Кубок Ликурга: почему римское стекло меняет цвет спустя 1600 лет
На первый взгляд Кубок Ликурга выглядит почти как фокус. Если свет падает на него спереди, стекло кажется непрозрачным оливково-зелёным. Но стоит подсветить сосуд изнутри или сзади — и он становится глубоким рубиново-красным.
Кубок изготовили в Римской империи в IV веке н. э. Это так называемая diatreta — редчайший тип стеклянных сосудов, где внешний ажурный декор вырезан из того же массива стекла и соединён с основной чашей тонкими перемычками.
На сосуде изображена история фракийского царя Ликурга, выступившего против Диониса. Ликург запутан виноградными лозами: нимфа Амброзия превращается в растение и удерживает его, пока свита бога нападает на царя. Сюжет особенно хорошо подходил для роскошного сосуда, связанного с вином и пиром.
Но знаменитым кубок сделала не резьба, а его стекло.
В 1990 году исследователи Дэвид Барбер и Иэн Фристоун изучили мельчайший образец с помощью просвечивающей электронной микроскопии. В стекле обнаружились микроскопические частицы серебра и золота размером примерно 40–100 нанометров, со средним диаметром около 70 нм.
Для сравнения: один нанометр — миллионная доля миллиметра.
Именно присутствие этих металлических частиц радикально меняет взаимодействие стекла со светом. При отражённом освещении сосуд выглядит зеленоватым, а проходящий через стекло свет становится красным. Современная физика объясняет это оптическими свойствами металлических наночастиц — поглощением и рассеянием света, связанными в том числе с поверхностными плазмонными эффектами.
Поэтому Кубок Ликурга действительно иногда называют примером «римской нанотехнологии».
Но здесь начинается важная оговорка.
Нет никаких доказательств, что римский мастер понимал наночастицы или сознательно «измельчал золото до 70 нанометров». Тем более он не манипулировал веществом «на атомном уровне» в современном смысле. Вероятнее всего, частицы возникали внутри стекла в результате состава исходной массы и сложного режима нагревания и охлаждения.
Другими словами, мастер мог прекрасно знать рецепт и результат, не зная физической причины происходящего.
Это ничуть не делает технологию менее впечатляющей. Чтобы получить такой эффект, требовалось соединить очень небольшие количества драгоценных металлов со стекольной массой и провести её через подходящую термическую обработку. Ошибка в составе или температуре — и дихроизма могло не получиться вообще.
Современные исследования добавили ещё одну деталь: объяснение цвета, вероятно, сложнее простой формулы «золото даёт красный, серебро — зелёный». Наночастицы золота и серебра действительно играют ключевую роль, особенно в красном цвете проходящего света, но на зелёный оттенок при отражении могут влиять также железо в стекле, структура материала и рассеяние света.
Поэтому перед нами не доказательство того, что римляне «изобрели современную нанотехнологию».
Перед нами кое-что не менее интересное: древний мастер эмпирически научился управлять свойствами вещества на масштабе, существование которого люди смогут увидеть напрямую только через много столетий.
А фраза о «Тёмных веках» к Кубку Ликурга вообще неприменима. Он создан ещё в поздней Римской империи, до периода, который традиционно связывают с ранним Средневековьем.
Сегодня кубок хранится в Британском музее. Его высота — около 16 см, а эффект, ради которого его рассматривают под разным освещением, работает спустя примерно шестнадцать столетий.
На первый взгляд Кубок Ликурга выглядит почти как фокус. Если свет падает на него спереди, стекло кажется непрозрачным оливково-зелёным. Но стоит подсветить сосуд изнутри или сзади — и он становится глубоким рубиново-красным.
Кубок изготовили в Римской империи в IV веке н. э. Это так называемая diatreta — редчайший тип стеклянных сосудов, где внешний ажурный декор вырезан из того же массива стекла и соединён с основной чашей тонкими перемычками.
На сосуде изображена история фракийского царя Ликурга, выступившего против Диониса. Ликург запутан виноградными лозами: нимфа Амброзия превращается в растение и удерживает его, пока свита бога нападает на царя. Сюжет особенно хорошо подходил для роскошного сосуда, связанного с вином и пиром.
Но знаменитым кубок сделала не резьба, а его стекло.
В 1990 году исследователи Дэвид Барбер и Иэн Фристоун изучили мельчайший образец с помощью просвечивающей электронной микроскопии. В стекле обнаружились микроскопические частицы серебра и золота размером примерно 40–100 нанометров, со средним диаметром около 70 нм.
Для сравнения: один нанометр — миллионная доля миллиметра.
Именно присутствие этих металлических частиц радикально меняет взаимодействие стекла со светом. При отражённом освещении сосуд выглядит зеленоватым, а проходящий через стекло свет становится красным. Современная физика объясняет это оптическими свойствами металлических наночастиц — поглощением и рассеянием света, связанными в том числе с поверхностными плазмонными эффектами.
Поэтому Кубок Ликурга действительно иногда называют примером «римской нанотехнологии».
Но здесь начинается важная оговорка.
Нет никаких доказательств, что римский мастер понимал наночастицы или сознательно «измельчал золото до 70 нанометров». Тем более он не манипулировал веществом «на атомном уровне» в современном смысле. Вероятнее всего, частицы возникали внутри стекла в результате состава исходной массы и сложного режима нагревания и охлаждения.
Другими словами, мастер мог прекрасно знать рецепт и результат, не зная физической причины происходящего.
Это ничуть не делает технологию менее впечатляющей. Чтобы получить такой эффект, требовалось соединить очень небольшие количества драгоценных металлов со стекольной массой и провести её через подходящую термическую обработку. Ошибка в составе или температуре — и дихроизма могло не получиться вообще.
Современные исследования добавили ещё одну деталь: объяснение цвета, вероятно, сложнее простой формулы «золото даёт красный, серебро — зелёный». Наночастицы золота и серебра действительно играют ключевую роль, особенно в красном цвете проходящего света, но на зелёный оттенок при отражении могут влиять также железо в стекле, структура материала и рассеяние света.
Поэтому перед нами не доказательство того, что римляне «изобрели современную нанотехнологию».
Перед нами кое-что не менее интересное: древний мастер эмпирически научился управлять свойствами вещества на масштабе, существование которого люди смогут увидеть напрямую только через много столетий.
А фраза о «Тёмных веках» к Кубку Ликурга вообще неприменима. Он создан ещё в поздней Римской империи, до периода, который традиционно связывают с ранним Средневековьем.
Сегодня кубок хранится в Британском музее. Его высота — около 16 см, а эффект, ради которого его рассматривают под разным освещением, работает спустя примерно шестнадцать столетий.