10.4
«Природные ресурсы, которые я вижу вокруг, – полное дерьмо, хотелось бы чего получше»
Изобретения, включенные в этот раздел, являются базовыми для любого технологического общества.
Горное дело необходимо, если вы хотите получить доступ к ресурсам, не находящимся на поверхности, печи для обжига, плавильни и горны не только обеспечивают вас новыми материалами, но и открывают дорогу к различным технологиям, начиная от металлических изделий и заканчивая паровой машиной. Печи могут превращать песок в одно из самых полезных веществ, что только известно человечеству, – стекло, материал, способный сам по себе изгибать свет. Оно не только поможет людям вашей цивилизации видеть лучше и спотыкаться реже, но и откроет новые области для научного изучения, от микроскопических форм жизни до колоссальных звезд в космосе.
И пусть другие технологии обычно занимают место под софитами, многие из них просто не могут существовать без того, что описано в этом разделе. Изобретя их, вы сделаете себя наиболее выдающимся, влиятельным и крутым человеком земной истории.
Кстати, неплохой вариант.
10.4.1. Горное дело
Дедушка однажды сказал мне, что бывает два типа людей: те, кто всегда работает, и те, кто присваивает себе лавры. Он сказал мне, что лучше оказаться в первой группе: там меньше конкуренция.
Вы (также Индира Ганди)
Что это
Извлечение всяких штук, которые вы находите полезными, из земли.
До того как было изобретено
Если вам вдруг не повезло обнаружить то, что вам нужно, на поверхности, то вам типа не везло.
Изобретено
41 тыс. до н. э. (первые шахты: гематит, из которого делали красный пигмент для рисования и макияжа);
4500 до н. э. (огневые горные работы);
100 до н. э. (размыв жилы);
1050 н. э. (прокладка шахт с помощью ударного бурения);
1953 н. э. (настоящие горные работы на полигонах с твердыми бытовыми отходами: появились, когда мы сообразили, что содержание алюминия в завалах на таких полигонах больше, чем в месторождениях алюминия; спасибо выкинутым банкам);
2009 н. э. (основана первая компания по добыче полезных ископаемых с астероидов).
Предпосылки
Свечи (чтобы видеть под землей), металлические инструменты (чтобы выкапывать шахты), одомашнивание животных (для выведения птиц вроде прирученных канареек).
Как изобрести
Если вам вдруг не повезло – а людям в нашей историй порой везло, – горное дело будет связано для вас с передвижением большо го количества породы, тяжелой земли и еще более тяжелых камней. Все это обещает суровую работу, и обойтись без нее трудно. Утешить себя можно тем, что если то, что вам нужно, расположено неда леко от поверхности, вы можете попробовать добывать его открытым методом – копая обычные ямы, в которых у шахтеров, в отличие от других вариантов, будет изобилие солнечного света и чистого воздуха.
Но не все, что вы захотите, будет находиться близко к поверхности, и в определенный момент вы докопаетесь до твердой породы, которую придется разбивать и вытаскивать наружу. Ниже представлено несколько технологий, способных облегчить вам этот процесс.
Размыв жилы: запасите воды в резервуаре неподалеку от места, где хотите копать, и освободите ее разом. Пролившаяся вода большой массы действует как мгновенная искусственная эрозия, унося камни и почву с поверхности, оставляя только коренную породу. Если вам повезет, то вместе с ней раскроются и жилы необходимой вам руды.
Огневые горные работы: разожгите огонь в стволе вашей шахты поблизости от камней, потом плесните воды на перегревшиеся камни. Резкое охлаждение приведет к образованию трещин и сделает породу более хрупкой, но этот процесс включает разведение огня в шахте, там, где кислород в большом дефиците, и выжигать его дальше…
Клинья: эту технологию можно использовать и саму по себе, и после огневых работ, когда камень потрескается. Вбивайте клинья в трещины, вынуждая скалу разваливаться на куски, а если клинья из дерева, то поливайте их водой после того, как они вбиты. Дерево расширяется, давит на породу с еще большей силой и разрывает скалы.
Ударное бурение: поставьте вертикально тяжелый стержень с острым железным или стальным наконечником (см. раздел 10.10.2) и роняйте его в одно место снова и снова. Рычаги или шкивы можно использовать для того, чтобы механизировать эту операцию, поднимать стержень после опускания, ну а кожух из дерева или металла пригодится, чтобы увериться: удары всегда приходятся в одно место.
В результате получится узкое отверстие вроде колодца, лучше подходящее для добычи жидкости (рассола из раздела 10.2.6), чем твердых веществ.
В число простейших шахт входят так называемые колоколообразные ямы (рис. 17), получившие имя по их форме. В этом варианте ствол прокапывается (обычно вертикально, иногда под уклоном) на уровень, где находится руда, и тут шахтеры начинают рыть во все стороны от шахты, постепенно формируя отверстие в форме колокола. Никакой крепеж не используется, а значит, в определенный момент шахта начинает осыпаться.
В этот момент (или в идеале несколькими минутами ранее) шахту покидают для того, чтобы выкопать другую по соседству, и процесс продолжается.
Рис. 17. «Колоколообразные ямы» (изображены перед неизбежным обрушением)
Если вы не желаете отправиться по маршруту под девизом «копайте до тех пор, пока не станет слишком опасно копать», то для вас сгодится альтернативная шахта, сделанная методом камерно-столбовой разработки. Здесь вы роете горизонтально, но оставляете вертикальные столбы из породы для того, чтобы они держали «крышу» тех камер, из которых вы извлекаете руду.
Опасность обрушения здесь в том, что, если один из столбов падает, больше нагрузки достается остальным, что может вызвать настоящую цепную реакцию. Вместо таких столбов (или вдобавок к ним) вы можете использовать крепеж из дерева, на который будет приходиться тяжесть каменного свода.
Но даже в наше время почти невозможно на сто процентов исключить обрушение в шахте. Горное дело содержит неизбежные элементы риска, помимо завалов, дело в опасности затопления и токсичных газах, последние могут привести к тому, что вы задохнетесь, взорветесь или все это вместе в быстрой последовательности.
Вы можете снизить угрозу удушения, взяв с собой ручную птицу в клетке.
У многих птиц метаболизм очень быстрый и дыхание тоже, так что они поглощают угарный газ и другие токсичные газы скорее, чем люди. Особенно полезны канарейки, которые теряют сознание в присутствии угарного газа на двадцать минут раньше, чем человек. Возьмите канарейку в шахту и поглядывайте за ней, так вы получите шанс узнать, что вредные газы накопились в выработке, и у вас останется время удрать!
Это куда лучше того способа, который использовался много тысяч лет: люди вокруг начинают умирать, а значит, в шахте скопились токсичные газы.
Такой простой, но очень эффективный способ использования домашних птиц не пришел никому в голову до 1913 н. э. (достаточно поздно, чтобы мы смогли изобрести пылесосы, целлофан и телевидение). Так что, прихватив с собой в шахту канарейку или иного пернатого товарища сходного размера задолго до этой даты, вы поступите куда умнее, чем поступали мы много тысячелетий.
10.4.2. Печи для обжига, плавильни и горны
Первобытные списки, вероятно, высекались в камне и сохранялись длительные периоды времени. В них были пункты вроде «Добыть больше глины. Сделать печь получше».
Вы (также Дэвид Вискотт)
Что это
Способ получать больше тепла от вашего огня, что позволит вам использовать материалы новыми методами, и в том числе создавать глиняную посуду, керамику и стекло и даже плавить металлы. Более вкусные новости касаются того, что с помощью печей вы сможете делать настоящую пиццу.
До того как были изобретены
Никакой плавки металла, никакого искусственного стекла, никаких горшков из керамики, обливной посуды или фарфора.
И что хуже всего – пиццу сделать очень-очень трудно!
Изобретены
30 тыс. до н. э. (обжиг на кострах);
6500 до н. э. (плавка свинца на кострах);
6000 до н. э. (печи для обжига);
5500 до н. э. (плавка меди в печах);
5000 до н. э. (глазирование);
4200 до н. э. (производство бронзы);
500 до н. э. (доменная печь);
997 н. э. (вкусная пицца).
Предпосылки
Глина, дерево, уголь для топок, известняк для плавки железа, строительный раствор (для лучших печей), горное дело (для добычи руды).
Как изобрести
Все, что вы изобретете в пределах этого раздела, начинается с обычной глины. Глиной именуют мелкозернистую почву, которая содержит силикаты алюминия, связанные с кислородом, и, к счастью для вас, ее полно вокруг практически в любой период времени.
Глину сложно найти только на раннем этапе истории Земли, после того как сформировались камни, но еще не возникли почвы. Глины обычно прячутся под верхним слоем почвы (так что вам придется копать), а на поверхность выходят у берега реки или моря, где эрозия обнажает глинистые слои.
Глину легко опознать, когда она сырая: это вязкая, тяжелая, мелкозернистая и легко меняющая форму субстанция. Но в сухом виде она может просто напоминать камни. Сухую глину от скалы можно отличить, поскребя ее ногтем – если легко получить немного порошка, то это сухая глина, и немного воды позволит вам проверить догадку.
Вы можете найти глину, загрязненную разными примесями или даже галькой, и существуют два способа ее очищения.
Один состоит в том, чтобы глину высушить, разбить на куски, а потом размолоть в порошок: частички глины окажутся мельчайшими, так что можно будет отсеять их, пропустив материал через решето, но это требует много энергии.
Более легкое решение сводится к тому, чтобы взять «грязную» глину, поместить в контейнер и добавить в два раза больший объем воды. Раздавите собственными руками большие комья, оставьте «раствор» на несколько часов, а потом как следует его перемешайте. Несколько минут, и смесь разделится на слои: осадок на дне и более легкая смесь воды и глины сверху. Вылейте эту глиняную воду в другой контейнер и позвольте ей постоять еще какое-то время – день или около того.
Теперь глина соберется на дне, и вы можете просто слить воду.
Если какие-то загрязнения еще остались, то нужно несколько раз повторить процесс. Когда вы закончите, вы получите сырую глину, которой нужно посохнуть на солнце несколько дней, после чего она годится в дело. Простейший способ протестировать, насколько хорош ваш материал, – сделать из него колбаску (спорно… но это простейшая фигура, которую можно изготовить из глины) и обернуть вокруг пальца.
Если она изогнется без трещин, то вы добыли реально хорошую глину.
Проблема в том, что вы не можете просто сделать сосуд из глины и ждать, пока он высохнет, поскольку изготовленная таким образом посуда хрупка и непрочна и, как вы только что видели, при намачивании она опять становится мягкой. Волшебство случается, только когда глиняная заготовка нагрета правильным образом. При температуре примерно от 600 до 1000 °C (в зависимости от глины) она превращается в терракоту: обладающий более высокой прочностью материал, не становящийся глиной, сколько его ни замачивай в воде.
И хотя терракота лучше сухой глины для того, чтобы делать кирпичи или статуэтки, она все же не так хороша для сосудов: этот материал не размокает, но он пористый и охотно поглощает воду. Чтобы избавиться от этого, вам нужно обжечь терракоту второй раз, уже при температуре 950 °C.
В этой точке происходит другая трансформация: глина начинает сплавляться, так же как и загрязнения в ней, и все это позволяет заполнить малейшие поры и трещины. В результате получается еще более прочный, плотный, водонепроницаемый материал: другими словами, вы, мой друг, только что изобрели керамику.
Нагрейте терракоту еще сильнее (до 1200 °C), и вы изготовите обливную керамику, более стойкую к ударам, чем обычная. Бросьте некоторое количество соли во время обжига, и получите глазурь на боках сосуда, иначе говоря – тонкий слой стекла: при такой температуре соль испускает газообразный натрий, который вступает в реакцию с терракотой, результатом которой и становится стекло на поверхности терракоты.
Добавление минералов позволяет придавать этому стеклу разный цвет: костяная зола обеспечивает красный и оранжевый, медь – зеленый оттенок.
Обычного пламени достаточно, чтобы изготовить терракоту – максимальная температура открытого пламени около 850 °C, – но для керамики его уже не хватает. Поэтому вам необходима печь, в которой вы запрете огонь, чтобы сохранить и преумножить выделяемое тепло.
Печи для обжига отличаются от обычных, но не сильно, и с их помощью вы откроете не только лучшую глиняную посуду, но и стеклянную, металлические изделия и еще много чего. Целый мир различных, более полезных материалов распахнется перед вами в тот момент, когда вы научитесь пользоваться огнем более осмысленно, чем просто сваливая дрова в кучу и радостно поджигая их.
Чтобы сложить печь, вам придется использовать костер для изготовления терракотовых кирпичей из глины. Кирпичи хорошо держат тепло, не горят, у них чрезвычайно высокая точка плавления, и это делает их идеальным материалом для решения вышеобозначенной задачи.
Как только печь готова, вы сможете уже с ее помощью изготовлять кирпичи более высокого качества, а их, в свою очередь, использовать для складывания печей более высокого качества.
Простейшая печь не более чем прямоугольный ящик, с одной стороны внутри которого горит огонь, а с другой торчит труба, и выглядит все это примерно следующим образом (рис. 18).
Рис. 18. Ваша новая печь
Труба на дальней части сооружения вытягивает горячий воздух от огня, позволяя этому воздуху проходить мимо того, что вы поместите внутрь. Используйте раствор, чтобы замазать щели между кирпичами и сделать сооружение воздухонепроницаемым, оставив несколько кирпичей свободно лежащими, чтобы вы могли контролировать поток воздуха и подкидывать дрова.
Все, вы только что сделали свою первую печь.
Помимо обжига разных гончарных изделий ее можно также использовать для быстрого (за пару минут) выпекания тонких раскатанных штуковин из теста, на которые сверху накидана всякая съедобная всячина, и называется эта штука, если вы не догадались, изумительно вкусной пиццей на дровах.
Печь подобного типа может давать температуру около 1200 °C, и этого достаточно, чтобы плавить медь. Люди открыли этот факт, обнаружив, что некоторые камни буквально тают, если сунуть их в печь. Слегка измените дизайн, чтобы собирать жидкий металл и выводить его за пределы печи, и вы получите первый материал для металлургии.
Такая слегка измененная печь именуется плавильней, это устройство по извлечению металла из руды, и вы только что его придумали. Понятно, что технически плавильни были изобретены в тот день, когда некто бросил кусок породы, содержащей свинец или олово, в костер, а на следующий день обнаружил в кострище лужицу расплавленного металла в смеси с пеплом (олово плавится при 231,9 °C, свинец – при 327,5 °C, и эту температуру обеспечивает обычное пламя), но ваша плавильня дает возможность собирать металл осознанно.
Плавильни можно использовать даже для получения металла, который они не в силах расплавить. Железо плавится при нежных 1538 °C, далеко за пределами обычной печи, но если добавить известняк в железную руду – раздробив то и другое и хорошенько перемешав, – известняк вступает в реакцию, снижая температуру плавления нежелезистых фракций породы. В этом случае плавильня работает наоборот, она выплавляет то, что вам не нужно, и оставляет позади чистое железо, которое затем можно спокойно вынуть и обработать в горне.
Чтобы построить специализированную плавильню для железа, возведите печь в форме широкой печной трубы, оставьте дыру сверху и натыкайте по сторонам множество трубок (сначала из глины, а потом из металла, как только он у вас появится), чтобы вытягивать воздух с боков. Начните процесс получения древесного угля в яме (см. раздел 10.1.1), разбейте свою руду на маленькие кусочки и, едва огонь разгорится, добавьте чередующиеся слои руды и древесного угля одинаковой толщины до самой верхушки.
Не расплавившееся железо падает на дно, образуя комья, покрытые рыхлой окалиной (это те самые загрязнения, которые вам не нужны). Все, что вам требуется, – ликвидировать окалину, собрать железо и очистить его, последнюю операцию проделывают, расплющивая молотом металл, пока он еще горячий, затем сгибая лист и повторяя процесс.
Такая процедура позволяет выдавить остатки окалины и уплотнить железо, но она требует того, чтобы железо оставалось горячим все время, пока вы с ним работаете. Именно для этого требуется горн.
Горны являются близкими родственниками печей, и вам понадобятся те же самые кирпичи для их создания, но они более открытые и, подобно плавильням, работают на древесном угле. Под тем местом, где горит огонь, находится выходное отверстие трубы, направляющей воздух прямиком в пламя с помощью мехов, присоединенных к противоположному концу трубы: чем больше воздуха получает уголь, тем бо́льшую температуру он дает.
Металлы, помещенные в горн, могут быть нагреты в достаточной степени, чтобы стать гибкими, и это позволяет вам придавать слиткам более полезную форму с помощью молота, а затем охладить то, что получилось, в воде. Только поглядите на это: глина, которую вы поначалу обжигали на костре, не только открыла вам доступ к лучшим печам, но позволила плавить металл и наделила способностью делать из него различные штуки! Подобное же умение переносит вас прямиком из каменного века через бронзовый в железный век, а это чертовски хороший результат для грязи, которую можно найти на берегу реки.
Печи для обжига появились около 6000 до н. э., но ничто не мешает вам придумать их в любой момент истории, если у вас есть нужные знания. А знания у вас теперь есть, и поэтому ничто не может послужить оправданием вашему бездействию… вы еще здесь? Немедленно за дело!
10.4.3. Стекло
Не говори мне про свет луны. Покажи мне лучше мерцание света на треснутом стекле.
Вы (также Антон Чехов)
Что это
Прочное, теплостойкое, химически неактивное, годное ко вторичной переработке (бесконечное число раз), аморфное твердое вещество, через которое можно видеть, что делает его одной из бешено полезных субстанций на нашей планете.
До того как было изобретено
Если вам требовались контактные линзы, то вы не могли получить их и должны были всю жизнь страдать от плохого зрения. И в дополнение к буквальной невозможности видеть нормально вы также фигурально не могли видеть преимущества миллиона технологий, которыми можно пользоваться только с помощью стекла, в число их входят, например, микроскопы, лампы накаливания и пробирки.
Изобретено
700 тыс. до н. э. (природное стекло использовали для инструментов);
3500 до н. э. (искусственное стекло, большей частью на бусины);
27 до н. э. (технология выдувания стекла);
100 н. э. (прозрачное стекло);
1200 н. э. (оконные стекла).
Предпосылки
Никаких (для природного стекла), печи, поташ или кальцинированная сода, негашеная известь (для искусственного стекла).
Как изобрести
Стекло – одно из наиболее полезных веществ, которые вы можете изготовить, и, чтобы подчеркнуть это, мы опишем все удивительные вещи, какие вы можете сделать со стеклом, и только потом расскажем, как его произвести. Поэтому, когда вы доберетесь до способа изготовления, ваша реакция будет: «Это просто, я рвусь заняться делом», а вовсе не: «О, фу, стекло для лузеров, я лучше перепрыгну этот раздел и почитаю о чем-нибудь, что взрывается» (этот вариант наблюдался при чтении ранних вариантов текста).
Вот краткий перечень вещей, которые вы можете сделать с помощью стекла: глазированная посуда, очки, микроскопы, телескопы, бокалы и пробирки (последние очень широко применяются в науке, поскольку стекло мало с чем вступает в реакцию, так что в нем можно хранить даже серную кислоту), призмы, вакуумные камеры, лампы накаливания, термометры, барометры и многое другое. Стекло позволяет вам изгибать свет (с помощью рефракции), преломлять его (с помощью дифракции) и собирать его вместе (направляя пучок лучей в одну точку).
Какая польза в изгибании света?
Сделайте выпуклую линзу, и вы заставите лучи света сходиться, изобретя тем самым увеличительное стекло. Сделайте вогнутую линзу, и вы заставите их расходиться, и это поможет корректировать близорукость.
Что-то вроде того (рис. 19).
Рис. 19. Формы стеклянных объектов, необходимых, чтобы изогнуть свет полезным образом
Выпуклые линзы изготавливать легче, чем вогнутые, поскольку выдувание стеклянной сферы производит такие линзы автоматически. Поэтому вы найдете, что изначально корректировать дальнозоркость (неспособность четко видеть предметы вблизи) проще, чем близорукость.
Очки были изобретены около 1200 н. э. в Индии и попали в Европу через Италию. Примерно в то же время солнечные очки оказались придуманы в Китае, и они были даже тогда много круче всяких простых стеклышек для ботанов, которые мы здесь обсуждаем.
Тем не менее понадобилось пять столетий, до XVIII века н. э., на то, чтобы кто-то предположил, что «стеклышки» можно с удобством держать на месте с помощью дужек, зацепленных за уши. Прежде вам приходилось постоянно задействовать руки или насаживать очки плотно на нос.
Просто изобретя дужки, вы дадите своей цивилизации столетия преимущества!
Но очки – только начало, ведь, взяв две поставленные бок о бок выпуклые линзы из очков и расположив одну впереди другой (обычно с помощью удобного полого цилиндра), вы можете создать микроскоп, идея которого впервые осенила человечество в начале XVII века н. э. Скомбинировав выпуклую линзу на одном конце с вогнутой на другом, вы получите телескоп, полезный для разглядывания далеких земель, постижения тайн космоса и шпионажа за вашими извращенными соседями.
Поместите два телескопа рядом, и вы изобретете бинокль!
Посмотрите на себя: мы дали вам несколько линз, и вы уже изобретаете как сумасшедший!
Телескопы и микроскопы – крайне важные приборы, они ведут к открытию ранее неизвестных форм жизни (бактерии), новому пониманию того, как эта жизнь устроена (клетки), как эта жизнь размножается (клеточное деление, а также секс, при котором крохотные сперматозоиды встречаются со столь же крохотными яйцеклетками), как люди защищают себя от болезней (белые кровяные тельца), и это не упоминая открытие макроскопических планет, звезд и галактик, что все вместе позволит фундаментальным образом изменить науку, медицину, биологию, химию, теологию и цивилизацию в целом. В нашей временной линии все эти инновации потребовали изобретения линз, ну а для тех нужно прозрачное стекло, для него – горячие печи, но инструкции в этом разделе дают вам все необходимое, чтобы изобрести все вышеперечисленное в любой момент истории (рис. 20).
Рис. 20. Схематическое изображение телескопа и микроскопа
Чтобы изобрести зеркала – полезные как в области продвинутой науки, так и в области продвинутого ухода за собой, – поместите слой отражающего металла вроде меди, алюминия или олова на заднюю поверхность стеклянной пластинки.
С широким распространением зеркал возникает и мода на селфи – до появления доступных всем зеркал в Европе в XV веке н. э. не существовало традиции автопортретов. Но они же ведут за собой перископы, продвинутые телескопы, плиты для готовки пищи на солнечных батареях и миллиард разных штучек для украшения тела, которые становятся доступными только при наличии постоянной возможности тщательно изучать собственную внешность.
Сделайте пирамидку из стекла, и вы получите призму, способную раскладывать свет на составляющие (то есть создавать искусственные радуги). Поместите ее в темный ящик, чтобы на призму через крохотную дырочку попадал только один луч света, и вы изобретете спектроскоп.
Каждый элемент во вселенной при нагревании испускает набор световых волн разной частоты: нечто вроде неполной радуги, которая может служить «отпечатком пальца». Вы можете использовать свой спектроскоп, чтобы узнать, что именно горит прямо перед вами, или в комбинации с телескопом, чтобы разобраться в элементном составе звезд, расположенных за тысячи световых лет от нас.
Не так плохо для расплавленного песка.
Это не шутка: стекло не более чем просто расплавленный песок или, более точно, расплавленный диоксид кремния, также именуемый кремнеземом. Кремнезем составляет около 10 % от массы земной коры и является главным компонентом песка во многих частях мира, так что найти его легко. Он плавится при температуре в 1700 °C – слишком жарко для простого костра, но вполне в пределах температур, которые обеспечивают печи, которые вы только что изобрели в разделе 10.4.2.
Первое стекло, изготовленное людьми, появилось случайно около 3500 до н. э. как раз в печи для обжига: в нее попало немного песка, расплавилось, и в результате получилось интересное вещество.
Вы можете снизить температуру плавления кремнезема и тем самым сделать производство стекла проще и доступнее – добавив к песку поташ или соду (см. приложения С5 и С6 соответственно). Жар заставит поташ или соду раствориться в песке, снижая его температуру плавления. Можно добавить немного негашеной извести, чтобы увеличить химическую стойкость и долговечность вашего стекла, и вы получите субстанцию, которая плавится при куда более приемлемых 580 °C.
Вам нужна смесь: от 60 до 75 % кремнезема, от 5 до 12 % извести и от 12 до 18 % соды. Когда эта смесь плавится, она производит пузырящуюся, пенистую жидкость – пузыри создает покидающий ее диоксид углерода, – которой вы должны позволить «покипеть» достаточно долго, чтобы пузыри перестали появляться, и тогда вы можете лить, дуть, тянуть или отливать полученное стекло.
Прозрачное стекло получается из белого песка, коричневый песок обычно содержит оксид железа, и стекло выходит зеленоватым. Чтобы сделать его более прозрачным, добавьте диоксид марганца, который можно получить, сжигая в пепел определенные водоросли. Поэкспериментируйте, пока не найдете то, что вам нужно, а потом добавьте в смесь во время плавки.
Чем выше температура стекла, тем оно более текуче ее, и чем ниже, тем оно плотнее. Вы можете использовать это свойство, охлаждая разные части расплава до разной температуры, и он будет вести себя как жидкий сироп, мягкая жевательная резинка или тягучая ириска. На стадии «жевательной резинки» вы можете поместить шар стекла на конец железной трубы и подуть в нее, и этот момент ознаменует появление стеклодувного искусства, которое очень полезно для производства стеклянной посуды разных видов.
Вероятно, вы захотите изготовить стеклянные окна, поскольку они, во-первых, делают дом комфортабельным и мало похожим на пещеру, во-вторых, изолируют от внешней среды и, в-третьих, помогают освещать комнаты. Но изготовить большие панели из стекла – дело непростое, и для этого существует несколько разных техник.
И вот они все, начиная от самых ранних и простейших и заканчивая современными и сложными, так что вы можете выбрать, что вам по душе:
• если у вас много времени и энергии, вылейте стекло на поверхность железной пластины (которая не расплавится), позвольте материалу остыть, а потом отполируйте с двух сторон до прозрачности. Полировку начните грубой наждачной бумагой и постепенно заменяйте ее на все более и более мелкозернистую.
Понятно, что это потребует времени;
• если вы выдули стеклянный вытянутый пузырь, то отрежьте концы, и у вас получится неровный цилиндр. Разрежьте его пополам и распрямите каждую половинку на железной пластине, пока они еще гибкие – и вы изобрели широкополосное стекло, простой способ изготавливать оконные стекла, но в этом случае панели получаются неровные и не всегда прозрачные. В нашей временной линии этот метод пошел в ход около 1000 н. э.;
• если вы выдули большой шар из стекла (а это требует навыка), а затем сумели медленно нагреть его до точки кипения, одновременно вращая как на гончарном круге, то центробежная сила расплющит шар в диск. Это прозрачное «лунное стекло» будет тоньше с краев и толще в центре, где останется круглый «бычий глаз», но оно лучше подходит для изготовления окон. Эта технология появилась около 1320 н. э. во Франции, где ее хранили как высокодоходный торговый секрет на протяжении сотен лет. А вы его знаете!
• если вы выдуваете большие шары из стекла в железную форму, то вы в состоянии производить одинаковые куски стекла снова и снова. В особенности если вы выдуваете в цилиндрическую форму, вы можете позволить стеклу остыть, разрезать его по длине, затем медленно нагреть заново, и две половинки цилиндра сами превратятся в листы стекла. Такой способ позволяет производить одинаковые, более прозрачные стекла, чем то, что использовалось ранее. Он появился в самом начале XIX века н. э.;
• если вы получили жидкое олово – очень плотный металл, – вы можете формовать идеально плоские современные оконные стекла, к которым привыкли, выливая расплавленное стекло на олово, где оно благополучно растечется по ровной поверхности, прежде чем застыть. Стекло твердеет примерно при 600 °C, задолго до того, как это делает олово, так что ваши панели можно просто снять, когда они остынут. В обычных условиях эта технология появилась около 1950 н. э. и менее чем за десятилетие вытеснила остальные. Но тут есть проблема: пусть олово не пристает к вашему стеклу, это прекрасно делает диоксид олова, так что вам понадобится проводить операцию в помещении, заполненном любым газом, кроме кислорода, чтобы ваше олово просто не «ржавело». Если это выглядит слишком сложно, то лунное или цилиндрическое стекло вас устроит, мы обещаем. Смотрите, это книга, где в нескольких разделах мы должны объяснить, как это все работает, так что, может быть, вам не нужно возиться с расплавленными металлами просто для того, чтобы получить более гладкое стекло прямо сейчас?