Puchar z około 400 roku n.e. wygląda na zielony, gdy oświetlić go od przodu, a po podświetleniu od tyłu staje się głęboko czerwony. Naukowcy z Uniwersytetu w Sheffield odtworzyli dawną recepturę i na jej podstawie stworzyli współczesną szklaną rzeźbę, która zachowuje się tak samo.

Szkło, które zmienia barwę

Puchar Likurga wykonano ze szkła dichroicznego, czyli takiego, którego kolor zależy od sposobu oświetlenia. Nazwa pochodzi od sceny przedstawionej na jego powierzchni, z królem Tracji Likurgiem. Obiekt uchodzi za jeden z siedmiu szklanych cudów świata i jest jednym z zaledwie 40 zachowanych szklanych pucharów klatkowych.

Przez długi czas nie wiedziano, skąd bierze się ten efekt. Zagadkę wyjaśnił dopiero w 2007 roku zespół naukowców. Okazało się, że za barwy odpowiadają nanocząstki w szkle, które powstały, bo rzymscy rzemieślnicy dodali do mieszanki drobno zmielone złoto i srebro.

Skąd w szkle złoto

Nanocząstki zmieniają sposób, w jaki drgają elektrony w szkle pod wpływem światła. Dlatego barwa, którą widzimy, zależy od tego, z której strony patrzymy i skąd pada światło.

Według opisu Rzymianie dodawali do topionego piasku sól, a ta zawierała atomy złota. Podczas topienia atomy łączyły się w nanocząstki, a one dawały kolory. Tak powstaje każde witrażowe szkło, a zjawisko jest też podobne do tego, które nadaje barwy skrzydłom motyli czy opalom. W ich przypadku kolory wynikają jednak z precyzyjnej, siatkowej struktury kryształów fotonicznych.

Podobieństwo do dagerotypów

Podobne zjawisko odpowiada za zmieniające się kolory dziewiętnastowiecznych dagerotypów, czyli wczesnych fotografii. Jest jednak ważna różnica. W pucharze nanocząstki są wtopione w szkło, a w dagerotypie leżą na podłożu i dodają odbicie, którego w pucharze nie ma. Rozpraszanie światła przez cząstki mocno zależy więc od tego, co jest pod nimi.

Jeśli powierzchnię dagerotypu pokryć warstwą złota, kolory przesuwają się w stronę czerwieni. Pasuje to do dziewiętnastowiecznego triku zwanego „gilding”. Fotograf nakładał wtedy na obraz roztwór soli złota, by uzyskać cieplejsze tony i ostrzejszy kontrast.

Co to oznacza w praktyce

Dla czytelnika w Polsce to przede wszystkim ciekawostka z pogranicza historii i nauki. Starożytni rzemieślnicy wykorzystywali nanotechnologię na długo przed tym, zanim ktokolwiek wiedział, że coś takiego istnieje. Efekt, który przez wieki wyglądał na magiczny, da się dziś wyjaśnić fizyką i powtórzyć w laboratorium.

Z dostępnych informacji nie wynika, czy rzeźba z Sheffield będzie pokazywana poza Wielką Brytanią, więc trudno powiedzieć, czy zobaczymy ją w Polsce. Samą zasadę łatwo jednak sobie wyobrazić: barwienie szkła drobinami metali to znana technika, którą stosuje się także w witrażach. Podobne efekty barwne można też zaobserwować na zachowanych w muzeach dagerotypach, jeśli zmienia się kąt patrzenia.

• Przód: światło z przodu daje zieleń.
• Tył: światło od tyłu daje głęboką czerwień.
• Przyczyna: nanocząstki złota i srebra wtopione w szkło.

Źródło: Ars Technica – „Sculpture recreates odd optical effects of famed Lycurgus Cup”