為什麼「魯珀特之淚」能承受8噸壓力？400年的謎團終被揭開

世界上存在著許多令人難以理解的物理現象，同時這些現象又激發了人們的好奇心，令人想要追究其本質。我們知道玻璃原本是很脆弱的，稍一用力就能砸碎，甚至它本身會熱脹冷縮而自己爆裂。然而隨著鋼化玻璃技術的發展，玻璃都能做到子彈打不穿的程度，除此之外，還有一種玻璃製品能硬到子彈都能被撞粉碎，同時又極其易碎，這種同時擁有兩種極端的存在就是「魯珀特之淚」。

魯珀特之淚的製作非常簡單，和普通玻璃的製作過程類似，只要將熾熱熔融狀態的玻璃滴在冰水中就可得到，形狀和小蝌蚪一樣，但是前者更像眼淚。它的神奇之處就在於小小的頭部非常硬，能承受8噸的壓力而不碎。但只要稍微用力掰斷尾部，它全身包括頭部都能瞬間化為粉碎。

這種奇特的現象足足困擾了科學家將近4個世紀，直到今日光學技術和高速攝像機的進步，科學家才觀測到了更多它形成和破碎的細節，也終於揭開了這種玻璃的神奇之處。這種玻璃之所以存在那麼奇怪的現象主要原因在於「應力」的存在。簡單來講應力就是相互作用的內力，魯珀特之淚在形成之初，其外部雖然是固體，但是內部還存在液體，這就導致表面有個壓應力，不斷地想向內部收縮，而內部卻形成相反的力量，那就是拉應力，不斷地向外拉扯，這樣整體就處在一個「平衡狀態」。

科學家也發現，假如給「頭部」鑽一個細小的口，它全身也會馬上崩裂，這就是「裂紋擴展」原理，因為破壞了這個平衡力。在高速攝影技術的幫助下，可以看到裂痕傳遞的速度超過音速，每秒高達1450米-1900米。

感覺越簡單的事物，其背後的原理越值得去推敲，好在困擾了人們數百年的問題終於被解決了。

筆者：三體-小興

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