版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們

有一個(gè)很好玩的小東西，它叫做“魯伯特之淚”。

本質(zhì)上它就是一個(gè)水滴形狀的玻璃制品，但它的獨(dú)特之處在于，這個(gè)玻璃水滴的頭部極其堅(jiān)硬，刀砍、斧剁、錘子砸都不能傷其分毫，就算是用手槍打，結(jié)果也是子彈粉碎，而魯伯特之淚卻毫發(fā)無損。一個(gè)玻璃制品能有如此硬度，的確令人驚訝，但如果只是這樣，還算不上有趣，相比頭部的堅(jiān)硬，魯伯特之淚的尾部卻異常脆弱，只需要用力一捏就會(huì)碎成粉末，而且碎成粉末的不僅是尾部，而是整個(gè)魯伯特之淚。這么有趣的東西是怎么制造出來的？其實(shí)這并不是什么高科技產(chǎn)品，它的誕生可以一直追溯到17世紀(jì)。

魯伯特之淚之所以名為魯伯特之淚，是因?yàn)樗遣槔硪皇赖闹蹲郁敳芈氏戎圃斐鰜淼模圃斓姆椒ㄒ卜浅：唵巍?/p>

魯伯特將玻璃燒至融化，然后讓融化的玻璃自然滴落于冰冷的水中，于是一個(gè)水滴狀的玻璃制品就制造完成了，它就是魯伯特之淚。如此簡單的制造工藝為何能夠制造出如此有趣的物品，其中蘊(yùn)含著怎樣的物理學(xué)原理呢？這里涉及到的一個(gè)主要的物理學(xué)概念就是“應(yīng)力”。所謂應(yīng)力，就是指當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，物體內(nèi)部各部分之間會(huì)產(chǎn)生相互作用力，以抵抗外力的作用，根據(jù)受力的不同，又可以分為壓應(yīng)力與拉應(yīng)力，顧名思義，壓應(yīng)力就是抵抗物體有壓縮趨勢(shì)的應(yīng)力，而拉應(yīng)力就是物體對(duì)使物體有拉伸趨勢(shì)的外力的反作用于力。

如果不太清楚，我們可以舉一個(gè)實(shí)際的例子。

我們用一條硬紙板搭在兩張桌子之間做成一個(gè)簡易的小橋，然后把手機(jī)放上去，橋瞬間就塌了。當(dāng)如果我們把這條硬紙板彎成拱形，再把手機(jī)放上去，它就可以支撐得住了，這就是形變使硬紙板具備了較強(qiáng)的壓應(yīng)力，所以可以頂?shù)米∩戏皆黾拥闹亓苛?。弄懂了壓?yīng)力，我們?cè)賮砜呆敳刂疁I。當(dāng)燒熱的玻璃融化后滴落于冰冷的水中，會(huì)瞬間遇冷凝固，但凝固是有先后順序的。玻璃的最外一層會(huì)率先凝固，而此時(shí)內(nèi)部還沒有完全冷卻，這就產(chǎn)生了一個(gè)差異，那就是外部瞬間冷卻凝固，而內(nèi)部是緩慢冷卻凝固。

因?yàn)闊崦浝淇s的關(guān)系，玻璃內(nèi)部在冷卻的過程中會(huì)向內(nèi)拉扯已經(jīng)凝固的外層，而且越來越緊，于是就在玻璃的外層形成了較強(qiáng)的壓應(yīng)力。由于內(nèi)部不斷收縮，于是又會(huì)在玻璃的內(nèi)層形成較強(qiáng)的拉應(yīng)力。

有物理學(xué)家認(rèn)為魯伯特之淚的壓應(yīng)力可以達(dá)到7000倍的大氣壓，如此大的壓應(yīng)力，不要說手槍了，就是冒藍(lán)火的加特林，恐怕也打不破。那么魯伯特之淚的尾部為何又如此脆弱呢？原因很簡單，因?yàn)槲膊康拿娣e太小了。即便有著較強(qiáng)的壓應(yīng)力，但過小的面積使得它只需稍加受力就會(huì)碎裂，而且尾部一旦碎裂，整個(gè)魯伯特之淚內(nèi)部的壓應(yīng)力與拉應(yīng)力的平衡就會(huì)被打破，于是整個(gè)魯伯特之淚就都碎掉了。

第一次接觸魯伯特之淚的人，通常都會(huì)感覺這個(gè)小東西很神奇，但其實(shí)它并沒有什么神奇的，因?yàn)樵谖覀兊纳磉?，這個(gè)東西到處都是，而我們會(huì)用另一個(gè)名字稱呼它，那就是“鋼化玻璃”。

沒錯(cuò)，鋼化玻璃就是根據(jù)魯伯特之淚的原理所制造的，它也是通過將玻璃由外而內(nèi)逐步冷卻，使之內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的壓應(yīng)力，來增加強(qiáng)度。不過由于鋼化玻璃的形狀限制，它的強(qiáng)度并不能與水滴狀的魯伯特之淚相比，所以鋼化玻璃是防不住子彈的。雖說防不住子彈，但若想使用普通的工具將鋼化玻璃擊碎，也是不可能做到的。

有沒有什么辦法可以輕易破壞鋼化玻璃呢？當(dāng)然有，就與破壞魯伯特之淚的方法一樣。

魯伯特之淚最脆弱的地方就是尾部，而鋼化玻璃最脆弱的地方就是邊角，只需要一粒小石子，放在鋼化玻璃的邊角上用力一敲，整塊玻璃就全碎了?，F(xiàn)在你明白為什么被困車內(nèi)，要對(duì)著車窗的邊角進(jìn)行敲擊了吧，因?yàn)槠嚨能嚧熬褪卿摶Ａ?，只需要一根小?xì)棍插到車窗的邊角處輕輕一撬，整個(gè)車窗就都碎裂了。有的時(shí)候，一些由鋼化玻璃所打造的玻璃門或玻璃窗，只是輕輕一推就自爆了，這又是怎么回事呢？大多數(shù)情況都是有沙石等雜質(zhì)卡在了脆弱的邊角處，此時(shí)再施加一個(gè)外力，它就碎了，如同自爆一般。

歡迎掃碼關(guān)注深圳科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物！