從玻璃到網路，化學的發展是如何推動歷史？
一提到「化學」，許多人往往面露難色，覺得那是高中艱難的學科。事實上，我們從早晨起床到下班小酌啤酒的日常環節，其實都和化學脫不了關係。
化學雖是一門研究物質結構、性質和反應的科學，但在《世界史是化學寫成的：從玻璃到手機，從肥料到炸藥，保證有趣的化學入門》這本書讓我們看見化學的發展是如何推動著歷史？各國的勢力消長和生活方式又是如何隨著新物質的合成出現，也跟著改變。
作者結合了歷史與化學，以淺顯易懂的文字與圖解，加上相關的趣味軼事，告訴你生活中各種材料與物質的前世今生，帶領讀者重新體會化學的奧秘與樂趣。以下為本書精彩內容：
充斥著玻璃的現代
從早上起床到就寢之前，我們接觸到的玻璃製品多得驚人。
下床後打開開關，外面包覆著玻璃的日光燈或LED燈就會照亮室內。倒映出你臉龐的鏡子，也是玻璃質。此外，餐桌上也少不了玻璃碗盤和杯子。看看電視機、智慧型手機、電腦，它們的螢幕上都覆蓋著玻璃。透過玻璃窗，陽光照進屋內，讓氣氛煥然一新。出門上班吧！無論搭的是汽車、公車或捷運，窗戶都是玻璃製的。當然，職場和學校的建築也都使用了大量玻璃。
活在現代，你無法想像一個沒有玻璃的生活空間。
玻璃的特徵是透明、容易成形。1959年，英國的皮爾金頓公司推出了一項平板玻璃工業的革命性發明，那就是浮法玻璃（亦稱「退火玻璃」）。
浮法玻璃是將鍋爐裡的玻璃熔融液加熱到約攝氏1600度，再倒入熔化的錫漿裡，玻璃熔融液浮上錫面後，便會均勻延展開來。液態金屬表面是完全平滑的，可以將逐漸冷卻、自然變得平整的平板玻璃不斷引出錫槽。之後也不需要打磨，這樣就能製成兩面幾乎完全平滑的平板玻璃。 此外，設備大型化也提高了生產力並促進節能。玻璃工業為了因應汽車業界的需求，製造出又薄又平整、厚度為0.2到0.3公厘的浮法玻璃，後續更進一步開發薄板化技術，得以生產厚度僅有0.07公分到0.11公分的超薄玻璃。
玻璃工業分為平板玻璃、光學玻璃、玻璃器具（瓶罐、家用器具、裝飾品等）三大部分，平板玻璃即為重心所在。
玻璃的缺點是堅硬易碎、耐熱但不耐劇烈溫度變化。因此後來開發出碎片不至於飛散的夾層玻璃、破碎後會變成細小顆粒的強化玻璃，以及耐高溫的耐熱玻璃。
玻璃的起源
人類是什麼時候開始製造玻璃的呢？如果是自然界的話，倒是有黑曜石（黑曜岩）這種玻璃質地的岩石，曾在石器時代當做匕首使用。
關於人類如何發現玻璃，說法有很多。玻璃的材料取自岩石和砂礫中的成分，主要有矽砂（石英）、碳酸鈉（純鹼，天然鹼）、碳酸鈣（石灰石）。目前已知全世界最古老的玻璃，是在埃及和美索不達米亞遺址中出土的玻璃球。在埃及第四王朝（約西元前二十四世紀）的遺址裡，還保留了吹製玻璃的圖畫。另外，考古學家也推測，在西元前五千年左右的美索不達米亞，就已經懂得製造玻璃球了。
古埃及和美索不達米亞地區在大約西元前四千五百年時，就已有製造藍色陶器「古埃及彩陶」（Egyptian faience）的技術。這是用來代替當時非常貴重的綠松石和青金石，廣泛製作成裝飾品和陪葬品。這種彩陶的釉藥材質與玻璃相同，燒製後表面會變成玻璃質地。以這種方式製成的物品，應可說是最早的玻璃。
另外，還有一則軼事。
兩千年前的古羅馬學者老普林尼（Gaius Plinius Secundus）曾在著作《自然史》中提到，三千年前的腓尼基（現在的黎巴嫩），有位純鹼商人準備生火炊煮時，因為找不到架鍋子的石頭，於是拿成塊的純鹼當鍋架，沒想到裡面混入了砂，結果就這樣燒成了玻璃。 但這段文字十分令人起疑。除非砂子裡偶然混入矽砂（石英）和碳酸鈣（石灰石），否則這件事根本無法成立；更何況，區區柴火的溫度，真的能燒出玻璃嗎？
我曾在高中化學課堂上做過「鉛玻璃」。這是用較低溫度就能製成的玻璃，原料只需要矽砂粉末、氧化鉛和碳酸鈉就可以了。我將兩只花盆疊在一起做成火爐，再架上裝有原料的坩堝，以瓦斯噴槍加熱。只要使用能維持在攝氏800度的熱源，就能將坩堝裡的原料熔成液體。雖然這麼說對老普林尼很抱歉，但我實在不相信光靠柴火的火力，就能燒出比鉛玻璃需要更高溫的玻璃。
總而言之，就當做那時候真的碰巧做出玻璃吧。後來，人們將玻璃熔融液倒入模具（鑄造玻璃），或是用棍棒沾裹泥漿做成的芯，再捲起玻璃熔漿的方法，製造出玻璃壺和瓶罐。
串連網路的光纖
現在大家所使用的網路線必定都連接著光纖。支撐資訊科技的光纖，其本體是直徑只125微米的細玻璃線。玻璃的主要成分為二氧化矽，光纖則會再另外添加二氧化鍺，製成折射率高的纖芯。纖芯的直徑為9微米，傳輸資訊的光（近紅外線，是紅外線中波長最短的）主要就是透過纖芯傳導。
由於玻璃線和纖芯的折射率不同，通過纖芯的光會在邊界面不斷以全反射（一種特殊的光學現象）的方式前進，由於沒有折射導致的光線損失，因此能一路傳輸至遠方。
另外，為了讓光線能傳送到遠方而不致減弱，光纖是以透明度非常高的高純度材料製成，將數根到數百根不等的光纖合成一束後，構成了光纖纜線。傳送到各個家庭的網路線裡都含有一根或兩根光纖，基地臺之間則是使用含有一千根光纖的纜線。
另外，橫跨太平洋的海底電纜，為了能夠沉在深海裡，特地以非常堅固的構造製作；淺海的纜線則是捲上鐵線，以防鯊魚等生物啃咬。
未來的玻璃
生活周遭用玻璃製成的物品非常多，例如：玻璃窗、瓶子、杯子、鏡子、餐具……等。而除了這些日用品，試管、燒瓶等實驗儀器、透鏡和玻璃纖維也都是玻璃製成，用途十分廣泛。它具有高透明度、氣體和液體無法滲透、耐酸、不會溶解、不生鏽、高耐熱性、可任意塑形等性質。
玻璃的缺點則是遇到強大的衝擊會破裂，在快速升溫或降溫時容易損壞。不過，就以大幅改變生活和媒體傳播方式的智慧型手機為例，它裡面就包含了能支援液晶螢幕功能、厚度不到○．一公分的玻璃；能保護螢幕，薄透又不易破裂的玻璃；以及將影像色調校正得更鮮豔的玻璃……這些玻璃都講究不易受損、不易破裂、可適應溫度變化。現在需求量越來越大的，並不是傳統平板玻璃般的厚玻璃，而是超薄玻璃。
全球平板玻璃公司龍頭旭硝子（現在的AGC），在2011年5月，以浮法玻璃工法研發出厚度僅0.01公分的超薄玻璃。2014年5月，該公司成功用浮法玻璃工法，將0.005公分厚的超薄玻璃，捲成寬115公分、長100公尺的圓筒。這種超薄玻璃的透明度、耐熱度、耐腐蝕性、氣體阻絕性、絕緣性都十分出色。它可以發揮其輕量柔軟的特性，用來製造電致發光照明設備、觸控式螢幕等等。
至於建築用的平板玻璃，因為亞洲各國有許多新興的平板玻璃公司掘起，傳統玻璃公司很難與其競爭。今後，玻璃的發展應該會逐漸走向以超薄玻璃的技術革新來因應市場競爭，值得大家矚目。
本文節錄自《世界史是化學寫成的》，由究竟出版社授權轉載。