前言

在某些一望無際的海面上，波濤裡攜帶著成千上萬只玻璃瓶子。它們五顏六色，奇形怪狀，成群結隊，它們絕大部分是被人們當作垃圾扔掉的，但只有少數玻璃瓶子在科技發展和人類研究中有著特殊的使命。

2018年3月6日，澳大利亞珀斯當地一戶人家，在珀斯以北180多公里的一個偏遠沙灘上游玩時，發現了一個外表古舊的玻璃瓶，瓶中只有一張紙條，而紙條上還有模糊的墨水字跡，依稀能看見寫著“1886年6月12日”和船名“寶拉“。

拾到來自132年前的玻璃瓶

專家經過研究玻璃瓶中紙條上的資訊，證明這個玻璃瓶確實來自132年前的一艘德國船隻——寶拉號（Paula）。

在1886年，研究人員乘坐寶拉號負責執行水文組織的的觀測任務，追蹤洋流的動態變化規律，便在特定位置將無數個裝有記載著實驗資料的紙條的玻璃瓶拋進印度洋。

這些玻璃瓶，將被極個別人拾到，完成它的實驗使命；有的仍在海洋裡流浪；而有的會在外力的作用下破碎。

這個玻璃瓶很幸運，在海洋和泥沙裡流浪了132年，瓶身並沒有破損。唯有木塞在長久的水泡日曬裡風乾脫落，大量沙子灌入瓶身緊緊包裹著紙條，和厚重的玻璃瓶子一起被沖積在沙灘中，保持著穩定和諧，直到被人發現。

寶拉號

這一個玻璃瓶的價值不僅僅是為洋流方向的實驗提供證據，更為重要的是，意外提供給了玻璃一個時間長久和環境不確定的實驗環境。

在這樣一個環境中，玻璃存在了132年，沒有破碎，沒有風化，沒有消失，這個瓶子本身就是這個奇蹟，讓人不免好奇。人類生命不過百年，玻璃為什麼可以存在這麼久。

什麼是玻璃？玻璃的成分到底是什麼？

根據當代百科全書的定義，玻璃是一種或透明或雜色的物質，固體和液體混合參半，穩定形態是固體，在一定溫度下會變為流動的液體。

由沙子中的主要成分二氧化矽和石灰等其他化學物質在高溫下產生化學反應，以流動的液體形態融合時形成連續的網狀結構，在冷卻的過程中液體粘度逐漸增大直到最後硬化。

玻璃的分子結構

玻璃屬於人造物品，歷史發展到現在，已經成為了常見的造物材料之一。玻璃以其透明的特性和晶瑩的色澤深受人們喜愛，用來隔風透光，兼具實用性和觀賞性。從古至今，在建築、科技和藝術等領域都有廣泛的應用。

玻璃在廣泛生產和應用的同時，同樣也產生了一個問題，玻璃的壽命到底有多久。如果不對玻璃施加外力，那麼玻璃在自然穩定的狀態下可以存在多久？

要想解決這個問題，就必須對玻璃進行深入的解讀。

玻璃的歷史

玻璃雖然在近代才在全球廣泛應用，但它的歷史卻是十分悠久的。在三千多年前的地中海沿岸，一艘商船載著晶體礦物“蘇打石”，由於天氣惡劣，海洋危險重重，商船停靠在地中海沿岸。於是船員們抬起大鍋登陸，並用幾塊“蘇打”在沙灘上搭建了一個簡單的灶臺，搭鍋做飯。

天然蘇打石

當他們收拾東西準備離開時，有人發現原本搭建灶臺的沙灘上，有一些奇怪的東西，這些東西在陽光的照射下還會閃閃發光。這些閃光的東西，其實是他們做飯時用來當作灶臺的天然蘇打石，在烈火的烤炙下，與沙灘上的沙子發生化學反應而產生的晶體。

後來大家才知道，蘇打是天然鹼，沙子裡含有大量的二氧化矽。這兩種物質在高溫下發生化學反應，於是就產生了一種新的物質，這就是最早的玻璃。

中國古代也有玻璃的出現，玻璃最早在春秋戰國時期就有，但是要等到明清時代發揚過大。而且並不能像現在的玻璃杯那樣能夠放熱水，並且純度也是普遍偏低。

古代玻璃製品

中國的玻璃製造歷史很長，到漢代已達到驚人發達的水平，不過，從先秦至漢，受到傳統的崇玉觀念的影響，玻璃更多的是作為仿造玉器的原材料，玻璃本身的價值並不高，但是手藝人們高超的製作技術卻讓玻璃在“仿玉”這個領域取得了精彩的成就。

大約從漢代起，遙遠的異國生產的透明玻璃製品開始流入中國，透明玻璃當時被珍視為奇寶。

大約在兩晉南北朝期間，異國的玻璃製造技術一波一波傳入中國，其中也包括燒製透明玻璃的珍貴技術。 明代宋應星在《天工開物》中也記載了當時作坊裡燒製玻璃製品的全過程。我們可以知道，在那個時代玻璃製品已經不是稀有的物品。

古代透明玻璃製品

所以，在中國古代及歐洲古代都流傳下來了不少玻璃藝術品，從出土的墓地中發現了各種玻璃製品。比如1990年10月杭州市半山鎮石塘村戰國一號墓出土戰國水晶杯、寧夏固原縣北周李賢墓出土的玻璃碗、江蘇南京象山7號墓出土玻璃磨花筒形杯等等。

雖然塵封了一千多年，但它們依舊充滿色澤，完好無損。可見，玻璃在固定的自然環境下非常穩定。

當一個玻璃瓶所處的環境非常穩定，自然環境中的各種外有力量都無法影響到它，比如存放在博物館裡，埋葬在地底下，一直保持著穩定的狀態，那麼它就可以存在很多年，也許可以永遠存在。

磨花玻璃碗

為什麼玻璃會在自然環境下這麼穩定？

穩定的原因大概有這麼兩點：

首先是化學穩定性。玻璃主要成分是二氧化矽，另外還存在一些Al、Na、Ca、K的鹽。

玻璃中的這些元素相互作用所形成的混合物，都處於相對飽和平衡的狀態，與外部大多數混合物是相互排斥的，不會產生化學反應。

所以，當玻璃放在一個自然環境中，即使有外部力量刺激，除了形態，它不會產生反應。

玻璃的化學穩定性

其次是結構穩定性。玻璃中的主要元素Si與O會形成矽氧的一種四面形體，這些Si-O四面形體結構一個一個組合起來的，可以形成無定型的密集而整齊的網路結構。

始終保證著穩定的Si-O四面體結構有利於玻璃的穩定性，這種網路結構也類似於漁網本身相對的穩定性。

二氧化矽的四面體結構

在什麼情況下，玻璃的穩定會被打破？

眾所周知，玻璃是易碎的。玻璃雖然擁有質地堅硬的固體性質，但在顯微鏡下，玻璃的元素分子並不是像鐵分子或者金屬分子那樣是緊密的靠在一起的，反而是像水分子一樣，很鬆散。

這種鬆散就決定了玻璃的另一個特性——脆。雖然玻璃的分子結構有序但過於稀疏，一旦遇上分子結構更為緊實的物質，像玻璃這樣鬆散的分子結構就很容易被打破，因此玻璃易碎是由其分子結構決定的。

因此在自然界的水力、風力、地質運動等外力的長時間作用影響下，玻璃瓶就會持續地遭到外部力量的非化學衝擊，這種衝擊主要來自分子結構緊密的物質。

在翻滾、撞擊、摩擦等等過程中，玻璃瓶就會發生破碎，然後在外力作用下，從大塊變成小塊、小塊變成更小塊，如此反覆，最終變成非常細小的顆粒，並融入大自然之中。

玻璃被擊碎

所以說，要想打破玻璃的穩定，讓其在自然界中“消失”。通常就是透過水力、風力、地質運動等外來動力的作用，讓玻璃破碎，又使碎片變成碎屑，最終成為非常小的粉末，直至“消失”。

故而，玻璃能夠在自然界中存在多長時間，通常取決於外部的動力作用大小和時間的反比作用。

一個典型的例子就是位於俄羅斯海參崴的“玻璃海灘”。

說起來，這裡曾經只是一處用來存放舊玻璃瓶的垃圾場，而“玻璃海灘”形成也是非常的傳奇。和玻璃有關，和海水有關，和時間有關。

俄羅斯海參崴的玻璃海灘

從幾十年或一百多年前甚至更久以前的某一天開始，無數的失去使用價值的玻璃瓶、玻璃杯、或是其他什麼玻璃製品一車一車地拉來，堆放拋棄於此。久而久之，寬廣的海灘上一眼望去遍佈玻璃。

在當時，這樣一個堆滿玻璃碎片的沙灘，成了無人敢涉足的危險之地和禁忌之地。但是沒有人會想到，有一天，這裡會成為一條五光十色的海岸線，每年的遊客絡繹不絕。

遊客眾多

在海浪夜以繼日地衝刷下，海灘上的完整玻璃瓶不停地起伏碰撞，變成了碎片。來自大海的外力帶動著這些玻璃碎片相互摩擦，它們在海水中打磨，生硬的稜角變得光滑，外形圓潤如鵝卵石一般。

海水的沖刷和磨礪銼平了玻璃的鋒利，一些經過海水打磨的普通玻璃石從海里被沖積到海灘上。久而久之，在海灘上已經沒有玻璃瓶，取而代之的是各種顏色的圓潤的細小的玻璃塊兒。

玻璃海灘的玻璃

這些小玻璃塊兒，也被稱為“海玻璃”，它們中品質上佳的大多會被製作成工藝品或者首飾。玻璃作為垃圾被扔進大海又重生於大海，大海不計較它們尖銳，反而讓它們在大海里洗練成最美麗的回饋。

時至今日，這些玻璃依舊在被海水沖刷滌盪，變得越來越圓潤光滑的，可以想象的是，在不太遙遠的未來，它們就會徹底地融入大自然之中，變成沙子沉入海底或者直接沉睡在海灘上。

被海水打磨的玻璃

玻璃能存在多久？

因為沙子和玻璃都是由二氧化矽所構成，玻璃和沙子有著不解的淵源，生物不會誤食，更不會有什麼化學危害。

玻璃製品只要進入環境，尤其是持續水力環境後，很快就會被海洋的力量強制沖刷磨去稜角，然後會消失，它們的這種消失像水融入水一樣。換了一個狀態，繼續生存在地球上，我們可以認為它們“消失”了，同樣可以認為它們永遠存在。

一個玻璃瓶可以存在多久？可以這樣說，一個玻璃瓶，在沒有水力、風力、地質運動的作用和影響下，就會和當初出土的來自幾千年前的玻璃一樣，依舊是那個玻璃瓶，完整純粹。

沙灘上廢棄玻璃瓶

但是，只要玻璃瓶被置於這些環境裡，它的最終結局就是“消失”，或者仍舊在“消失”的過程中。只是這樣的過程太久，我們人類很難完整地觀察到這個過程。