子彈擊中玻璃珠反被轟碎，科學家揭示魯珀特之淚秘密

用子彈轟擊玻璃珠，會發生什麼事情？相信100個人有101個都會回答，玻璃珠會碎成渣渣。不幸的是，我們下面看到的這個小小淚滴狀玻璃珠，如果用子彈去射它，反而子彈會被撞得粉碎。

這種玻璃名叫魯珀特之淚，是以萊茵河的魯普萊希特親王名字命名的。它的製造方法非常簡單，把熔化的玻璃自然滴進冰水中，就會形成如同蝌蚪狀的玻璃淚滴。這種玻璃淚滴具有非常奇妙的物理特性，你用鎚子、液壓機擊打或壓迫它的頭部，玻璃可以堅硬如鐵，絲毫無損。甚至Youtube上有一個高速攝像機拍攝的視頻，當子彈射到這顆淚滴玻璃的頭部時，子彈反而撞得粉碎。但你若抓住它細細的尾巴，稍微施加一些壓力，整顆玻璃珠就會瞬間爆裂，徹底粉碎。

實在太奇妙了，這是什麼原理呢？400多年來科學家們一直百思不得其解。早在1994年，來自美國普渡大學的材料科學家斯里尼瓦桑·錢德拉斯卡和英國劍橋大學的穆納瓦爾·喬德里就用高速攝像機對其進行了研究，發現熔化的玻璃滴進冰水中時，表面會迅速冷卻形成外殼，內部卻依然呈液態，從而導致應力不均。當其尾部遭到破壞時，殘餘應力會迅速釋放，使得裂紋瞬間傳遍整個玻璃體，其速度可達1900米/秒，造成玻璃完全碎裂。

隨著探測技術的不斷發展，最近科學家們重新進行了實驗，他們把熔化的玻璃滴落到和玻璃具有相同折射率的液體中，同時用紅色的偏振光進行探測，通過顯微鏡繪製光線在玻璃內輕微變形標記的應力分布，揭示了魯珀特之淚形成的更多細節。研究發現，雖然玻璃頭部的表面層只佔直徑的10%，可以承受的壓縮應力卻高達700MPa，是大氣壓力的7000倍。而要打破玻璃珠，需要創造一個進入內部張力區的裂縫，但這卻很困難，因為裂縫傾向於平行分布在表面上，所以打破玻璃珠最簡單的辦法就是打破其尾部。

這項研究揭示了魯珀特之淚不可思議的力量和脆弱性的奇特平衡，已發表在《應用物理學報》上。

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