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诡异的鲁珀特之泪:子弹反被玻璃珠轰得粉碎,真相是什么?

2020-09-29 21:29 作者:徐德文科学频道  | 我要投稿

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,碎成齑粉。



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,探测技术的不断提高,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。

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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