歷史深處的奇物——魯伯特之淚
愛科學的萌新
2017-06-02
魯伯特之淚,又稱巴達維亞之淚。17世紀時,巴達維亞的魯珀特王子將五顆巴達維亞之淚獻給英王查理二世。由此,“魯珀特之淚”聲名大噪。1661年,這五顆“魯珀特之淚”被移交給英國皇家學會以供研究。
魯伯特之淚被譽為最早出現的鋼化玻璃,它的形成是把熱膨脹係數高的玻璃加熱融化,然後滴入冷水中。融化的玻璃會凝固成長長的淚滴狀,這個過程亦是類似於現代製作鋼化玻璃的過程。
而相比於普通的鋼化玻璃,魯伯特之淚具有更神奇的性質。那就是它的強大與脆弱。它的頭部可以承受數噸的壓力,無論是重錘的敲擊,還是子彈的直射,都無法擊碎。
而讓人驚奇的則是它尾部的脆弱。只需施加很小的壓力,小到僅僅是用手輕捏,都可以讓它完全支離破碎。而這個明顯的反差科學家足足花費了四個世紀才得以解答。
魯伯特之淚的原理被稱為“裂紋擴散”,當你將熔化玻璃滴入冷水時。熔化玻璃外部很快冷凝,以至於內部的玻璃還是液態。這樣,當內部也開始凝固時,液態玻璃會開始收縮,使得外殼受到極大的壓應力和拉應力。一旦外部受到破壞,這些應力迅速被釋放,使得玻璃完全碎裂。這種現象叫“裂紋擴散”,裂紋傳遞速度極快,據說最高能達到將近每秒 2000 米。
(圖為應力分佈)
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