鲁珀特之泪明明是玻璃制品，可为什么子弹都打不坏它的头部？

它能够正面承受子弹的冲击而完好无损，却挨不过手指的轻轻一捏，这个自相矛盾的物品就是鲁珀特之泪，一个让科学家困扰了400多年的普通玻璃制品。

玻璃在我们生活中十分常见，同时它也是出了名的易碎品，相信大家都有过打碎玻璃的经历，只要稍有外部力量的冲击，脆弱的玻璃制品就会瞬间变成碎片。

不过，世界上存在着这样一种自相矛盾的物品。

它的头部几乎无坚不摧，子弹都打不坏它的头部；但它的尾部又非常脆弱，用手轻轻一捏就会“自爆”。它就是鲁珀特之泪，一个形状类似蝌蚪的普通玻璃制品。

或许有人会好奇，为什么鲁珀特之泪的头尾两部，表现出了如此大的差异呢？

下面咱们一同探讨一下鲁珀特之泪的奥秘。

首先，咱们先了解一下鲁珀特之泪的起源

17世纪中叶，鲁珀特亲王将5颗蝌蚪状的玻璃球送给了英王查理二世。

当大臣们看到鲁珀特亲王送来的东西时，发出一阵嘘声和嘲笑，大臣们觉得这种普通的玻璃制品虽然造型怪异，但根本不上档次。

面对查理二世和大臣们的质疑，鲁珀特亲王并不在意，他将一枚玻璃球放在地面上，随后举起一把锤子，在众人的目光中狠狠的砸在了玻璃球的头部。

让众人目瞪口呆的是，这颗玻璃球在锤子的击打下，居然完好无损，就连一点裂纹都没有。更让人惊奇的是，鲁珀特亲王用手捏住了玻璃球的尾部，手指稍稍用力，只见整个玻璃球从尾到头瞬间化为粉末。

由于玻璃球的形状酷似泪滴，又是鲁珀特亲王贡献的，所以它被人们称为鲁珀特之泪。

要知道，那个时期可是没有钢化玻璃、防弹玻璃这种东西，鲁珀特之泪可以说颠覆了当时人们对玻璃的认知，它身上两种相互矛盾的性质更是引起了人们的好奇。

1661年，鲁珀特之泪送往英国皇家学会以供研究，直到400多年以后，科学家们才逐渐的了解鲁珀特之泪的奥秘。

为什么鲁珀特之泪的头部这么硬，就连子弹都打不坏

这就要从鲁珀特之泪的制作过程说起了。

其实方法非常简单，只需要用高温加热使玻璃融化，让玻璃溶液自然的滴落到冷水中冷却，就可以制造出一个鲁珀特之泪。

融化的玻璃在滴进水里的时候，最外面的一层会先冷却凝固，可内部还处于熔融状态。随着时间的推移，内部熔融状态下的玻璃会慢慢冷却凝结，体积会不断变小。

这时候内部的液态玻璃就会拉着固态玻璃的外壳向内收缩，让玻璃的外壳受到巨大的压应力。这个压应力高达700兆帕，几乎是大气压的7000倍。

这些压应力分布的非常薄，约占整个玻璃头部的10%，但正是这薄薄的压应力，才给鲁珀特之泪穿上了一层坚硬的外壳，让它的头部坚硬无比。

其实，我们可以把分布在外壳的压应力想象成一座坚固的“拱桥”，只要外部的受力环境不超过“拱桥”的承载范围，鲁珀特之泪自然不会受到破坏。

那么需要施加多大的力，才能把鲁珀特之泪的头部破坏掉呢？

为了寻求这一成果，国外的科学家把鲁珀特之泪放在液压机上，通过液压机不断地挤压鲁珀特之泪的头部。

最后的实验结果表明，液压机在达到20吨压力的程度，才把鲁珀特之泪的头部压碎，但液压机也被坚硬的鲁珀特之泪搞出一个小坑。

鲁珀特之泪的头部这么硬，为什么它的尾部这么脆弱？

这主要是因为先后入水顺序不同，鲁珀特之泪的头部质量最大，冷却速度最慢；尾部的质量小，呈一种细长的拉丝状，入水之后会迅速冷却。

这就让鲁珀特之泪冷却不均衡，整个玻璃内部受力不均匀。脆弱的尾部是鲁珀特之泪最大的弱点，尾部的坚硬程度就连一般的玻璃都比不上，稍一用力就会碎掉。

更有意思的是，如果给鲁珀特之泪尾部施加作用力的话，整个玻璃都会变为碎末。

这是因为鲁珀特之泪的尾部一旦受到破坏，内部不均衡的压力就会得到释放，顺着玻璃内部的裂纹瞬间扩展到鲁珀特之泪全身，让这个玻璃“粉身碎骨”。

这个过程叫做裂纹扩展，它的速度之快可以达到每秒1450—1900米，是音速的5倍。

钢化玻璃和鲁珀特之泪的原理是类似的

钢化玻璃之所以比普通玻璃坚固的多，就是因为它的制作过程和鲁珀特之泪有些类似。

把普通的玻璃加热到软化之后，立刻放入冷水中，进行快速的冷却处理，让钢化玻璃的外壳形成一层薄薄的压应力，在压应力的作用下，钢化玻璃才会显得耐冲击。

而且钢化玻璃就算碎了，也会像鲁珀特之泪一样碎成大量的小颗粒碎片，不会伤到人。

说在最后

很难想象，鲁珀特之泪这种普通的玻璃制品，它的头部比钻石还要坚硬，尾部却有脆弱不堪。这两种自相矛盾的性质，在鲁珀特之泪身上展现得淋漓尽致。

如果用科学的角度来解释的话，就是玻璃冷却速度不均匀导致受力不均，才制造出了外表独特，内部更独特的鲁珀特之泪。不仅在外观上赏心悦目，在内部构造上更让人叹为观止。

最后还要提一句，鲁珀特之泪破裂的过程真的很好看。