我住在法国的房子建于16世纪，虽然我不认为窗玻璃是原装的，但其中一些相当古老。人们经过我的办公室时，看起来扭曲变形。这让我觉得很有趣：这些垂直的扭曲让我想到，易碎的玻璃实际上是一种流体。我听说中世纪大教堂的窗户底部更厚，因为玻璃在那里积聚；甚至我自己的窗户上细微的条纹似乎也唤起了生命存在的短暂性：时间是一条河流；玻璃也是一条河流——你懂我的意思。
“玻璃是流体的想法是一个非常普遍的迷思，”澳大利亚阿德莱德大学的数学家、扫兴者伊冯·斯托克斯说。“我的导师曾经告诉我这是事实。有一次，一群学童走进实验室，其中一个孩子也告诉我同样的事情。如果你想从微观上谈论，那么你可以称玻璃为流体。但人们可以理解地认为，如果它是流体，它就会流动。这个概念是错误的。”斯托克斯最近用详细的计算证明，古老的窗户不可能明显流动。
如果这个迷思得以延续，那是因为它包含了一点真实性——而且因为玻璃是一种令人困惑的物质，与三种普通物质完全不同。气体是分子四处乱窜的混乱状态；液体是一种更紧密但仍然混乱的社会，分子不断溶解和重新建立弱键；固体是一种分子排列成刚性结构的军队。但玻璃……以上都不是。它像固体一样坚硬，但其分子不像晶体那样排列。它像液体一样无定形。
事实上，在结构上，液体和玻璃之间没有明确的界限。你通过将液体“过冷”到其凝固点以下，然后进一步冷却来形成玻璃。如果你冷却得足够快，分子就无法组织成晶体。随着温度的下降，液体变得越来越粘稠，分子也越来越迟钝。这就像一场分子的抢椅子游戏，音乐永不停止，玩家永不坐下；取而代之的是，它们似乎在蜂蜜、焦油中移动，直到几乎不动，就像琥珀中的虫子一样。
窗玻璃主要由沙子制成——加入苏打灰以降低熔点，加入石灰石以减少其最终形态的溶解度——但几乎任何液体都可以被快速冷却成玻璃。然而，有些液体比其他液体更容易变成玻璃。液体在凝固点时越粘稠，分子在形成晶体结构时遇到的阻碍就越大，它们变成玻璃的可能性也就越大。
以聚苯乙烯为例，它是咖啡杯的材料；它是一种聚合物玻璃，里面有很多气泡。威斯康星大学化学家马克·艾迪格说，每个分子都像一条长而笨拙的链条，所以液态聚苯乙烯就像一锅粘稠的汤。“没有人能将它结晶，”艾迪格说。“玻璃是普通聚苯乙烯唯一可能存在的固态形式。”反之，水：它的分子小而对称，非常渴望形成四面体冰，唯一的办法就是一个一个地冷冻。介于两者之间的是糖：我们在咖啡里放糖晶体，但糖也很容易过冷，许多糖果都是玻璃状的。
如今，玻璃无处不在，从电话线缆到水果硬糖——然而研究人员仍在争论其本质。玻璃仅仅是披着固体外衣的液体吗？或者，正如普林斯顿大学化学工程师巴勃罗·德贝内德蒂所说，我们周围的玻璃真的是一种“更深刻事物的伪装版本”，一种叫做理想玻璃的东西吗？“它之所以被称为理想，是因为没有人见过它，”德贝内德蒂说。但作为一个理论概念，它可能解释了真实玻璃的一些性质。
德贝内德蒂说，真实的玻璃令人费解，因为它的形成温度和最终性质都取决于冷却液体的速率：“为了告诉你水在华氏212度沸腾或在32度结冰，我不需要指定加热或冷却的速度。但玻璃转变是不同的。”你冷却熔体的速度越慢，它变成玻璃的温度就越低，玻璃的密度也就越大。因此，窗玻璃的形成温度在华氏1472度到1022度之间。
一些理论家认为，理想玻璃是你通过地质般缓慢的速度冷却液体，同时又能阻止其结晶而产生的。它将在一个精确的温度下形成，就像固体、液体和气体一样。像它们一样，它将是一种独特相态的物质，而不仅仅——像普通玻璃那样——是一种固液混合体。理想玻璃会像晶体一样静止不动，并且几乎像晶体一样有序，但它不是晶体。没有人知道它会是什么样子。
“你在让我进行诗歌创作，”贝尔实验室的弗兰克·斯蒂林格说。“这就像说，‘天使们在针尖上跳舞，他们的头发是什么颜色？’我也无法回答这个问题。”
无论其结构如何，理想玻璃都会处于平衡状态，就像其他物质相一样——但与真实的玻璃不同。“玻璃在不断演变，试图达到平衡，”艾迪格说。“晶体则很满足于待在那里，因为它已经在能量谷的底部了。玻璃则坐在山坡上。而且，非常非常缓慢地，它会滚下去。”
这就是迷思中那一颗真实的内核：玻璃确实会流动——只是不在人类的时间尺度上。如果你能以某种方式保存一座大教堂的窗户足够长的时间，它可能会在地板上变成一滩粘稠的液体。或者它可能变成一种不透明的晶体固体。可以想象，那扇教堂的窗户甚至可能演变成理想玻璃。“我们无法进行足够长时间的实验，”艾迪格说。“但这确实是一个非常有趣的问题。”
伊冯·斯托克斯计算了需要多长时间才够。假设一块窗玻璃只是向下流动，她问，底部变厚5%需要多长时间？她估计至少需要1000万年——而且这可能是一个“很大的低估”。她说，大教堂的窗户底部可能更厚，仅仅是因为手工玻璃的厚度不均，而且中世纪的建筑师选择将厚端朝下放置。扭曲的老窗玻璃不是流动的玻璃；它们从一开始就有缺陷。
如今，大多数窗户都采用无瑕疵的“浮法玻璃”：熔融玻璃倾倒在熔融锡浴上，使其铺展开并凝固成一层完全平坦的玻璃板。但在西弗吉尼亚州米尔顿的Blenko Glass公司，他们仍然采用老式方法制造窗玻璃。工匠将一团熔融玻璃放在管子的末端，然后将其吹入一个长长的圆柱形木制模具中，使可塑的玻璃在里面形成一个中空的管子。玻璃冷却后，他将其从模具中取出，纵向划开，重新加热玻璃，然后将其熨成一块18乘25英寸的玻璃板。每一块都包含气泡和宽大的波浪状纹理，售价27美元，因为有些人喜欢老式玻璃的美学——例如，负责历史地标的人。Blenko公司的一位名叫刘易斯·鲍尔斯的员工回忆说，几年前，公司接到了白宫更换玻璃的巨额订单：“他们想要那种波浪的外观。”
