История стекла. От стеклянного оружия до стекол иллюминаторов космических кораблей

В Древнем Египте изделия из стекла изготавливались посредством прессования стекломассы в открытых глиняных формах или путем ее навивания на палочку.

Хотя к XV веку до новой эры стекло массово производилось не только в Египте, в Передней Азии, но и на Крите, только к IX веку до новой эры были открыты технологии для производства бесцветного стекла.

В каждом регионе существовали свои особенности производства стекла. Мастерство и технологии передавались в строжайшей тайне от мастера к ученику.

Благодаря химической чистоте белый кварцевый песок с восточного побережья Средиземного моря широко использовался по всей Римской империи для производства стекла, получившего бурное развитие в I веке до новой эры.

Считается, что рукотворное стекло было открыто случайно, как побочный продукт других ремесел. В те времена обжиг глиняных изделий происходил в обычных ямах, вырытых в песке, а топливом служила солома или тростник. Образующаяся при сгорании зола, то есть щелочь, при высокотемпературном контакте с песком давала стекловидную массу.

Наиболее вероятно, что представления о стекле развивались в тесной связи с изготовлением гончарных изделий и металлообработкой. Возможно, на ранних стадиях стеклоделия древние мастера увидели аналогии в свойствах стекла и металлов, которые и определили технологические приемы обработки стекла. Признав стекло аналогичным металлу (пластичность в горячем состоянии, твердость в холодном), древние создали возможность перенести в стеклоделие приемы получения металлов. Таким путем были заимствованы тигли для варки стеклянной массы, формы для отливки изделий, технологические приемы горячей обработки (литье, сварка). Этот процесс происходил постепенно, особенно на первых этапах, поскольку по своей природе стекло и металл различны.

Предположение немецкого ученого Вагнера, который связывает появление стекла с получением металлов, кажется наиболее вероятным. В процессе плавления меди и железа образовывались шлаки, которые могли под действием тепла превращаться в стекло. Сейчас трудно установить, как именно было изобретено стекло, но без сомнений это открытие было случайным.

Образцы стекла в виде слитков, датируемые XXII–XXI веками до новой эры, обнаружены при раскопках в области Древнего Двуречья.

Археологические источники свидетельствуют, что искусственное стекло впервые было произведено на сирийском побережье, в Месопотамии или в Древнем Египте. Большая часть древнейших изделий из стекла была найдена в Египте, благодаря благоприятным для сохранения стекла климатическим условиям, но возможно, что некоторые из этих изделий были ввезены в Египет.

Стекло, создаваемое людьми, изначально тоже красотой и особенной прозрачностью не отличалось, оставаясь материалом, похожим на природные аналоги.

Следует отметить, что начинали использовать стекло только для декора и украшений. Это был слишком редкий и дорогостоящий материал, технология изготовления которого держалась в строжайшем секрете. Поэтому позволить себе носить бусы или серьги из стекла могли только очень богатые люди.

Самые древние образцы стеклянных изделий обнаружены в Египте

Самые древние образцы стеклянных изделий обнаружены в Египте. Речь идет о зеленой глазури, возраст которой оценивается приблизительно в 12 тысяч лет; из нее был изготовлен (приблизительно в 7000 году до новой эры) голубой амулет – древнейшее из найденных до сих пор стекол.

В Месопотамии археологи нашли стеклянную цилиндрическую печать возрастом примерно 4500 лет. Сосуды для благовоний – одна из частых находок учёных при раскопках территории Старовавилонского царства.

В старейших центрах человеческой цивилизации – Междуречье Тигра и Евфрата, а также долине Нила стекло было хорошо известно и довольно широко употреблялось уже в третьем тысячелетии до новой эры. Об этом свидетельствуют древние фрагменты стеклянных изделий, обнаруженных при археологических раскопках.

Уже в III–IV веках до новой эры египетские мастера научились изготовлять цветное стекло – зеленое и голубое, окрашивая массу окисью кобальта и марганца.

Самые древние изделия имели только стекловидный слой на поверхности фаянса, и найдены в гробнице фараона Джосера (III династия Древнего царства в Египте, 2980–2900 годы до новой эры).

Есть и ещё более ранние образчики – фаянсовые украшения возрастом около 5000 лет.

В позднем бронзовом веке в Египте и в Передней Азии технология изготовления стекла сделала резкий скачок. Археологические находки этого периода включают слитки из цветного стекла и сосуды, иногда с инкрустацией из полудрагоценных камней. Для изготовления египетского и сирийского стекла использовалась сода, которую легко получить из углей многих видов древесины, в особенности растений-галофилов (растения, растущие на солончаках и солонцах), произрастающих на берегу моря. Самые ранние сосуды производили, вращая пластичные стеклянные волокна вокруг формы из песка и глины, насаженной на металлический стержень. После этого, многократно нагревая стекло, добивались того, что оно сплавлялось в единый сосуд. Затем полосы цветного стекла можно было нанести поверх первоначальной формы, создавая таким образом орнаменты. Затем форму разрушали, а стержень вынимали из получившегося сосуда.

Стекло массово производилось в Передней Азии, на Крите и в Египте. Предполагается, что технологии производства стекла из природных материалов представляли собой тщательно охраняемую тайну, и эти технологии применялись лишь при дворе правителей наиболее могущественных государств. В других местах стеклоделие состояло в обработке заранее приготовленного стекла, часто в виде слитков.

Затем стеклоделие было возобновлено в Сирии и на Кипре, при этом были найдены технологии для производства бесцветного стекла. Первое известное «пособие» по производству стекла датируется 650 годом до новой эры – это таблички, содержавшиеся в библиотеке ассирийского царя Ашшурба-напала.

В Египте стеклоделие так и не было возобновлено, пока оно не было принесено греками в царствие Птолемеев. В эллинистический период произошло дальнейшее развитие технологии стеклоделия, что позволило производить стеклянные изделия большого размера, в частности, столовую посуду. Была разработана технология смешения стекла нескольких цветов, так что получалась мозаичная структура. Именно в этот период бесцветное стекло начало цениться сильнее цветного, и, соответственно, усовершенствованы технологии его изготовления.

Бесцветное стекло люди научились делать гораздо позднее, вероятно в I веке новой эры: для обесцвечивания стали использовать марганец.

Во времена распространения греческой культуры на данные регионы произошло дальнейшее развитие технологии стеклоделия, что позволило производить стеклянные изделия большого размера, в том числе столовую посуду. В этот период бесцветное стекло начало цениться особенно высоко, были усовершенствованы технологии его изготовления.

Сохранились египетские папирусы, в которых есть упоминание о «застывшей жидкости», обладающей чудесными свойствами. Археологами в египетских гробницах, сооруженных более четырех тысяч лет тому назад, были обнаружены стеклянные амулеты, фигурки богов, предметы домашнего обихода.

В отделении Берлинского музея, посвящённом древнеегипетской культуре, как величайшее сокровище хранится одинокая зеленоватая бусина, диаметром около 9 мм. Невзрачная с виду, она действительно является очень ценным музейным экспонатом, как древнейшее известное современным учёным изделие из стекла. Предполагают, что она была изготовлена около 5500 лет назад.

В Ашмолейском музее в Оксфорде находятся черная стеклянная бусина и кусочек фаянса бирюзового цвета времен первой династии египетских фараонов, правившей в 4000 году до новой эры. Предполагают также, что стекло начали изготавливать не египтяне, а ассирийцы, которые экспортировали свои изделия в Египет. Однако находки стекла в Ассирии, близ Тель Асмера, расположенного северо-западнее Багдада, относятся к 2700–2600 годам до новой эры; следовательно, они значительно моложе египетских.

Сосуды из глины и фарфора с цветной стекло-мозаикой периода с 1766 по 1122 год до новой эры обнаружены в Китае. Однако Китаем не ограничивается развитие производства стекла на Дальнем Востоке – изделия из стекла, возраст которых относится к 2000 году до новой эры, найдены в Индии, Корее и Японии.

Александрия была центром производства стекла на Востоке, где делалась изящная стеклянная посуда. Приблизительно около 250 лет до новой эры произошло открытие первого стекольного завода в Александрии. Технологии стеклоделия продолжали совершенствоваться и уже на рубеже новой эры в этом деле произошла революция. В восточных провинциях Римской империи начали строить высокотемпературные стеклоплавильные печи, что позволило выплавлять стеклянную массу значительно более высокого качества, в частности, получать привычное нам прозрачное, бесцветное стекло. В летописных источниках в связи с этим упоминается город Сидон в 50 году до новой эры. Тогда же в древнем финикийском городе Сидоне была изобретена техника выдувания стекла с помощью трубки.

В начале I века новой эры неизвестный нам римский (или сирийский) мастер сделал длинную и тонкую железную трубку с небольшим расширением на конце. На другой ее конец он насадил деревянный мундштук, чтобы защитить губы от ожога. Изобретение очень простое и вместе с тем гениальное: в продолжение почти двух тысяч лет все стеклянные вещи создавались этой трубкой.

Это дало возможность изготавливать прозрачные тонкостенные сосуды самой разнообразной формы.

Эта железная трубка оказалась чрезвычайно гениальным изобретением. Пользуясь ею, можно было выделывать самые разнообразные стеклянные вещи, красивые и изящные, с очень тонкими стенками.

Работа со стеклодувной трубкой очень напоминает выдувание мыльных пузырей через соломинку. На конец трубки набирают комок жидкого стекла. Затем начинают дуть в трубку. Комок вспучивается и постепенно превращается в стеклянный пузырь. Можно раздуть пузырь так, что стенка его станет не толще пленки мыльного пузыря, но прочнее. Пока пузырь не остыл, ему можно придать любую форму. Достаточно малейшего прикосновения, чтобы стенка пузыря приплюснулась в этом месте. Такой она и останется, когда стекло остынет.

При помощи палочек и щипцов можно из пузыря сделать любую вещь: вазу, чашу, кувшин.

Римляне варили стекло не на костре, как египтяне, а в стекловаренной печи, сложенной из камня. Поэтому им удавалось получать более высокие температуры, и стекло у них плавилось уже по-настоящему, превращаясь в ослепительно сияющую жидкость, из которой при помощи стеклодувной трубки легко выдувался стеклянный пузырь.

У египтян была другая технология изготовления предметов из стекла. Они варили стекло в небольших глиняных горшках на костре. Пламя не давало нужного жара, приходилось повторять варку. Когда в горшках образовывалась густая и вязкая масса, из неё как из теста лепили нужные изделия.

Стеклодувная трубка дожила до наших дней, не претерпев значительных изменений. Она представляет собой полый металлический стержень длиной 1–1,5 м, на одну треть обшитый деревом. Кроме этого важнейшего инструмента, мастер нуждается в металлических ножницах для отрезания стеклянной массы и прикрепления её к трубке, а также длинных пинцетообразных клещах для вытягивания и формования.

Спустя некоторое время, из готового стекла, используя метод выдувания, научились делать длинные стеклянные цилиндры, которые разрезали и выпрямляли, получая плоский лист. Этот способ использовали вплоть до 1900-х годов для изготовления художественного стекла.

В правление императора Октавиана Августа (первая половина I века) развивавшееся ранее лишь в восточных провинциях искусство стеклоделия распространяется по всей огромной империи. Мастерские устраивают в Италии, Испании, Галлии, Британии и Германии. В обиход римлян начинают прочно входить застеклённые окна и стеклянная посуда. Конечно, стекло в Древнем Риме не такой дешёвый и широко употребляемый материал, как в наши дни, но всё же оно довольно доступно. Средней зажиточности гражданин может себе его позволить. «Беден тот, чье жилище не украшено стеклом» – утверждал знаменитый римский оратор Цицерон.

Со временем в западной части империи возникли собственные знаменитые мастерские. Своими стеклоделами прославились Галлия и Рейнская область. Нашествия варварских племён и распад Римской империи в V веке повлекли за собой упадок многих наук и ремёсел. Не стало исключением и стеклоделие. В средние века многие рецепты, известные в древности, были либо полностью утрачены, либо оставались достоянием немногих посвящённых – потомственных мастеров или алхимиков, нередко имеющих репутацию колдунов. Они не торопились делиться секретами ремесла, поэтому стеклянные изделия стали предметами роскоши.

Начало нашей эры стало по-настоящему революционным в становлении стекольного дела, технология производства стекла была отточена за века, но еще не доведена до совершенства. Следующий этап истории этого поистине загадочного материала обещал быть не менее захватывающим.

Из Рима стеклоделие стало распространяться в Галлию, Британию и Германию. В конце I столетия стекло уже производилось в Кёльне и Трире.

Город Кёльн на западе бывшей Римской империи стал крупнейшим центром стекловарения. По сравнению с восточными образцами, германские изделия из стекла были менее искусно украшены и декорированы. К концу первого тысячелетия, существенно изменились методы производства стекла в Европе. В первую очередь это коснулось состава сырья для производства. Учитывая трудности с доставкой такого компонента смеси как сода, его заменили на поташ, полученный после сжигания дерева. Поэтому стекло, сделанное к северу от Альпийских гор, стало отличаться от изделий, произведенных в средиземноморских странах, например в Италии.

С распадом Римской империи приходит в упадок и искусство изготовления стекла.

В XI веке немецкие мастера, а в XIII веке – итальянские, восстановили и усовершенствовали, освоенное в Сидоне, производство листового стекла. Они сперва выдували полый цилиндр, затем обрезали его дно, разрезали его и раскатывали в прямоугольный лист. Качество такого листа было невысоким, но практически полностью повторяло химический состав современных оконных стекол. Этими стеклами стеклили окна церквей и замков знатных вельмож. На этот же период приходится и расцвет изготовления витражных окон, в которых использовались кусочки цветного стекла.

Римские купцы, пришедшие на берега Нила, были поражены красотой и прозрачностью нового для них материала. И уже очень скоро в Лацио появились первые стекольные мастерские, которые могли составить конкуренцию ремесленникам-египтянам.

Работая вручную, используя лишь примитивные инструменты, римские мастера создавали великолепные вазы и кубки, чаши и амфоры. Позже, во времена правления императора Августа, римляне изобрели принципиально новый способ обработки стекла: путем свободного выдувания с помощью трубки. Это позволило им получать тонкостенные, более прозрачные и однородные по массе изделия относительно крупных размеров. Добиваясь идеальной прозрачности стекла, римляне стали добавлять при его изготовлении марганец и мышьяк. Свои изделия мастера Рима украшали росписью или гравировали. Ими была изобретена своеобразная техника росписи: на стекло накладывалось несколько слоев краски, и затем лишнее постепенно убиралось. Оставался лишь необходимый рисунок.

Еще одно важное изобретение принадлежит римским мастерам: они первые научились изготовлять плоское стекло, тонкое и прозрачное. Известно, что оно появилось во времена правления императора Тиберия и использовалось при сооружении оранжерей, в которых выращивались дыни для императорского стола. Овладение технологией производства плоского стекла позволило римлянам заменить слюду, которую они вставляли в окна своих домов. Сейчас может показаться это странным, но как слюду, так и стекла в Риме ставили только на ночь.

В 1204 году, благодаря 4 крестовому походу, из Константинополя были вывезены секреты стекловарения великой Византийской империи. Венецианцы не только освоили секреты стекловарения, но намного усовершенствовали процесс его изготовления. С этой даты началась история венецианского стекла.

Древние рецепты стеклоделия лучше сохранились на востоке в Византии, а также в занимавшей как бы промежуточное положение между Востоком и Западом Венецианской республике. Последней суждено было стать знаменитым на весь мир центром художественного стеклоделия, не утратившим своих позиций по сей день.