普通玻璃竟能承受巨大的壓力，研究者終於解開魯伯特眼淚之謎

玻璃是我們日常生活中非常常見的一種材料，可以做水杯等日常用品，也可以做成漂亮的工藝品，通常來說它是一種非常易碎的材料，使用過程中要非常注意。但如果換個形式，將普通玻璃熔化，並在重力的作用下自然滴入冰水中，它將變成帶著一條小尾巴的眼淚形狀。它的頭部與普通玻璃製品的特性差異非常大，能承受高達20噸的壓力。但它的尾部卻非常脆弱，只用手指就可以將其捻碎，這個時候它的頭部也會迅速變成粉末。

這個不同尋常的玻璃製品，最早在17世紀出現，是當時的一位王子魯伯特將它當作禮物送給英格蘭的國王的。國王對這種漂亮的玻璃製品所具有的奇怪特性也非常好奇，並在1661年將其移交給皇家學會進行研究。但整整400年過去後，研究者們才逐漸解開它身上的秘密。

研究者們解釋說，在製作的過程中，它的表面溫度下降速度遠大於內部，因而表面對內部有非常大的抗壓力，且這個力能夠被內部大拉應力抵消。當這兩個力保持平衡時，它就能夠抵抗巨大的外力。通常情況下，玻璃表面再細小的裂紋都是可以迅速蔓延到其內部的，但是這種淚型的形狀，能夠將外力引到一邊，所以裂紋無法擴散。

但如果它的尾部碎了，裂紋就能夠沿著它的軸線，迅速在其全身擴散。這使得原有的平衡被破壞，整個玻璃淚迅速爆裂。研究者解釋說，這就像你可以輕易將一張紙撕成兩半，但是再大的壓力也不會對它造成什麼破壞，因而使得材料斷裂的往往都是拉應力，而不是壓力。

事實上，它能具有強大硬度的原因就是內外力的平衡，而捏碎尾部讓它輕易粉碎掉的原因就是破壞這種平衡。在通過高速攝影儀器進行觀察時，研究者發現它破碎時裂紋傳播的速度達到了每秒1450-1900米，是音速的5倍，因而才能在一瞬間就變成粉末。

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