這顆蝌蚪狀的玻璃,號稱世界上最硬的玻璃,普通錘子砸上去紋絲不動,就連子彈朝它射擊,都只能打掉表面一點碎片。
這種玻璃,相傳是在17世紀,英國的魯伯特親王(Prince Rupert )將融化的玻璃滴入冰水中得到,並將它送給了當時的英國國王查爾斯二世,因此人們將這種玻璃命名為「魯伯特之淚」。
魯伯特肖像畫
不過也有調查顯示,這種玻璃並不是魯伯特發現的,早在1625年,這種玻璃淚滴就在德國的梅克倫堡製造,之後便被人們當作玩具,傳遍歐洲。
關於魯伯特之淚還有一個神奇的特性,那就是它的頭部雖然堅硬無比,但是你只要在尾部稍微施加點壓力,輕輕一捏,它就會全身粉碎。
自從被製造出來後,魯伯特之淚的神奇特性就一直困擾著科學界,人們無法解釋清楚它的科學依據。直到1994年,普渡大學(Purdue University)的S. Chandrasekar和劍橋大學(University of Cambridge)的MM Chaudhri使用高速取景攝影來觀察液滴破碎過程。從這個實驗中,他們得出結論,每個液滴的表面都承受著很高的壓應力,而內部則承受著很大的拉力。因此,液滴處於不穩定的平衡狀態,可以通過折斷尾巴來輕易地幹擾它。
近年的科學研究闡述的則更清楚,當融化的玻璃滴入水中時,玻璃表面迅速冷卻形成外殼,而殼下的玻璃仍然是液態。等到內核的玻璃也冷卻凝結時,由於體積變化,液態的玻璃便會向固態的外殼收縮,導致表面的玻璃受到很大的壓應力,核心位置則被拉扯向四周,受到拉應力。此時玻璃頭部的表面壓應力高達700兆帕,相當於大氣壓的7000倍,因此,普普通通一錘子下去,它才能紋絲不動。
要想破壞玻璃,就得製造一條進入玻璃內部的裂縫。而尾巴部分由於很單薄,稍微施加壓力就能被捏碎,此時就有壓力進入玻璃頭部,從而帶來整個玻璃的碎裂。
魯伯特之淚的內部結構
國外博主德斯汀·威爾遜·桑德林(Destin Wilson Sandlin)就在油管上上傳了一系列實驗視頻,當普通子彈射向吊在空中的魯伯特之淚,只能炸掉頂部的一層碎片 。
那連子彈都射不穿的魯伯特之淚,有什麼東西可以抗衡呢?聰明如你可能已經想到了一個好東西,那就是液壓機。
網上流傳著各種液壓機碾壓東西的視頻,從黃金到可樂,無一不被壓成渣渣,也難怪網友說「自打家裡買了液壓機,家裡就只剩液壓機了」,那如果號稱能壓萬物的液壓機遇上這世上最硬的玻璃,會發生什麼呢?
來自芬蘭工作室的勞力·沃恩希爾塔(Lauri Vuohensilta)和妻子安妮(Anni)決定用自家液壓機做實驗,讓我們看看到底魯伯特之淚和液壓機誰將成為勝者。
勞力·沃恩希爾塔(Lauri Vuohensilta)和妻子安妮(Anni)在工作室
實驗開始前,勞力做了充分的準備工作,他拿來了150噸的液壓機和150噸的重力感應器,還在實驗室安裝了高速攝像機和安全擋板(這個的作用,看到後面你就知道了),並且還製作了3顆不同大小的魯伯特之淚,其中一個號稱世界上最大魯伯特之淚,勞力的妻子預計這顆大概最多能承受6噸的重力。
「世界最大魯伯特之淚」
安全擋板後的勞力
第一次試驗開始了,勞力用的是最小的那顆魯伯特之淚,它被放到平臺上,液壓機不斷向下施加壓力,然而要不是右邊的數字在跳動,你可能以為這只是個靜止畫面,經過了大概10幾秒後,耳邊突然傳出巨大的炸裂聲,此時魯伯特之淚已經被壓成了粉末,猜一下炸裂時它所承受的重力是多少?
29噸!!!比預計的高出了幾倍,而且這還是最小的一顆魯伯特之淚。
安全擋板上都是濺射痕跡,再沒有任何防護的情況下,人如要就在附近,一定會被濺射的玻璃碎片刺傷。
再看看液壓機裡的器件,上面已經留下了深深的印痕。
第一次實驗結束後,勞力一邊擦拭擋板,一邊忍不住笑了出來,魯伯特的堅硬程度遠遠超出了他的想像,之後還要測試更大顆的,也不知道他的液壓機還能否安全存活下來。
但為了科學,又有什麼辦法呢?
第二顆魯伯特之淚明顯大了很多,此時勞力用的還是剛才那個液壓機,機器不斷下壓,這顆淚珠毫無反應,仿佛正在嘲笑試圖碾碎它的液壓機,當液壓機達到自己的施壓極限時,它仍然一動不動,戰無不勝的液壓機竟然敗北!
為了液壓機的榮譽,勞力決定換上一臺壓力更大的液壓機。
中號魯伯特之淚的第二次試驗正式開始。
壓力不斷增加,這顆玻璃淚滴終於承受不住,炸裂成渣渣,這次的實驗結果更誇張,留下的凹痕更深。
來看看最後的測量結果,67噸的重力
感受一下高速攝像機拍下來的現場炸裂的刺激感
接下來將是最大的那顆魯伯特之淚,然而出乎意料的是,它破裂的速度很快,最終顯示的數字卻比中型魯伯特之淚還低。
不難看出它的凹痕還有尾巴,不少網友在視頻下面評論表示,其實是因為液壓機碰到了它的尾巴,所以才會這麼輕易炸裂,這不是它的真實水平。
隨後,勞力,又找來一塊鋼跟魯伯特之淚進行對比,這就很容易了,當液壓機不斷向下時,這塊鋼毫不反抗地就被壓成了一坨泥。
看完外國博主上傳的這些視頻,就會感慨他們的行動力真的很強,我們的物理知識、化學知識往往都是在課本裡學到、老師講授,然而只有自己真正操作過,才會真的被這些科學知識所吸引。
最後,提醒各位,這些視頻裡的操作都是有安全保證的,自己千萬不要在家模仿!
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