德文科学频道|诡异的鲁珀特之泪:子弹反被玻璃珠轰得粉碎,真相是什么?

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你开枪用子弹击中一颗玻璃珠 , 会发生什么事情?
相信100个人有101个都会回答 , 这还用说 , 肯定玻璃珠会碎成渣渣 。
自信过头了!看下面这个GIF动图 , 碎成渣的不是玻璃珠 , 而是子弹!
怎么样?这下知道锅儿是铁造的了吧 , 一个小小的玻璃珠 , 竟然把子弹都撞得粉碎 , 完全颠覆了我们的认知 , 这究竟是怎么回事?这个GIF究竟是不是真的呢?
当然是真的 , 不过这种玻璃珠并不是普通的玻璃珠 , 它有一条长长的尾巴 , 名叫鲁珀特之泪 , 是以莱茵河的鲁普莱希特亲王名字命名的 。
鲁珀特之泪的制造方法极为简单 , 你倒上一杯水 , 用喷灯把玻璃熔化 , 让它自然滴入水中 , 一阵轻响之后 , 水中就会形成如同蝌蚪的泪滴状玻璃珠 。
鲁珀特之泪具有非常奇妙却又神秘的物理特性 , 它的头部你可以用锤子砸 , 用液压机压 , 用子弹打 , 不管你如何折磨 , 它都坚硬如铁 , 丝毫无损 。
在Youtube上有一个高速摄像机拍摄的视频 , 子弹兴冲冲射到鲁珀特之泪的头部 , 子弹反而撞得粉碎 。 这个动图就是视频上截取下来的 。
你可能会想 , 哇!这么厉害 , 把鲁珀特之泪一颗颗排起来做成防弹衣 , 岂不是子弹、炮弹甚至原子弹都不在话下了?
当然这是一个玩笑 , 不过如果真的用鲁伯特之泪做成防弹衣 , 可能防子弹冲击应该是没有什么问题的 。
然而鲁珀特之泪有一个致命弱点——虎头蛇尾 , 你要逮着它细细的尾巴轻轻一捏 , 整颗玻璃珠就会瞬间爆裂 , 碎成 。
真是太奇妙了 , 这究竟是怎么回事呢?
从400多年前鲁伯特王子制造出这种玻璃珠 , 发现它的奇妙特性后 , 科学家们就一直在研究 , 然而始终百思不得其解 。
1994年 , 美国普渡大学材料科学家斯里尼瓦桑·钱德拉斯卡和英国剑桥大学的穆纳瓦尔·乔德里 , 用高速摄像机对鲁伯特王子进行了研究 , 结果发现熔化的玻璃滴进冰水中时 , 表面会迅速冷却形成外壳 , 内部却依然呈液态 , 从而导致应力分布的不均匀 。
而当对它的尾部施加力量时 , 玻璃珠中残余的应力就会迅速释放 , 使得裂纹瞬间传遍整个玻璃珠 , 其速度可达1900米/秒 , 造成玻璃完全碎裂 。
随着科学技术的不断发展 , 探测水平的不断提高 , 科学家们后来又重新进行了更精细的实验 。
他们把熔化的玻璃滴落到和玻璃具有相同折射率的液体中 , 同时用红色的偏振光进行探测 , 通过显微镜来绘制光线在玻璃内轻微变形标识出来的应力分布 , 揭示了鲁珀特之泪形成的更多细节 。
这项研究发现 , 虽然鲁珀特之泪头部的表层厚度只占直径的10% , 可以承受的压缩应力却高达700MPa , 是大气压力的7000倍 。
而要打破玻璃珠 , 需要创造一个进入内部张力区的裂缝 , 这就更是难上加难了 , 因为裂缝总是倾向于平行分布在表面上;
然而这也导致打碎它实际极为容易 , 因为只需对它的尾巴稍稍施加一点力量 , 它就会应声而碎 。
所以看看 , 凡是极端的东西都是不足取的 , 平衡才是稳定的基础 。
【德文科学频道|诡异的鲁珀特之泪:子弹反被玻璃珠轰得粉碎,真相是什么?】你要真用鲁珀特之泪做成防弹衣穿在身上 , 表面倒是强硬得可抵御一切打击 , 子弹来了 , 它迎头顶上 , 子弹嗯一声正要自爆 , 它的尾巴在你身上轻轻一蹭 , 一切就都哦豁了……
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