子弹都打不动的“鲁珀特之泪”，为什么一掰“尾巴”就碎掉了？

在我们的印象中，玻璃是一种非常易碎的材料，根本就经不起磕磕绊绊，正因为如此，我们在形容某个人的内心比较脆弱的时候，通常会用到“玻璃心”这个词。然而并不是所有的琉璃制品都是这样的，比如说今天我们要讲的“鲁珀特之泪”。

“鲁珀特之泪”这个名字源自于17世纪时的一位名为鲁珀特的王子，其制作方法相对比较简单，只需要将一大滴处于高温熔融状态的玻璃滴入冰冷的水之中，在水的冷却作用下，这滴玻璃就会凝固成一个很像泪滴的形状，这就是“鲁珀特之泪”了。

“鲁珀特之泪”之所以被人们关注，是因为它的头部能够抵抗很强的冲击力，具体怎么样呢？这么说吧，在过去的日子里，曾经有人尝试对其头部进行射击，但子弹却没有将其击碎。

然而“鲁珀特之泪”却有一个非常大的弱点，那就是它的那一条细细长长的“尾巴”。人们发现，它的“尾巴”非常脆弱，只需要随便一掰就碎掉了，更离谱的是，“鲁珀特之泪”的“尾巴”一旦出现破碎，其整体就会瞬间爆裂。

这就有点意思了，“鲁珀特之泪”连子弹都打不动，为什么却害怕被人掰“尾巴”呢？要搞清楚这个问题，我们需要先来简单了解一下“鲁珀特之泪”的内部情况。

当一大滴处于高温熔融状态的玻璃滴入冰冷的水之后，其外层和内层的物质冷却速度是不一样的，由于外层与冷水直接地接触，因此它会迅速冷却并凝固，在这种情况下，这滴玻璃的表面就会迅速形成一层坚硬的外壳，根据热胀冷缩的原理，这个外壳的体积就会收缩，而由于热的传递问题，这滴玻璃的内层物质则会更慢地冷却，并且越往内，冷却速度就越慢。

在这种情况下，这滴玻璃的外层体积就会因为受冷而收缩，而内层则是高温膨胀状态，这样就会在短时间内形成一个外部收缩、内部膨胀的局面。由于熔融状态的玻璃具有流动性，因此其内层高温物质就会强力地挤压外层，从而在其外层产生“压应力”（即抵抗物体被压缩的应力），而在其内层产生“拉应力”（即抵抗物体被拉伸的应力）。

如果冷却的速度足够短，那么这种应力分布就会被保存下来，在这种情况下，“鲁珀特之泪”就会始终处于一种“外压内拉”的力学状态。

有研究表明，“鲁珀特之泪”的头部外层的“压应力”最高可以达到大约7000个大气压，并且在受到外部撞击的时候，其内层的“拉应力”还会很好地保护它的内层结构，因此可以说，一般子弹的冲击力是不够看的，正因为如此，“鲁珀特之泪”的头部才不会被子弹击碎。

但子弹都打不动的“鲁珀特之泪”，为什么一掰“尾巴”就碎掉了呢？

上图为偏振镜下的“鲁珀特之泪”的应力分布情况，我们可以看到，越往尾部其应力分布就越均匀，也就是说“鲁珀特之泪”的这种“外压内拉”的应力分布在其尾部上最不明显，因此可以说它的“尾巴”的抗压能力是最弱的。

还有就是“鲁珀特之泪”的“尾巴”很细，其尺寸相对于头部要小得多，而对于玻璃制品来说，尺寸越小的地方就越容易碎裂。本来抗压能力就是最弱的，再加上尺寸又小，如此一来，“鲁珀特之泪”的“尾巴”当然就很容易被破坏了，通常只需要随便一掰就碎掉了。

“鲁珀特之泪”的“尾巴”一旦受损，就会造成一种“裂纹扩展”，它的“力学护盾”也就不复存在，在这种情况下，其内部的“拉应力”就会使“鲁珀特之泪”在极短的时间内发生爆裂，最终彻底粉碎。

看似坚强无比，却有着一碰就碎的脆弱，难怪有人说，“鲁珀特之泪”像极了爱情。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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