Cam: İnsan şeklindeki malzeme, aynı zamanda insan şeklindeki malzeme

Cam muhtemelen tarihin en çok gözden kaçan malzemesidir. Hayatımızın vazgeçilmezidir, plastikten bile daha önemlidir. Bana göre, camsız bir dünyayı hayal etmek, Mars'ın yaşanabilir hale getirilmesinden daha da zordur (çoğu bilim insanı bunun neredeyse imkansız olduğu konusunda hemfikirdir). Etrafımızdaki bu mucize olmasaydı, dokunmatik telefon kullanamaz, cam ışığı açamaz, pencereden bakamaz, gözlük takamaz veya komodininizde cam şişeden bir içki içemezdiniz. E-posta alamayacak, telefon aramaları yapamayacak veya İnternet'e erişemeyeceksiniz.

Atlantic'te yayınlanan bir makalede cam, "insanlığın en önemli malzemesi" olarak adlandırılıyordu. Douglas Main şöyle yazıyor: "Seni ve beni birbirine bağlamak için, bu kelimeler fiber optik kablolar aracılığıyla saniyede 300.000 kilometre hızla seyahat eden optik sinyallere kodlanmıştır." Dağları, suları, şehirleri ve ülkeleri aşın Dünya. Bu kabloların içindeki cam insan saçından daha ince ve "en saf sudan 30 kat daha şeffaftır." Cam görmemizi, görülmemizi, duymamızı ve duyulmamızı, odalarımızı, yaşamlarımızı, düşüncelerimizi aydınlatmamızı sağlar.

Termodinamik açıdan bakıldığında camın katıya dönüşme eğilimi vardır.

Ancak cam ilginç bir malzemedir, çünkü kelimenin kendisi genel bir terimdir; belirli bir kimyasal orana sahip bir maddeyi değil, "sonsuz formülasyonlardan" yapılabilecek belirli yapısal özelliklere sahip bir maddeyi ifade eder. Ancak "cam"dan bahsettiğimizde, onu çok spesifik bir şey olarak anlıyoruz: Sert ve kırılgan bir malzemedir, ancak yeterli ısı ile viskoz ve akışkan hale gelebilir. Bazen cam yanlışlıkla sıvı olarak düşünülür çünkü soğutulmuş haldeyken bile (çok yavaş da olsa) sürünür. Cam kaya gibi katı bir madde değildir çünkü molekülleri herhangi bir kristal kadar iyi organize edilmemiştir. Elmaslar, buz ve kristalize bal gibi çok düzenli bir kristal yapıya sahiptir, ancak camın böyle bir yapısı yoktur. Cam buzdan daha katı ve güvenilir olmasına rağmen moleküler düzeyde cam moleküllerinin düzeni çok daha az düzenlidir.

Malzeme biliminde cam genellikle "amorf bir katı" olarak düşünülür. John C. Mauro bunun ne sıvı ne de katı olduğunu söylüyor.

Eski bir mucit olan Mauro, şu anda Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde mühendislik ve malzeme bilimi profesörüdür. 6 yaşındayken New York'taki Corning Cam Müzesi'ni ziyaret ettiğinden beri cama hayran kalmıştı. Renkler ve şekillerden "büyülendiğini" hatırladı. Bugün, camın işlevi hakkında neredeyse herkesten daha çok şey biliyor ama maddeye karşı hâlâ hayranlık duyuyor. "Cam eşsiz bir şeydir" dedi. "Kalıpları kırıyor."

Dikkat: Cam dediğimiz bu sıradan ve hareketsiz malzeme aslında bir sırdır. Moleküler düzeyde cam daha çok sıvıya benzer, ancak termodinamik açıdan camın katıya dönüşme eğilimi vardır.

Profesör Mauro, termodinamik açıdan camın katılaşma eğiliminde olduğunu açıkladı. Moleküler düzeyde cam, katıdan çok viskoz bir sıvı gibi davranır, ancak cam molekülleri çok yavaş hareket ettiğinden onu katı olarak düşünüyoruz. Mauro, "Felsefi olarak baktığımız cam ilginç" dedi. "Diğer maddelere baktığımızda camı öğreniyoruz." Ancak burnumuzun dibinde bilimsel bir mucize var; büyüleyici ve benzersiz bir şekilde davranan, kolay sınıflandırmaya meydan okuyan bir madde. Lenslerimizi, mikroskoplarımızı, teleskoplarımızı, ekranlarımızı ve gözlüklerimizi oluşturur. Cam dünyayı daha net görmemizi sağlar, ancak buna nadiren gerçekten dikkat ederiz.

Camı bu kadar ilginç bir güzellik kabı haline getiren şey, camın bu gizli mikroskobik davranışıdır ve bu durum, çocukluğumuzda maddenin durumu hakkında bize öğretilen her şeye aykırıdır. Genellikle maddenin üç hali olduğuyla karşılaşırız: katı, sıvı ve gaz. Bu herhangi bir hayal gücünde olağandışı bir durum değildir. Yine de cam özeldir.

Cam öncelikle insan yapımı bir maddedir.

Doğada kara taş ve talk gibi bazı doğal camlar mevcut olsa da, camın büyük çoğunluğu insanlar tarafından yüksek sıcaklıklarda ateşlenir. Bildiğimiz kadarıyla camın kökeni Mezopotamya'nın Tunç Çağı'na kadar uzanmaktadır. Yaklaşık 4000 yıl önce insanlar silikayı (kum veya kırma taş) eritmeye ve onu az miktarda kireçtaşı ve soda külüyle karıştırmaya başladı. Pliny'e göre camın icadı mutlu bir kazaydı: Romalı tarihçi, camın Fenikeli denizciler tarafından bir sahil pikniği sırasında kazara ele geçirildiğini, ancak o zamanlar erimeye yetecek kadar yüksek sıcaklıklara ulaşabilecek alevler bulunmadığını öne sürdü. kum, bu görüş şüphelidir. Çağdaş tarihçiler camın seramik yapımı veya metallerin işlenmesi sürecinde keşfedilmiş olabileceğine inanıyor. Bu iki işlem, ekmek veya kavrulmuş kuzu budu pişirmekten daha yüksek pişirme sıcaklıkları ve daha uzun pişirme süreleri gerektirir.

Maddi dünyanın tüm oyuncuları arasında cam sihirli bir eldir.

Bilinen en eski cam parçaları, kullanım ve işleme açısından değerli taşlara benzer; genellikle sıcak yerine soğuktur ve eritilmek yerine kesilir. Zanaatkarlar camı kesip cilalıyor ve takılara yerleştiriyor. Bir noktada uzak atalarımız, mutfak eşyaları üretmek için camın kalıplara nasıl döküleceğini keşfettiler. Cam üfleme sanatı popülerleşmeden önce, zanaatkarlar cam karolar, küçük aynalar ve şarap, parfüm, ilaç ve diğer değerli maddeleri depolamak için kullanılabilecek birçok farklı türde kap yapabiliyorlardı.

MS ilk yıllarında Romalıların teşviki ve sıkı üretim süreçleri sayesinde cam büyük bir başarı elde etti. Cam üfleme (Suriye'den Roma'ya getirilen bir teknik), zanaatkarların (çoğunlukla kölelerin) cam bardak ve kaseleri eskisinden çok daha hızlı yapmalarını sağladı. Ucuz gözlükler piyasada görünmeye başladı. Çok geçmeden sıradan Romalılar arasında camın popülaritesi seramiğinkine rakip oldu. Sanatçılar, camla daha zengin sanat formları denemeye başladı; Rose Janus yüzlü vazolar ve doğuş sahneleriyle süslenmiş şarap şişeleri yarattılar. İnşaatçılar pencereler için cam kullanmaya başladılar, ancak cam bulanık ve ağır olduğu için amaç aydınlatmadan çok güvenlik ve yalıtımdı. Pompeii'deki lüks fayanslar ve iyi korunmuş hamamlar da dahil olmak üzere, Roma ve çevresindeki şehirlerde cam pencerelerin izlerini buluyoruz.

Başka bir cam türü olan merceğin kökenini takip etmek zordur çünkü mercekler MS'nin ilk yılından bir süre önce ortaya çıkmıştır. 10. yüzyılda İslam dünyasında optik önemli bir çalışma alanı olarak ortaya çıktı ve matematikçiler ve bilim adamları ışığı anlama ve düzenleme konusunda büyük ilerlemeler kaydetti. Rönesans sırasında filozoflar, bilim adamları ve düşünürler fiziksel dünyayı - üzerimizdeki yıldızları (teleskop 1608'de icat edildi) ve altımızdaki dünyayı (mikroskop 1625'te yapıldıktan sonra) görmek için mercekler kullandılar. Cam uzun zamandır gerçek anlamda ışık sağlayabilen bir malzeme olarak görülüyordu, ancak camın aynı zamanda aydınlanmamızın çoğunun temelini de attığını hatırlamakta fayda var.

Aydınlanma çağı, slayt gösterisi doğdu. Slayt gösterileri, insanların onu nasıl izlemeyi tercih ettiğine bağlı olarak, bazılarının korkutucu bulduğu ancak diğerlerinin umut verici bulduğu dramatik bir eğlence biçimi olabilir.

Cam ufkumuzu genişletebilir ancak anlayışımızı derinleştirmeyebilir.

Çılgın, tuhaf bir parti olacak. Bu süre zarfında konuklar, duvarlara, duman veya yarı saydam ekranlara yansıtılan ruhların, iblislerin ve diğer korkunç figürlerin hareketli görüntülerini göreceklerdir. Bu manevi ışık gösterisi, sihirli lambalar, büyüteçler, biber hayaletleri ve ışığı ve görsel efektleri değiştirmek için kullanılabilecek diğer cam aletler dahil olmak üzere eski ve yeni icatların bir kombinasyonuyla elde edilir.

İlk büyük slayt, Devrim'den sonra 1790'larda Paris'te bir tiyatroda gerçekleşti. İzleyiciler, cam armonikanın ürkütücü fon müziği eşliğinde zifiri karanlıkta birkaç dakika bekledikten sonra gökyüzünde, havada süzülen ve süzülen ışık ve gölge desenlerine benzeyen çeşitli şekillerin belirdiğini görmeye başlıyor. Bu "hayaletler" solgun ve gerçekçidir ve konuşabilir, bağırabilir ve ağlayabilir. "Hayaletlerden" biri kanayan bir rahibedir, önce yaklaşır, sonra yavaş yavaş uzaklaşır. Daha sonraki slaytlar, bilimin gücü tarafından çağrıldığı söylenen, yakın zamanda ölen tanınmış kişilerin hayaletlerini içeriyor. Çünkü bu programlar bu şekilde pazarlanıyor: Bilim ile dinin, inanç ile aydınlanmanın kesişimi. Korkutucu ama aynı zamanda da komikler.

Kandırılmak ve aydınlanmak için yalvarıyoruz. İnsanlar gösteriyi sever. Maddi dünyadaki tüm oyuncular arasında camın en büyük sihirbaz olduğunu düşünüyorum. Cam, bir odayı ve hayatı aydınlatabildiği gibi, gerçeği çarpıtıp gerçekleri de maskeleyebilir. Tıpkı fotoğrafın gerçek olayların kaydı olarak hizmet ederken aynı zamanda en temel gerçekleri gizleyebilmesi gibi, cam da ufkumuzu genişletebilir ancak anlayışımızı geliştirmeyebilir.

Çağdaş yaşamda çoğumuz cama sandığımızdan daha fazla güveniyoruz: Cam sadece ön camlarımızda ve pencerelerde değil, aynı zamanda ayaklarımızın altındaki büyük önem taşıyan optik kablolarda da kullanılıyor. Mauro bir röportajda "Artık birbirimize cam bir ekranın ardından bakıyoruz" dedi. Bağlantımızın kırılganlığının farkına varmamı sağladı. Uzaktan çevrimiçi video konferans yazılımı Zoom aracılığıyla konuştuk. Mauro şöyle devam etti: "Cam olmasaydı tabletlerimiz, cep telefonlarımız ve çeşitli bilgi terminallerimiz olmazdı. Bunların hepsi, fiber optik dediğimiz ultra ince cam teller kullanan ışık sinyalleriyle iletiliyor." Cam olmadan modern mimariyi, yapay ışığı, doğal ışığı, arabaları ve en önemlisi bu kadar bilgi zenginliğini takdir edemezdik diyor.

Mauro camın faydalarını vurguladı. Aşıları saklamamıza, hücreleri incelememize ve yıldızlara bakmamıza olanak sağlıyor. Ancak tüm teknolojiler gibi camın da özünde "tarafsız" olduğunu savunuyor. "Fiber optiği düşündüğümde, iletişim için geniş bir uygulama yelpazesinde yaptığı tüm iyilikleri düşünüyorum, ama aynı zamanda çok fazla zarar da verdi" dedi. İnsanlar sosyal medyayı "yalan ve nefreti yaymak" için kullanabildiler.

Camı kişisel gerçeklerimizi anlatmak için kullanırız ama aynı zamanda yanlış anlatılar yaratmak için de kullanabiliriz. Cam şişeler olmasaydı aşı yapamazdım ama ceplerimizde cam ekranlar olmasa aşı karşıtı komplo teorilerinin hızla yayıldığını da göremezdik. Cam tüpler olmasaydı Alman cam üfleyici Heinrich Geisler katot ışınlarını gözlemleyemezdi, Ernest Rutherford atom çekirdeğindeki enerjiyi keşfedemezdi, nükleer reaktörlerimiz veya atom bombalarımız olmazdı. Atom bombası patladığında kumu cama dönüştürme gücüne sahip olduğunu, patlama alanını kaplayan yıldız şekilli parçalar oluşturduğunu ve onlarca yıl sonrasına kadar keşfedilmeden kaldığını bilmiyorduk. Belki inançlarımız bu kadar belirsiz, bu kadar istikrarsız olmayacaktır.

Her ne kadar Mauro'nun söylediklerinin çoğuna katılsam da, camın gerçekten nötr olup olmadığından ya da herhangi bir teknolojinin nötr olduğu söylenebileceğinden emin değilim. Tıpkı cama katı dediğimiz gibi, cama da nötr bir teknoloji demek sadece bir genellemedir diye düşünüyorum. Ve cam teknolojisinin nötr olup olmadığına karar vermek, camın katı olup olmadığına karar vermekten çok daha belirsizdir. Teknoloji hareketsiz değildir. Bu bir taş değil; Bu bir dil. Tıpkı bir dil gibi onun da çoklu kullanımını kabul etmeliyiz. Dua edebiliriz; Yalan söyleyebiliriz. Bazen ikisini aynı anda yapıyoruz.

Ama bu insanlığın tarihidir. Camın yaratılışı ve tanıtılması bir olaydan diğerine bir olaylar zinciridir ve bu zincirleme reaksiyonlar bazen felaketle, bazen de güzellikle sonuçlanır. Bir Açıdan baktığınızda, cam çok güzel görünüyor ve çağlar boyunca parlak bir şekilde akan ışıktan oluşan gökkuşağını yansıtıyor. Başka bir açıdan baktığınızda cehennem ateşidir.