这颗蝌蚪状的玻璃,号称世界上最硬的玻璃,普通锤子砸上去纹丝不动,就连子弹朝它射击,都只能打掉表面一点碎片。
这种玻璃,相传是在17世纪,英国的鲁伯特亲王(Prince Rupert )将融化的玻璃滴入冰水中得到,并将它送给了当时的英国国王查尔斯二世,因此人们将这种玻璃命名为“鲁伯特之泪”。
鲁伯特肖像画
不过也有调查显示,这种玻璃并不是鲁伯特发现的,早在1625年,这种玻璃泪滴就在德国的梅克伦堡制造,之后便被人们当作玩具,传遍欧洲。
关于鲁伯特之泪还有一个神奇的特性,那就是它的头部虽然坚硬无比,但是你只要在尾部稍微施加点压力,轻轻一捏,它就会全身粉碎。
自从被制造出来后,鲁伯特之泪的神奇特性就一直困扰着科学界,人们无法解释清楚它的科学依据。直到1994年,普渡大学(Purdue University)的S. Chandrasekar和剑桥大学(University of Cambridge)的MM Chaudhri使用高速取景摄影来观察液滴破碎过程。从这个实验中,他们得出结论,每个液滴的表面都承受着很高的压应力,而内部则承受着很大的拉力。因此,液滴处于不稳定的平衡状态,可以通过折断尾巴来轻易地干扰它。
近年的科学研究阐述的则更清楚,当融化的玻璃滴入水中时,玻璃表面迅速冷却形成外壳,而壳下的玻璃仍然是液态。等到内核的玻璃也冷却凝结时,由于体积变化,液态的玻璃便会向固态的外壳收缩,导致表面的玻璃受到很大的压应力,核心位置则被拉扯向四周,受到拉应力。此时玻璃头部的表面压应力高达700兆帕,相当于大气压的7000倍,因此,普普通通一锤子下去,它才能纹丝不动。
要想破坏玻璃,就得制造一条进入玻璃内部的裂缝。而尾巴部分由于很单薄,稍微施加压力就能被捏碎,此时就有压力进入玻璃头部,从而带来整个玻璃的碎裂。
鲁伯特之泪的内部结构
国外博主德斯汀·威尔逊·桑德林(Destin Wilson Sandlin)就在油管上上传了一系列实验视频,当普通子弹射向吊在空中的鲁伯特之泪,只能炸掉顶部的一层碎片 。
那连子弹都射不穿的鲁伯特之泪,有什么东西可以抗衡呢?聪明如你可能已经想到了一个好东西,那就是液压机。
网上流传着各种液压机碾压东西的视频,从黄金到可乐,无一不被压成渣渣,也难怪网友说“自打家里买了液压机,家里就只剩液压机了”,那如果号称能压万物的液压机遇上这世上最硬的玻璃,会发生什么呢?
来自芬兰工作室的劳力·沃恩希尔塔(Lauri Vuohensilta)和妻子安妮(Anni)决定用自家液压机做实验,让我们看看到底鲁伯特之泪和液压机谁将成为胜者。
劳力·沃恩希尔塔(Lauri Vuohensilta)和妻子安妮(Anni)在工作室
实验开始前,劳力做了充分的准备工作,他拿来了150吨的液压机和150吨的重力感应器,还在实验室安装了高速摄像机和安全挡板(这个的作用,看到后面你就知道了),并且还制作了3颗不同大小的鲁伯特之泪,其中一个号称世界上最大鲁伯特之泪,劳力的妻子预计这颗大概最多能承受6吨的重力。
第一次试验开始了,劳力用的是最小的那颗鲁伯特之泪,它被放到平台上,液压机不断向下施加压力,然而要不是右边的数字在跳动,你可能以为这只是个静止画面,经过了大概10几秒后,耳边突然传出巨大的炸裂声,此时鲁伯特之泪已经被压成了粉末,猜一下炸裂时它所承受的重力是多少?
29吨!!!比预计的高出了几倍,而且这还是最小的一颗鲁伯特之泪。
安全挡板上都是溅射痕迹,再没有任何防护的情况下,人如要就在附近,一定会被溅射的玻璃碎片刺伤。
再看看液压机里的器件,上面已经留下了深深的印痕。
第一次实验结束后,劳力一边擦拭挡板,一边忍不住笑了出来,鲁伯特的坚硬程度远远超出了他的想象,之后还要测试更大颗的,也不知道他的液压机还能否安全存活下来。
但为了科学,又有什么办法呢?
第二颗鲁伯特之泪明显大了很多,此时劳力用的还是刚才那个液压机,机器不断下压,这颗泪珠毫无反应,仿佛正在嘲笑试图碾碎它的液压机,当液压机达到自己的施压极限时,它仍然一动不动,战无不胜的液压机竟然败北!
为了液压机的荣誉,劳力决定换上一台压力更大的液压机。
中号鲁伯特之泪的第二次试验正式开始。
压力不断增加,这颗玻璃泪滴终于承受不住,炸裂成渣渣,这次的实验结果更夸张,留下的凹痕更深。
来看看最后的测量结果,67吨的重力
感受一下高速摄像机拍下来的现场炸裂的刺激感
接下来将是最大的那颗鲁伯特之泪,然而出乎意料的是,它破裂的速度很快,最终显示的数字却比中型鲁伯特之泪还低。
不难看出它的凹痕还有尾巴,不少网友在视频下面评论表示,其实是因为液压机碰到了它的尾巴,所以才会这么轻易炸裂,这不是它的真实水平。
随后,劳力,又找来一块钢跟鲁伯特之泪进行对比,这就很容易了,当液压机不断向下时,这块钢毫不反抗地就被压成了一坨泥。
看完外国博主上传的这些视频,就会感慨他们的行动力真的很强,我们的物理知识、化学知识往往都是在课本里学到、老师讲授,然而只有自己真正操作过,才会真的被这些科学知识所吸引。
最后,提醒各位,这些视频里的操作都是有安全保证的,自己千万不要在家模仿!
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