1700年前羅馬人已掌握了納米技術?

【正見新聞網2022年10月03日】

納米技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術,研究結構尺寸在1至100納米範圍內。納米技術是21世紀科學家們爭相研究的前沿課題,到目前為止,已經取得了很多的科研成果。但是,早在公元4世紀,羅馬人就已經掌握了近似的納米技術,這事兒還和唐朝詩人王翰有一定聯繫,他在《涼州詞》中有一句引來後世無數猜想的「葡萄美酒夜光杯」,就是與這個「夜光杯」有關係。

另外在公元9世紀中國有一本古書名叫《通典》,裡面有一段關於杜環的《經行記》記載,提到了中國的遠西有一個叫拂菻的國家「琉璃妙者,天下莫比」,拂菻即是古大秦,是唐人對羅馬帝國的稱呼。

記載在中國古典文獻中的羅馬帝國玻璃器皿到底有什麼神奇的地方?為何說它「天下莫比」?

在大英博物館的羅馬時期文物展區,陳列著一隻咋看上去不起眼杯子,這個杯子和現代普通酒杯比較起來也差不多大小,怎麼看也不覺得有什麼特異之處。在有光線的地方,這隻杯子就是一隻墨綠色而且不透明的玻璃杯,只是這隻杯子的表面布滿了巧奪天工的浮雕,但即使是這樣,在充滿了奇珍異寶的大英博物館中,這隻杯子也算不上有多出眾(當然現在是羅馬展區的鎮館之寶之一)。

有人無意間將光線照射進杯子裡面,令人奇異的事情發生了,墨綠色的杯子在一瞬間內就通體散發出詭異紫紅色,杯身呈現出半透明狀,就像是裝滿了紅色的葡萄酒,顏色的變幻讓人有一種時空轉換的感覺,仿佛又回到了當初王翰見到這種「夜光杯」的感覺。

現代科技已經能輕易地鑑定這隻杯子的製造年代——公元290~325年,杯子表面精美的浮雕圖案是一個經典的希臘神話故事,《伊利亞特》中色雷斯王萊庫古打敗酒神狄俄尼索斯的場景,因而這個杯子被命名為萊庫古杯(Lycurgus Cup)。

這隻杯子令人瞠目結舌的色彩變幻,引起了科學家們濃厚的興趣,在20世紀早期,就有眾多的專家耗費心血研究萊庫古杯的材料、光學之謎,但受限於當時一些科學技術,雖然提出了很多觀點,但並沒有一種令人信服的解釋。

直到上世紀80年代末,得益於電子顯微鏡技術的進步,科學家終於可以用超高倍率放大觀察萊庫古杯的碎塊。但是電子顯微分析的結果顯然將材料學家們嚇了一跳,因為他們驚訝地發現這隻擁有1,700年歷史的玻璃杯,它的材料成分中竟然含有直徑只有50-100nm的納米金屬微粒!

隨後科學家們用X射線,進一步證實了這些微粒居然就是金銀合金。當然還檢測到了少量的銅元素。而令科學家們進一步感到困惑的是:納米金屬微粒中的金銀比例3:7,遠高於玻璃杯整體的金銀比例1:7!

後來經過大量科學家們的研究,才搞清楚了其中的原理:在還原反應中金比銀更易於還原成金屬。還原反應將溶解的金銀離子均勻地分散成合金納米微粒,黃金的部分負責選擇性透過紅光,而玻璃含有的鹵素則進一步加強了這種效果,銀則強烈散射綠光。

自此,萊庫古杯的材料、光學之謎終於真相大白,但也帶來了讓人更加困惑的問題,因為金溶液能產生寶石紅色的現象,在19世紀才被初次發現;而選擇性透過/反射特定波長光線直到20世紀才有nasa開發出來,用於高靈敏度衛星光學傳感器的濾鏡玻璃片中,這種玻璃的製造技術只有少數高技術特種玻璃製造商掌握;難道1700年前的羅馬人就掌握了納米技術?

但萊庫古杯卻讓人不得不相信,早在公元二至三世紀,羅馬人就已經真的了擁有類似的納米技術,只是在精度等方面尚無法和現代科技相比較,但在1700年前,羅馬人能掌握如此精細的化學加工技術,這也讓現代人需要重新審視和評價古代的科技成就。

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