玻璃的意外诞生，如同在陆明原本就火花四溅的脑海中又投入了一把助燃剂。他立刻将大部分精力投入到了这个充满无限可能的新材料上，指挥着格物小组的成员们，如同打了鸡血般开始了对玻璃的探索。
寻找更纯净的石英砂（他称之为“白砂”）成了首要任务。陆明画出石英砂的大致特征——无色或白色，颗粒均匀，硬度高。格物小组和窑厂的工匠们几乎把开封周边翻了个底朝天，带回了各种各样的沙子样本。陆明用自制的简易放大镜（一块弧度较大的水晶片）仔细观察，最终选定了几处河滩上找到的、相对纯净的石英砂。
接着是尝试不同的助熔剂。纯碱（碳酸钠）在这个时代是稀罕物，价格昂贵。陆明退而求其次，大量收集草木灰，用水浸泡、过滤、蒸发，得到富含碳酸钾的“碱水”。他还尝试加入石灰石粉（氧化钙）作为稳定剂。
然后是设计新的窑炉。水泥窑的温度已经不够看了。陆明根据记忆，画出了简易的、带穹顶的坩埚窑草图，要求使用更耐火的黏土砖砌筑，鼓风系统也再次升级。这个任务落在了动手能力最强的钱栓子和擅长结构的孙石头身上。
整个小院和窑厂仿佛变成了一个大型的、混乱却充满激情的实验基地。一边是继续优化、已经能稳定产出合格水泥的工坊，一边是叮叮当当改进弩机模型的区域，现在又多了个整天烟熏火燎、试图熔炼玻璃的“新车间”。
失败是家常便饭。
第一次试验，石英砂和草木灰碱水的比例没掌握好，烧出来一锅比水泥熟料还硬的、黑乎乎的硅酸盐疙瘩。
第二次，温度没上去，原料根本没怎么熔化。
第三次，温度倒是够了，但坩埚受热不均，直接炸了，滚烫的半熔融物溅得到处都是，幸亏躲得快，没人受伤，但把大家吓出了一身冷汗。
第四次，好不容易烧出了一锅勉强熔化的玻璃液，但里面气泡多得跟蜂窝似的，而且颜色深绿，浑浊不堪，比第一次意外得到的那些“玻璃疙瘩”好不到哪里去。
陆明毫不气馁，反而兴致勃勃地把每次失败的产物都收集起来，贴上标签，记录下配料、温度和时间，称之为“宝贵的失败经验”。他带着小组成员们分析失败原因，调整配方，改进窑炉结构。
就在这反复的失败与摸索中，陆明脑海中那个关于“看到很远很远东西”的模糊念头，变得越来越清晰。
望远镜！
虽然现在烧制出的玻璃浑浊不堪，根本无法直接用作镜片，但他手里还有之前为了制作显微镜而搜集来的几块天然水晶石（石英晶体）。这些水晶石透明度高，质地均匀，是磨制镜片的理想材料。
他暂时将玻璃熔炼的攻坚任务交给了赵铁柱和李瓦片负责，自己则带着钱栓子和周五斤，开始了镜片磨制的尝试。
磨镜片是个极其考验耐心和技巧的精细活。没有现代机床，全靠手工在水磨石上一点点打磨、抛光。陆明根据光学原理，知道自己需要一块凸透镜（物镜）和一块凹透镜（目镜），或者采用其他组合。他先尝试磨制凸透镜。
钱栓子手巧，负责主要打磨。周五斤心细，负责记录打磨的角度、力度和时间，并用陆明制作的简易“球径仪”（其实就是个带刻度的卡尺）测量镜片的曲率变化。陆明则在一旁指导，用阳光聚焦测试焦距。
“慢点慢点！这边角度大了！哎呦我的祖宗，你轻点！这水晶脆着呢！”
“五斤，记下来，这个曲率，焦距大概一尺半……”
“不行不行，中心厚度不均匀，看东西都变形了！重新磨！”
小院里整天回荡着陆明大呼小叫的声音和“沙沙”的打磨声。浪费了好几块品相不错的水晶石，才勉强磨出了一块焦距大致符合要求、虽然还有不少瑕疵的凸透镜。凹透镜的磨制更是艰难，失败率更高。
就在陆明几乎要对水晶镜片失去耐心，考虑是不是等玻璃工艺成熟再说时，他无意中拿起两块这次烧出来的、相对最平整、虽然依旧浑浊的玻璃片，一远一近叠在眼前，试图观察其透光性。
就在他调整两块玻璃片之间距离的瞬间，一个奇妙的景象出现了！
远处院墙上停着的一只麻雀，原本只是个小黑点，但在两块玻璃片的叠加作用下，它的轮廓似乎……被放大了那么一丝丝？虽然影像扭曲、模糊、充满色差，但确确实实比肉眼直接看要大了一点！
陆明的心脏猛地一跳！他意识到，即使不用完美打磨的水晶镜片，这种粗糙的、不平整的玻璃片，只要有一定的曲率，组合起来也能产生类似透镜的效果！
他立刻放弃了继续死磕水晶镜片，转而从那堆“失败”的玻璃片中，仔细挑选出两块相对最平整、略带弧度的片状物。一块弧度稍大（充当物镜），一块弧度稍小甚至略带凹陷（充当目镜）。
没有合适的镜筒，他直接让钱栓子用硬纸板卷了两个可以套在一起的圆筒。将那块弧度大的玻璃片固定在较粗的纸筒一端作为物镜，弧度小的玻璃片固定在较细的纸筒一端作为目镜。
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