Кубок Ликурга: мастерство римских стеклодувов

Кубок уникален в виду нескольких аспектов: во-первых, из-за исключительной сложности изготовления для своей эпохи, а во-вторых, ввиду нетипичных для рукотворного стекла оптических эффектов. Стеклянная чаша демонстрирует дихроизм.

Дихрои́зм — явление, состоящее в различном поглощении веществом света в зависимости от его поляризации.

  Отражённый свет, падающий на чашу, придаёт ей непрозрачный зеленовато-желтый оттенок , что делает её похожей на нефрит, а когда свет проходит сквозь стекло оттенок стекла меняется до полупрозрачного рубинового цвета (a и b).
В отраженном свете:

На просвет:

  Кубок Ликурга относиться к классу Римских судов - дитрет ("cage cups"). Они представляют собой колоколообразные сосуды, украшенные с внешней стороны ажурными, рельефными «клетками» связанными с внутренним сосудом единым материалом. Внешняя клетка и внутренний сосуд являются единым целым, а не отдельными частями. Ни одна из найденных диатрет не обладает столь искусным исполнением и такой же сохранностью, как Кубок Ликурга. Диатреты датируются I - IV в. н. э. и относятся к Римской империи. На сегодня известно 50 -100 диатрет сохранившихся без заметных повреждений [1].
  На кубке изображен миф, изображающий легенду о царе Ликурге из шестой книги "Илиады" Гомера. Если кратко, то мифологические сцены на кубке изображают смерть царя Ликурга от рук Диониса. Ликург не любил алкоголиков и не побоялся напасть на Диониса. Дионис, протрезвев не смог простить такой наглости человеку и путём коварных интриг опьянил и довел до безумия Ликурга. Затем его опутали выросшие из земли виноградные лозы. В общем, умер он в мучениях. По мнению специалистов, прямых доказательств между изображениями на кубке и мифологии Диониса нет. Но косвенно это подтверждается сценой фрески Римского саркофага (на вилле Таверна в Фраскати), а также мозаикой в аспиде триклинии виллы Романа-дель Казале в Пьяцца Армерина. К моему сожалению, фотографий фресок найти не смог, но если кто-то хочет наглядных доказательств, предлагаю оплатить это исследование, я съезжу сфотаю)
  Современная история кубка начинается в середине XIX века в семье Ротшильдов, а в 1958 году продан Британскому музею.
  Видел не совсем верную информацию, о том, что ножка чаши выполнена и золота. В англоязычной части интернета, можно обнаружить сведения о том, что она изготовлена из позолоченного серебра. Дату изготовления можно только предполагать, хотя такая техника позолочения возникла в XVIII веке во Франции. С этим также связывают местонахождение чаши (в закромах французской церкви, до Французской революции конца восемнадцатого столетия) до приобретения кубка семейством Ротшильдов. Вероятно, что изначально кубок имел ажурное основание и верхний обод большего размера, и полностью стеклянным [2]. По оценке специалистов кубок датируется четвёртым веком нашей эры и изготовлен на территории современной Италии, хотя и не исключают Александрийское происхождение.
Дискуссия о технике изготовления узора продолжается и по настоящее время. В первых гипотезах изготовления узоров кубка предполагали, что они выполнены с помощью резки и шлифовки [3]. В 2000-х появилась гипотеза, что они изготовлены формованием [4]. На мой взгляд, могло иметь место и то и другое, вначале делали грубую форму, и уже потом, дорабатывали узоры резцами и шлифами с абразивами.

  От истории перейду к самому главному, способности кубка менять свой цвет. Кубок обладает дихроизмом - окрашивается в красный цвет, если его освещать изнутри и желто-зелёный когда его освещают снаружи. Известно ещё несколько диатрет с подобным свойством, хотя и с менее впечатляющим эффектом. Первую оценку материала чаши дал хранитель отдела минералогии Британского музея, сообщив, что вероятнее всего она изготовлена из стекла, чем из опала или нефрита.
  В 1950-х годах, в Британском музее впервые попробовали определить химический состав стекла кубка тогда же высказана гипотеза, что на оптические свойства кубка влияют следовые количества коллоидных (наноразмерных частиц) золота и серебра, вероятно находящихся в стекле в виде металла. В 1959 году музей отправил образец материала кубка в исследовательскую лабораторию Дженерал электрик в Уэмбли для уточнения химического состава кубка.
  Химический анализ показал, что стекло представляет собой стекло натриево-кальциево-силикатного типа, как и большинство древних и современных стекол ((SiO2 73.5%; Na2O 13.0; K2O 0.9; CaO 6.0; MgO 2.0; Al2O3 2.9; B2O3 0.1,остальное погрешность измерений). Но как говорится дьявол кроется деталях. От обычно стекла ненаш кубок отличает 0,5 % примесь марганца и 1 % золота и серебра. В последствие сравнение составов разных диатрет, обладающих дихроизмом подтвердило догадку о влиянии включений золота (порядка 40 ppm) и серебра (300 ppm) [5, 6]. Конечно, чтобы достичь таких примечательных оптических свойств мало знать состав, необходимо знать технологию изготовления: время, температуру варки стекла, химические условия во время варки и последующие условия термической обработки. Простое добавление примесей золота и серебра не давали таких эффектов. Только наноразмерные частицы (коллоидное состояние) способны вызывать явления рассеяния света, приводящие к дихроическим эффектам. В 60-х было высказано предположение о том, что и золото отвечает за красный оттенок, а серебро – за зеленый. В 80-х с помощью метода просвечивающей электронной микроскопии определен размер металлических частиц золота и серебра 50-100 нм [7].

  Рентгеноструктурный анализ показал, что эти наночастицы представляют собой сплав серебра-золота, причем отношение серебра к золоту составляет около 7:3, содержащий дополнительно около 10% меди. Позднее проводилось уточнение, и некоторые некритичные факты я просто опущу [7].
Конечно, после тщательных исследований ученые захотели воспроизвести дихроичный эффект, изготовив искусственный аналог диатреты (60-е). Все данные по изготовленной реплике, вероятно, находятся в документальной базе Британского музея.

От слов как говорится к делу: пришел, увидел, изготовил. Дихроизм реплики подтверждает результаты исследований состава кубка Ликурга.
Небольшое отступления на тему коллоидного золота. Известно оно ещё римлянам, в средние века его применяли в качестве лекарства (что конечно глупо). Современное же изучение его началось в 19 веке с работ Майкла Фарадея. Позднее в 1898 году Ричард Адольф Жигмонди подготовил первое коллоидное золото в разбавленном растворе и изготовил рубиновые стекла. Я думаю, лично моё мнение, что где-нибудь в церквях красные витражи могут содержать наноразмерное золото. Эффект конечно красивый, но не дешево применять золото да практической выгоды я особо не вижу.

Выводы:
В начале нашей эры римляне овладели техникой получения дихроичного стекла, путём добавления в стекло золота и серебра. Но не стоит думать, что они обладали инструментами для работы и изучения наноматералов. Они просто смогли изготовить очень дорогую и красивую вещь.

Есть мнение, пишите. Спасибо за внимание. Голосуйте за пост, подписывайтесь.

Картинки притырены отсюда:
The Lycurgus Cup – A Roman Nanotechnology

(Кубок Ликурга)
[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D0%B1%D0%BE%D0%BA_%D0%9B%D0%B8%D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%B0]

Кубок Ликурга(больше фотографий и почитать)[https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/32563662/Lycurgus_Cup.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=1507450010&Signature=HIteKRIF5WsWBBZ6x16vjF77LfQ%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DThe_Lycurgus_Cup.pdf]

Ссылки и источники:

1. Ian Freestone, Nigel Meeks, Margaret Sax, Catherine Higgitt . The Lycurgus Cup – A Roman Nanotechnology.
2. Harden D.B. and Toynbee J.M.C. (1959), ‘The Rothschild Lycurgus Cup’, Archaeologia, Vol. 97, pp. 179-212.
3. Scott G. (1995) ‘A study of the Lycurgus Cup’, J Glass Studies 37, pp. 51-64.
4. Lierke R. (1999) Antike Glastopferei: Ein vergessenes Kapitel der Glasgeschichte Mainz.
5. Brill R.H. (1965) ‘The chemistry of the Lycurgus Cup’, Proc 7th Internat. Cong. Glass, comptes rendus 2. Paper 223, pp. 1-13.
6. Chirnside R.C. (1965) ‘The Rothschild Lycurgus Cup: An analytical investigation’, Proc 7th Internat. Cong. Glass, comptes rendus 2. Paper 222, pp. 1-6.
7. Barber, Freestone An investigation of the origin colour of the Lycurgus cup by analytical transmission electron microscopy. Archaeometry 32, 1, 1990. 33 – 45.