【既強又弱︱魯珀特之淚】

自然與科學

如果把融化的玻璃滴進冷水裡,會發生甚麼麼事?答案就是會形成魯珀特之淚!

魯珀特之淚 (Prince Rupert’s Drop) 是一種奇特的玻璃結構,擁有看似矛盾的特性——頭部堅硬無比,但尾巴卻極其脆弱。

17世紀時,德國波西米亞的魯珀特王子(Prince Rupert of the Rhine) 將這種奇特的玻璃帶到英國,並向國王查理二世展示,讓宮廷科學家們為之驚奇。

它的形狀像一顆水滴,擁有圓胖的「頭部」與細長的「尾巴」。

但更神奇的是,它的頭部堅固到能承受鐵鎚敲擊,但只要輕輕一碰它的尾巴,整個玻璃就會瞬間爆裂成粉末。

科學家發現,當熔融玻璃滴入冷水時,外層會瞬間冷卻並收縮,變得極為堅硬;但內部因為還沒完全冷卻,會持續降溫並試圖膨脹,導致內外產生極端的壓力差。外層處於強大壓縮狀態,而內部則受到張力影響。而當尾巴斷裂,內部壓力瞬間釋放,導致整顆玻璃瞬間炸裂。

雖然魯珀特之淚非常特殊,但因為太容易碎掉而不具有很直接的實際用途,不過它的原理啟發了許多科學應用,強化玻璃就是其中一個例子!

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