬드는 얼음이나 결정화된 꿀처럼 매우 규칙적인 결정 구조를 가지고 있지만 유리는 그렇지 않습니다. 유리는 얼음보다 더 단단하고 신뢰할 수 있지만, 분자 수준에서 유리 분자의 배열은 훨씬 덜 정돈되어 있습니다.

재료 과학에서 유리는 종종 "무정형 고체"로 간주됩니다. John C. Mauro는 이것이 액체도 고체도 아니라고 말합니다.

전 발명가였던 Mauro는 현재 펜실베이니아 주립대학교의 공학 및 재료 과학 교수입니다. 그는 6세 때 뉴욕 코닝 유리박물관을 방문한 이후 유리에 ​​매료됐다. 그는 그 색깔과 형태에 '매혹'됐다고 회상했다. 오늘날 그는 거의 누구보다 유리의 기능에 대해 더 많이 알고 있지만 여전히 그 물질에 대한 경외심을 갖고 있습니다. "유리는 독특한 것입니다"라고 그는 말했습니다. "틀을 깨는군요."

주의: 우리가 유리라고 부르는 평범하고 불활성인 이 물질은 사실 비밀입니다. 분자 수준에서 유리는 액체에 가깝지만 열역학적 관점에서 보면 유리는 고체로 변하는 경향이 있습니다.

마우로 교수는 열역학적 관점에서 유리는 단단해지는 경향이 있다고 설명했습니다. 분자 수준에서 유리는 고체라기보다는 점성 유체처럼 거동하지만, 유리 분자가 매우 느리게 움직이기 때문에 우리는 유리를 고체로 생각합니다. "철학적으로 우리가 보고 있는 유리는 흥미롭습니다"라고 Mauro는 말했습니다. "다른 물질을 보면 유리에 대해 알게 됩니다." 그러나 바로 우리 코앞에는 과학적인 경이로움이 있습니다. 매혹적이고 독특한 방식으로 작용하며 쉽게 분류할 수 없는 물질입니다. 그것은 렌즈, 현미경, 망원경, 스크린 및 안경을 구성합니다. 유리를 사용하면 세상을 더 명확하게 볼 수 있지만 실제로는 그것에 주의를 기울이는 경우가 거의 없습니다.

유리를 그토록 호기심 많은 아름다움의 그릇으로 만드는 것은 유리의 숨겨진 미세한 행동이며, 이는 우리가 어렸을 때 물질의 상태에 대해 배웠던 모든 것과 반대됩니다. 우리가 흔히 접하게 되는 것은 물질에는 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태가 있다는 것입니다. 이것은 어떤 기발한 상상에서도 드문 일이 아닙니다. 그래도 유리는 특별해요.

유리는 기본적으로 인공 물질입니다.

검은 돌이나 활석과 같은 일부 천연 유리가 자연에 존재하지만 대부분의 유리는 인간이 고온에서 소성합니다. 우리가 아는 한, 유리의 기원은 메소포타미아 청동기 시대로 거슬러 올라갑니다. 약 4,000년 전, 인간은 실리카(모래 또는 쇄석)를 녹여 소량의 석회석 및 소다회와 혼합하기 시작했습니다. Pliny에 따르면 유리의 발명은 행복한 우연이었습니다. 로마 역사가는 페니키아 선원들이 해변 소풍 중에 우연히 유리를 얻었지만 당시에는 녹을 만큼 높은 온도에 도달할 수 있는 불꽃이 없었기 때문에 유리를 얻었다고 제안했습니다. 모래, 이 견해는 의심 스럽습니다. 현대 역사가들은 유리가 도자기를 만들거나 금속을 가공하는 과정에서 발견되었을 수도 있다고 믿습니다. 이 두 가지 공정은 빵이나 구운 양고기 다리를 굽는 것보다 더 높은 소성 온도와 더 긴 소성 시간을 필요로 합니다.

물질 세계의 모든 플레이어 중에서 유리는 마법의 손입니다.

가장 오래된 것으로 알려진 유리 조각은 사용 및 가공이 보석과 유사하며 종종 뜨겁기보다는 차갑고 녹기보다는 잘립니다. 장인은 유리를 자르고 광택을 낸 후 보석에 세팅합니다. 어느 시점에서 우리의 먼 조상들은 도구를 만들기 위해 틀에 유리를 주조하는 방법을 발견했습니다. 유리 불기 기술이 대중화되기 전에는 장인들이 유리 타일, 작은 거울, 와인, 향수, 의약품 및 기타 귀중품을 보관하는 데 사용할 수 있는 다양한 종류의 그릇을 만들 수 있었습니다.

서기 1년경 로마인의 진급과 엄격한 생산 공정으로 인해 유리는 큰 성공을 거두었습니다. 유리 불기(시리아에서 로마로 가져온 기술)를 통해 장인(종종 노예)은 이전보다 훨씬 빠르게 유리 컵과 그릇을 만들 수 있었습니다. 저렴한 안경이 시장에 등장하기 시작했습니다. 곧 일반 로마인들 사이에서 유리의 인기는 도자기의 인기에 필적하게 되었습니다. 예술가들은 유리를 사용하여 보다 풍부한 형태의 예술을 실험하기 시작했으며, 탄생 장면으로 장식된 Rose Janus 얼굴 꽃병과 와인병을 만들었습니다. 건축업자들은 Windows용 유리를 사용하기 시작했지만 유리가 탁하고 무거웠기 때문에 조명보다는 안전과 단열을 위한 용도로 사용되었습니다. 우리는 폼페이의 고급스러운 타일과 잘 보존된 목욕탕을 포함하여 로마와 주변 도시 전역에서 유리창의 흔적을 발견합니다.

또 다른 유형의 유리인 렌즈의 기원은 추적하기 어렵습니다. 왜냐하면 렌즈는 서기 첫해 이전에 나타났기 때문입니다. 10세기 이슬람 세계에서는 광학이 중요한 학문 분야로 등장했고, 수학자, 과학자들은 빛을 이해하고 조절하는 데 큰 진전을 이루었습니다. 르네상스 시대에 철학자, 과학자, 사상가들은 렌즈를 사용하여 물리적 세계, 즉 우리 위에 있는 별(망원경은 1608년에 발명됨)과 우리 아래에 있는 지구(1625년에 현미경이 만들어진 후)를 보았습니다. 유리는 오랫동안 문자 그대로 빛을 제공할 수 있는 재료로 여겨져 왔지만, 유리가 우리 계몽의 많은 기초를 마련했다는 점을 기억할 가치가 있습니다.

계몽주의 시대, 슬라이드 쇼가 탄생했습니다. 슬라이드쇼는 사람들이 어떻게 보느냐에 따라 어떤 사람들은 끔찍하다고 생각하지만 다른 사람들은 희망적이라고 생각하는 극적인 엔터테인먼트의 한 형태일 수 있습니다.

유리는 우리의 시야를 넓힐 수 있지만 반드시 이해를 깊게 하는 것은 아닙니다.

정말 미친 파티가 될 거예요. 이 기간 동안 손님들은 벽, 연기 또는 반투명 스크린에 투사되는 영혼, 악마 및 기타 무서운 인물의 움직이는 이미지를 보게 됩니다. 이 영적인 빛의 쇼는 마술 램프, 돋보기, 후추 유령, 빛과 시각 효과를 조작하는 데 사용할 수 있는 기타 유리 도구 등 기존 발명품과 새로운 발명품의 조합을 통해 이루어집니다.

첫 번째 대형 슬라이드는 혁명 이후 1790년대 파리의 한 극장에서 열렸습니다. 유리 하모니카의 으스스한 배경 음악과 함께 칠흑 같은 암흑 속에서 몇 분을 기다린 후, 관객은 하늘에 다양한 형상이 나타나는 것을 보게 되는데, 이는 마치 공중에 떠다니는 빛과 그림자의 문양처럼 보인다. 이 "유령"은 창백하고 실물과 같으며 말하고, 소리치고, 울 수 있습니다. "유령" 중 하나는 피를 흘리는 수녀로, 처음에는 가까이 다가왔다가 점차 멀어집니다. 이후의 슬라이드에는 과학의 힘에 의해 소환되었다고 알려진 최근 사망한 공인의 유령이 포함되어 있습니다. 그것이 바로 이러한 쇼가 마케팅되는 방식이기 때문입니다. 그것은 과학과 종교, 신앙과 깨달음의 교차점입니다. 무섭기도 하지만 재미있기도 해요.

우리는 속고 깨달음을 구합니다. 인간은 광경을 좋아합니다. 물질계의 모든 플레이어 중에서 유리는 최고의 마술사라고 생각합니다. 유리는 방과 삶을 밝게 해줄 수도 있지만, 현실을 왜곡하고 진실을 가릴 수도 있습니다. 사진이 실제 사건을 기록하는 동시에 가장 기본적인 사실을 가릴 수 있는 것처럼, 유리도 우리의 시야를 넓힐 수 있지만 반드시 이해를 향상시키는 것은 아닙니다.

현대 생활에서 우리 대부분은 우리가 생각하는 것보다 더 많이 유리에 의존하고 있습니다. 유리는 앞 유리나 창문뿐만 아니라 발 밑의 광케이블에도 사용되며 이는 매우 중요합니다. 마우로는 인터뷰에서 "이제 우리는 유리 스크린을 통해 서로를 바라본다"고 말했다. 그것은 우리 연결의 취약성을 날카롭게 인식하게 만들었습니다. 우리는 원격 온라인 화상 회의 소프트웨어인 Zoom을 통해 이야기를 나눴습니다. Mauro는 계속해서 이렇게 말했습니다. "유리가 없었다면 태블릿, 휴대폰, 다양한 정보 단말기가 없었을 것입니다. 이 모든 것은 광섬유라고 불리는 초미세 유리선을 사용하여 광 신호로 전송됩니다." 유리가 없었다면 우리는 현대 건축물, 인공 조명, 자연광, 자동차, 그리고 가장 중요하게는 그러한 풍부한 정보를 감상할 수 없었을 것이라고 그는 말합니다.

Mauro는 유리의 이점을 강조했습니다. 백신을 보관하고, 세포를 검사하고, 별을 바라볼 수 있게 해줍니다. 그러나 모든 기술과 마찬가지로 유리도 핵심적으로는 "중립적"이라고 그는 주장합니다. "광섬유를 생각할 때, 나는 그것이 통신을 위한 광범위한 응용에 대해 행해진 모든 좋은 점을 생각하지만, 또한 많은 해를 끼치기도 했습니다"라고 그는 말했습니다. 사람들은 소셜 미디어를 사용하여 "거짓말과 증오를 퍼뜨릴" 수 있었습니다.

우리는 유리를 사용하여 개인적인 진실을 말하지만 거짓된 이야기를 만드는 데도 사용할 수 있습니다. 유리병이 없었다면 예방접종을 할 수 없었겠지만, 주머니에 유리 스크린이 없었다면 백신 반대 음모론이 급속히 확산되는 것을 우리는 보지 못했을 것입니다. 유리관이 없었다면 독일의 유리 공예가 하인리히 가이슬러(Heinrich Geisler)는 음극선을 관찰할 수 없었고, 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 원자핵에 포함된 에너지를 발견할 수 없었을 것이며, 원자로나 원자폭탄도 없었을 것입니다. 우리는 원자폭탄이 폭발했을 때 모래를 유리로 바꾸고 별 모양의 파편을 형성해 폭발 현장을 뒤덮고 수십 년이 지나도 발견되지 않은 채 남아 있는 능력이 있다는 사실을 몰랐을 것입니다. 어쩌면 우리의 믿음은 그다지 불확실하지도, 불안정하지도 않을 것입니다.

나는 Mauro가 말하는 대부분에 동의하지만, 유리가 정말로 중립인지, 어떤 기술이 중립이라고 말할 수 있는지는 잘 모르겠습니다. 유리를 중립 기술이라고 부르는 것은 우리가 유리를 고체라고 부르는 것처럼 일반화에 불과하다고 생각합니다. 그리고 유리 기술이 중립인지 판단하는 것은 유리가 견고한지 판단하는 것보다 훨씬 더 모호합니다. 기술은 불활성이 아닙니다. 그것은 돌이 아닙니다. 그것은 언어입니다. 언어와 마찬가지로 우리는 언어의 다양한 용도를 받아들여야 합니다. 우리는 기도할 수 있습니다. 우리는 거짓말을 할 수 있습니다. 때로는 두 가지를 동시에 수행하기도 합니다.

그러나 이것이 인류의 역사이다. 유리의 창작과 홍보는 일련의 사건으로 이루어지며, 이러한 연쇄 반응은 때로는 재앙으로, 때로는 아름다움으로 끝나기도 합니다. 각도에서 보면 유리는 영겁의 시간 동안 밝게 흘러온 무지개 빛을 반영하여 아름답게 보입니다. 다른 각도에서 보면 지옥불이다.