作者：Robert Kunzig
我住在法国的房子建于16世纪，虽然我不认为任何窗玻璃是原装的，但其中一些相当古老。人们经过我的办公室时，身体会显得有些扭曲。这让我觉得很有趣：窗玻璃上的这种垂直扭曲让我想起，玻璃——那种易碎、易破的玻璃——实际上是一种流体。我听说中世纪大教堂的窗户底部比较厚，因为玻璃在那里汇集了；就连我自己的窗玻璃上的细流也似乎唤起了存在的短暂：时间是条河；玻璃也是条河——你懂我的意思。
澳大利亚阿德莱德大学的数学家、扫兴鬼Yvonne Stokes说：“玻璃是流体的想法是一个非常普遍的误解。我的导师就这么告诉我。有一次，一群学童来到实验室，其中一个孩子也告诉我同样的事情。如果你要从微观角度谈论，那么你可以说玻璃是流体。但人们普遍认为，如果它是流体，它就会流动。这种观念是错误的。”Stokes最近通过详细计算证明，旧窗户不可能有明显流动。
如果这种误解得以延续，那是因为它包含一丝真相——而且因为玻璃是一种令人困惑的物质，与三种普通物质截然不同。气体是分子四处乱飞的混乱状态；液体是一种更紧凑但仍混乱的集合体，分子不断地断裂和重新形成弱键；固体是分子排列规整的军队。但玻璃……不属于以上任何一种。它像固体一样坚固，但其分子并非排列成重复的晶体。它像液体一样是无定形的。
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”至其凝固点以下，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。这就像一场分子抢椅子游戏，音乐永远不会停止，玩家也永远不会坐下；相反，它们似乎在蜂蜜、然后是焦油中移动，直到几乎静止不动，就像琥珀中的虫子一样。
窗玻璃主要由沙子制成——其中混合了苏打灰以降低熔点，以及石灰石以降低其最终形态的溶解度——但几乎任何液体，如果冷却得足够快，都可以变成玻璃。然而，有些液体比其他液体更容易变成玻璃。液体在其凝固点时的粘度越高，分子形成晶体的难度就越大，它们变成玻璃的可能性就越大。
以聚苯乙烯为例，这是咖啡杯的材料；它是一种多孔的聚合物玻璃。威斯康星大学的化学家Mark Ediger说，每个分子都是一条长而笨拙的链，所以液态聚苯乙烯是一种缠结、粘稠的汤。“从来没有人能使其结晶，”Ediger说。“玻璃是聚苯乙烯唯一可能拥有的固体状态。”另一个极端是水：它的小而对称的分子渴望形成四面体的冰，唯一阻止它们的方法就是逐个冷冻。介于两者之间的是糖：我们将糖晶体放入咖啡中，但糖也容易过冷，而且很多糖果都是玻璃状的。
如今，玻璃无处不在，从电话线缆到水果糖——然而研究人员仍在争论它们的本质。玻璃仅仅是披着固体外衣的液体吗？或者，正如普林斯顿大学的化学工程师Pablo Debenedetti所说，我们周围的玻璃真的是“某种更深刻事物的伪装版本”，即所谓的理想玻璃？“之所以称为理想，是因为没人见过它，”Debenedetti说。但作为一个理论概念，它可能可以解释一些真实玻璃的性质。
Debenedetti说，真正的玻璃令人费解，因为它形成的温度和最终的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。但玻璃转变不同。”你冷却熔体的速度越慢，它转变成玻璃的温度就越低，玻璃的密度也就越大。所以窗玻璃的形成温度在华氏1472度和1022度之间。
一些理论家认为，理想玻璃是你通过地质缓慢冷却液体，同时以某种方式阻止其结晶而产生的。它会在一个精确的温度形成，就像固体、液体和气体一样。像它们一样，它将是一种独特的物质相，而不仅仅是——像普通玻璃一样——一种固液混合物。理想玻璃会像晶体一样静止不动，而且几乎像晶体一样有序，但它不是晶体。没人知道它会是什么样子。
贝尔实验室的Frank Stillinger说：“你让我进行诗歌创作。这就像说，‘站在针尖上跳舞的天使的头发是什么颜色？’我回答不了这个问题。”
无论其结构如何，理想玻璃都将处于平衡状态，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，”Ediger说。“晶体只是安然坐着，因为它已经处于能量谷的底部。玻璃则坐落在山坡上。而且，非常非常缓慢地，它会滚落下来。”
这就是神话中那颗饱满的真相：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扇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。或者它可能会变成一种不透明的结晶固体。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，”Ediger说。“但这是一个非常有趣的问题。”
Yvonne Stokes计算了需要多长时间才算足够长。假设窗玻璃只是向下流动，她问，底部增厚5%需要多长时间？她估计至少需要1000万年——这很可能是一个“大大的低估”。她说，大教堂的窗户之所以底部可能较厚，仅仅是因为手工玻璃的厚度不同，而且中世纪的工匠选择将厚端朝下放置。而弯曲的旧窗玻璃不是流动的玻璃；它们是从一开始就有缺陷的玻璃。
如今，大多数窗户都采用无瑕疵的“浮法玻璃”：熔融玻璃倒在熔融锡浴上，然后铺展开并凝固成一张完美的平板。但在西弗吉尼亚州米尔顿的Blenko Glass公司，他们仍然以老式方式制造窗玻璃。工匠将一团熔融玻璃放在他的吹管末端，然后将其吹入一个长而圆柱形的木制模具中，使可塑的玻璃在其中形成一个空心管。玻璃冷却后，他将其从模具中取出，纵向切割，重新加热玻璃，然后将其熨烫成一块18乘25英寸的玻璃。每一块都含有气泡和大片波浪纹，售价27美元，因为有些人喜欢旧玻璃的美学——例如负责历史古迹的人。Blenko公司的Lewis Powers回忆说，几年前，该公司接到白宫一份大额更换窗玻璃的订单：“他们想要那种波浪纹的外观。”
有关制造浮法玻璃的更多详情，这是当今制造窗玻璃最常用的技术。有关艺术玻璃的信息，请参阅玻璃百科全书。
