【見多識廣】硬度超鑽石,子彈反被轟成碎片,世界上最硬的竟是玻璃

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玻璃在我們的日常生活中可以說是隨處可見，並且，玻璃製品也是出了名的易碎品。那麼，倘若我們用槍射擊玻璃製品，結果會如何呢？

沒想到吧，不但，子彈反被轟成碎片，能承重近70噸。這個形似一隻蝌蚪的物品就是用普通玻璃製成的。

它幾乎堅不可摧，但只要隨手一捏就會瞬間自爆，似乎又脆弱無比，這兩種相互矛盾的性質在它身上完美的結合為了一體。

它還有一個浪漫的名字，叫「魯伯特之淚」。這個浪漫的名字來自於巴達維亞的魯伯特王子，在英語中又被稱作「Rupert's drop」。

就是這個看似普通蝌蚪狀的玻璃卻能將射過來的子彈瞬間粉碎成渣渣，而自已卻毫髮無損。

不光你不信，在沒有事實驗證前，科學家們同樣也不相信。早在17世紀中葉，巴達維亞的魯伯特王子便發現了玻璃中的秘密並製作了5顆送給英格蘭的查理二世，之後這種蝌蚪狀玻璃珠名聲大噪，並得名為「魯伯特之淚」。科學家發現用鐵錘砸，甚至無堅不摧的液壓機要壓碎它，也需要20噸的壓力。

而且在完成這個操作後，連液壓機都會被搞出一個凹坑。心疼液壓機一秒，為科學獻身了。

但是只需給魯伯特之淚的尾部施加一點點力，包括最硬頭部的整個魯伯特之淚瞬間破裂瓦解。

這也是它迷人的地方，剛強和脆弱融為一體，這種神奇的性質讓無數人著迷。

「魯伯特之淚」正式在世界走紅的時間可以追溯到1660年，巴達維亞的魯伯特王子給英格蘭國王查理二世獻上了5顆玻璃球。按說獻上這樣寒酸的禮物，等待王子的結局要麼是被打一頓屁股，要麼是被當眾嘲笑。但命運總是曲折離奇，這5顆玻璃球居然由此聞名世界，足足折騰了科學家們400年之久。

當然了，當時大家還沒想到如何科學解釋這一切，玻璃最大的作用就是被王子本人帶到朝堂上用來突然捏碎嚇唬人……王子您也太活潑了……

直到1914年，來自愛沙尼亞塔林理工大學教授希勒·阿本與美國普渡大學的科學家斯裡尼瓦桑·錢德拉斯卡及英國劍橋大學的穆納瓦爾·喬德裡利用先進光測彈性學來破解「魯伯特之淚」。用最簡單的方法製作了一個魯伯特之淚，把玻璃加熱到600℃以上，讓呈熱熾液態玻璃在大自然的重力作用下，自動滴到冰水裡。這樣一個魯伯特之淚就做好了。

當融化的玻璃在滴進冰水裡的時候，最外面一層最先凝固，但內部還是熔融狀態。

核心熔融狀態下的玻璃慢慢冷卻凝結，從而體積變小，這時內部液態的玻璃就會拉著已經是固態的外殼收縮，讓外層玻璃受到巨大的壓應力，壓應力高達700兆帕，幾乎是大氣壓的7000倍。同時中心位置的玻璃也被原本呈固態的外殼拉扯向四周，受到拉應力。

只要這種應力保持平衡，魯伯特之淚就能夠保持穩定，可承受巨大的外力衝擊。通常來說，由於玻璃是過冷液體而非固體，表面的任何裂紋都會以音速擴散到內部，從而導致物體碎裂。但「魯伯特之淚」的內部和外部交界面把外力引向一邊，所以裂紋無法擴散。

這就是為什麼「魯伯特之淚」的頭部如此堅硬的原因，大家可以想像成兩隊勢均力敵的拔河隊員正在僵持不下。

不過一強必有一弱，由於入水先後不同，「魯伯特之淚」的頭部質量最大，冷卻最慢，尾部質量最小，冷卻最快，因此導致頭尾冷卻不均衡，從而讓整個玻璃內部受力不均。

脆弱的尾部，是「魯伯特之淚」的「阿喀琉斯之踵」，尾部應力不但不能跟頭部相比，甚至比一般玻璃都差。一旦被破壞，不均衡的壓力就會瞬間釋放，順著裂紋擴散到「魯伯特之淚」整體。這個過程叫做「裂紋擴展」，速度可達每秒1450米-1900米，是音速的5倍！

大家再感受一下：

其實，在自然界中也存在類似玻璃的物質，比如一些火山彈，也就是熔融的巖漿飛出火山之後快速冷卻凝固，形成的堅固流線型物體。

由於過于堅固，自然風化進程很慢，因此地質學家通過這類物質來判斷當地是否有過火山運動。

總體來說，魯伯特之淚雖說表面比鋼鐵還要強硬，但是其中必然會有它軟弱的一面。因此，如果我們遇到了一個比較強大的難以突破的問題時，往往能夠從它的薄弱項去找出解決的方法的話，問題也就能夠迎刃而解。

所以，最後小編在此提議，以後不要隨便叫人「玻璃心」了，有些人的抗壓能力還不如玻璃呢。。。

來源：南京工業大學化工學院