子彈和液壓機(jī)哪個(gè)更硬一些

子彈和液壓機(jī)哪個(gè)更硬一些

子彈和液壓機(jī)哪個(gè)更硬一些最開(kāi)始知道液壓機(jī)，是因?yàn)樗f(wàn)物皆可壓的宣傳。在網(wǎng)站上看過(guò)很多關(guān)于液壓機(jī)壓制物品的視頻，感覺(jué)不管是號(hào)稱子彈難以打穿的魯伯特之淚，還是堅(jiān)不可摧的鉆石或鋼鐵，在液壓機(jī)的巨大壓強(qiáng)之下都無(wú)一幸免。但是卻有另外一種材質(zhì)的物品能夠與之抗衡，就是橡膠制品。

在一個(gè)液壓機(jī)碾壓視頻當(dāng)中出現(xiàn)過(guò)這樣一種實(shí)驗(yàn)品，就是中國(guó)的橡膠拖鞋。很多網(wǎng)友在看完視頻之后都紛紛贊嘆厲害了我的國(guó)，因?yàn)樵谝曨l中攻無(wú)不克的液壓機(jī)迎來(lái)了他的人生勁敵，即便是已經(jīng)加達(dá)到了最大的壓強(qiáng)，可是橡膠球卻依然敵不動(dòng)我不動(dòng)，敵動(dòng)我就退的景象，甚至在液壓機(jī)放棄擠壓向上抬起的過(guò)程當(dāng)中，橡膠制品還重新恢復(fù)了自己的原有形狀。

這實(shí)在是讓人覺(jué)得非常的神奇，要知道就連傳說(shuō)中子彈都打不透的魯伯特之淚在面對(duì)第三等級(jí)的壓強(qiáng)時(shí)，也會(huì)發(fā)生碎裂產(chǎn)生爆炸的現(xiàn)象。而爆炸之后的魯伯特之類還會(huì)在液壓面上形成一個(gè)深深的水滴痕跡。看過(guò)一個(gè)俄羅斯夫婦做的擠壓魯伯特之淚的視頻，爆炸所產(chǎn)生的巨大動(dòng)能，甚至把他們的防爆玻璃打出了一層細(xì)細(xì)的碎紋。

而人們也把非牛頓流體當(dāng)作過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，由于這種流體應(yīng)變能力非常的強(qiáng)，如果以極大的壓力快速攻擊他的話，它的表面是非常堅(jiān)硬的，根本打不通，但假如你用輕柔的力量戳進(jìn)非牛頓流體，那么他就會(huì)如同液體一樣流動(dòng)開(kāi)來(lái)。人們?yōu)榱藢⒎桥ｎD流體實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，將它冷凍起來(lái)進(jìn)行液壓。果然不出所料，凝固后的非牛頓流體，從上往下如同被撕裂一樣一層一層剝開(kāi)。

在橡膠壓制的視頻當(dāng)中，卻并沒(méi)有這樣的現(xiàn)象，他不僅沒(méi)有保持變形和碎裂，還在擠壓結(jié)束之后重新恢復(fù)他的原有的形狀，足以說(shuō)明橡膠材料的柔韌性堪稱一絕。

比鉆石更硬的物質(zhì)叫什么之淚

比鉆石更硬的物質(zhì)叫魯珀特之淚。魯珀特之淚的硬度比起鉆石還要強(qiáng)上數(shù)百倍，其實(shí)這和魯珀特之淚的構(gòu)成原理有關(guān)。該原理名為“裂紋擴(kuò)展”，這源于它內(nèi)部不均衡的壓力，在玻璃滴落在水中的一瞬間，玻璃的表面會(huì)迅速冷卻并凝結(jié)成一個(gè)堅(jiān)固的外殼，但在玻璃的內(nèi)部其實(shí)還處于一種液體的狀態(tài)。在魯珀特之淚的內(nèi)核因?yàn)橛隼涠湛s時(shí)，它的液態(tài)的玻璃自然而然地拉著已經(jīng)是固態(tài)的外殼收縮，這就導(dǎo)致了靠近玻璃表面的部分受到很大的壓應(yīng)力，同時(shí)核心部分也會(huì)受到相應(yīng)的拉扯力而向內(nèi)收縮。為了測(cè)試魯珀特之淚究竟能夠承受多大的壓力，科學(xué)家分別用子彈和液壓機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。而令人們感到驚訝的是，在子彈擊中魯珀特之淚的一瞬間，子彈居然被擊得粉碎，但魯珀特之淚卻毫發(fā)無(wú)傷，而在進(jìn)行壓力測(cè)試之后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，魯珀特之淚竟然可以承受20噸以上的壓力。

03：31 高能實(shí)驗(yàn)：子彈挑戰(zhàn)液壓機(jī)，會(huì)爆炸嗎

電磁鐵一般會(huì)比磁鐵強(qiáng)很多
找一根軟鐵芯，套上一根塑料管，在外面緊密纏繞細(xì)銅線（一定要電阻小），圈數(shù)越多越好
通上電后就能吸東西了，只有到底有多強(qiáng)……應(yīng)該是材料和技術(shù)問(wèn)題

用液壓機(jī)壓炮彈，炮彈為什么不會(huì)爆炸，卻被壓碎了，是什么原因呢？

那是因?yàn)榕趶椷x用的是鈍化炸藥，這種炸藥經(jīng)過(guò)特殊處理，高溫高壓，強(qiáng)烈震蕩都不會(huì)起爆，需要用引信去引爆，要是普通的黑火藥，這樣玩會(huì)出人命的

世界上最硬氣的魯伯特之淚，扛得住子彈和鐵錘，為什么一捏就碎?

玻璃制品給人留下的總是硬和脆兩種印象，它的硬度高達(dá)莫氏硬度6.5-7，一般用來(lái)銼削金屬的銼刀只能留下一個(gè)白痕，但它卻很脆弱，輕輕一榔頭就粉身碎骨！

但世上卻有一種制造工藝非常簡(jiǎn)單，但卻能抗住子彈轟擊，甚至在十噸的液壓機(jī)下都能堅(jiān)持不碎的玻璃制品，它就是大名鼎鼎的魯伯特之淚，而這種堅(jiān)不可摧的制品卻有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，輕輕一捏就四散崩裂！

魯伯特之淚到底是怎么做出來(lái)的？

魯伯特之淚的制造工藝十分簡(jiǎn)單，將融化的玻璃液滴落入冰冷的水中即可獲得，熾熱的玻璃液滴被水快速冷卻，有點(diǎn)像淬火過(guò)程，形成了一個(gè)水滴狀但拖這長(zhǎng)長(zhǎng)尾巴的透明玻璃制品。

它最奇特的特性是那個(gè)液滴的頭部可以用鐵錘敲擊都不碎，甚至紋絲不動(dòng)，但在它細(xì)長(zhǎng)的尾部卻是整個(gè)玻璃制品的“罩門”，只要輕輕一捏，直接爆裂至粉碎。

這種玻璃制品最早在17世紀(jì)初就在荷蘭出現(xiàn)，1625年傳到了德國(guó)北部的梅克倫堡，歐洲出現(xiàn)的魯伯特之淚都是從這里開(kāi)始傳播的。1660年，魯伯特親王將這種玻璃制品帶入了英國(guó)，他將這種玻璃液滴制品獻(xiàn)給了查爾斯二世國(guó)王，后者又將其轉(zhuǎn)交給皇家學(xué)會(huì)進(jìn)行研究。

羅伯特·胡克對(duì)此作出了研究，大概闡述了這種液滴為什么會(huì)從尾部碎裂的原因，荷蘭紐卡斯?fàn)柟舴蛉爽敻覃愄亍たㄎ牡显S的研究結(jié)論則比較有趣，她認(rèn)為堅(jiān)固和容易碎裂的原因是內(nèi)部有少許液體的原因。由于它的怪異特性，還被帶入宮廷以用來(lái)取笑那些迂腐、不學(xué)無(wú)術(shù)的老貴族。

魯伯特之淚到底有多硬？

它的硬度前文已經(jīng)做過(guò)鋪墊了，這里就不再贅述，來(lái)幾個(gè)動(dòng)圖看看它到底有多夸張！

錘子敲不破

錘子敲不破一個(gè)小小的玻璃制品，這是在有些超出大家的想象。

子彈應(yīng)聲而碎

這種材料實(shí)在是太NB了，能抗住子彈的轟擊。

被液壓機(jī)壓碎

不過(guò)請(qǐng)各位注意，它是在接近20噸的壓力下碎裂的，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一半玻璃制品的強(qiáng)度

被子彈擊碎

但不知道各位有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，魯伯特之淚并不是被擊碎的，而是子彈帶來(lái)的撞擊導(dǎo)致尾部過(guò)大的沖擊而碎裂，從而迅速傳播至整根魯伯特之淚，直接碎裂成粉末。

魯伯特之淚為什么會(huì)有這種奇怪的特性？

17世紀(jì)的羅伯特·胡克拿到了魯伯特之淚后，仔細(xì)通過(guò)顯微光學(xué)仔細(xì)的研究了這種玻璃制品的結(jié)構(gòu)，斷面的紋理以及外觀的紋路都仔細(xì)的刻畫(huà)了出來(lái)，想想當(dāng)年的科學(xué)家真不容易，除了會(huì)理論研究外，至少還得有一項(xiàng)素描的基本技能，下圖中像印刷制品一樣的手繪作品，除了佩服還是佩服。

從羅伯特·胡克的結(jié)論：脆性材料由于裂紋的傳播而失效中已經(jīng)窺見(jiàn)了魯伯特之淚原理，但局限于當(dāng)時(shí)的條件，這個(gè)研究沒(méi)有進(jìn)一步深入，這要到20世紀(jì)的工程師艾倫·阿諾德·格里菲斯（Alan Arnold Griffith）的工作才讓魯伯特之淚的特性廣為人知。

格里菲斯在金屬應(yīng)力和斷裂上研究而聞名，特別是1917年發(fā)明的肥皂泡在代表研究對(duì)象邊緣的幾條線之間伸開(kāi)，薄膜的著色顯示出應(yīng)力的圖案的簡(jiǎn)單方式，一直到現(xiàn)在還在廣泛使用，而魯伯特之淚的上的應(yīng)力圖案就能很容看明白為什么魯伯特之淚會(huì)有如此特性。

1994年，普渡大學(xué)的工程學(xué)教授Srinivasan Chandrasekar和劍橋大學(xué)材料小組的負(fù)責(zé)人Munawar Chaudhri使用超高速攝影技術(shù)觀察了魯伯特之淚的破碎過(guò)程，發(fā)現(xiàn)液滴表面承受高壓縮應(yīng)力，內(nèi)部承受高拉力，導(dǎo)致其不平衡狀態(tài)，形成了很容易折斷的尾巴。

2017年，該團(tuán)隊(duì)的Hillar Aben在利用傳輸偏光鏡，用紅色測(cè)光的光學(xué)延遲LED當(dāng)它穿過(guò)玻璃滴來(lái)構(gòu)造整個(gè)液滴的應(yīng)力分布，在高達(dá)700兆帕斯卡的壓力下，液滴頭部具有比以前認(rèn)為的高得多的表面壓縮應(yīng)力，這個(gè)壓縮層很薄，只有直徑的10%，但它具有極高的強(qiáng)度，只有從后部尾巴張力擴(kuò)張區(qū)域傳入內(nèi)部的裂紋，才能進(jìn)入頭部張緊區(qū)域，所以在一般情況下只能從后部碎裂，而且其碎裂速度高達(dá)每秒1450–1900米。

延伸閱讀：鋼化玻璃

魯伯特之淚的副產(chǎn)品就是鋼化玻璃，這個(gè)因?yàn)檠芯眶敳刂疁I而發(fā)現(xiàn)玻璃在熱處理之后，強(qiáng)度能比退火玻璃強(qiáng)4~6倍，經(jīng)過(guò)處理后的鋼化玻璃，輕微裂痕都會(huì)被應(yīng)力所緊壓，而內(nèi)層可能出現(xiàn)裂痕的可能性也比較低。

當(dāng)然鋼化玻璃的碎裂和魯伯特之淚有些類似，它要么不碎，要么一起碎，而且碎裂后沒(méi)有大塊，相對(duì)而言比較安全，不過(guò)它也有個(gè)缺點(diǎn)，就是在一定條件下比如溫度驟降或者被尖銳物刺中可能會(huì)突然爆裂。

子彈都打不碎魯伯特之淚，罩門在尾巴，能造出無(wú)尾魯伯特之淚嗎？

魯伯特之淚是什么東西？聽(tīng)上去有一種詩(shī)情畫(huà)意之感，似乎是某種與愛(ài)情有關(guān)的象征！但很抱歉，魯伯特之淚和愛(ài)情半毛錢關(guān)系都沒(méi)有，它是冷冰冰的硬核物理知識(shí)。

魯伯特之淚爆裂瞬間

它是一種玻璃制品，相傳它的硬度極高，如果對(duì)著它的頭部開(kāi)一槍的話，碎裂的不是玻璃，而是子彈！但它卻又非常脆弱，只需在尾部輕輕一捏，整個(gè)直接從尾部到頭部秒碎！假如制造出一種沒(méi)有尾部的魯伯特之淚，那它豈不是天下無(wú)敵了嗎？

魯伯特之淚是怎么制造出來(lái)的？它的頭部為什么會(huì)如此堅(jiān)硬？

魯伯特之淚制造非常簡(jiǎn)單，只要將其融化的玻璃滴落在水中即可制造。相傳這是17世紀(jì)英國(guó)魯伯特王子所發(fā)現(xiàn)，說(shuō)起這魯伯特可是一位帥哥，而且還傳他槍法十分準(zhǔn)確，當(dāng)然這不是本文的主題，迷妹們可以去查查他的生平！

魯伯特王子

這滴落在水中的玻璃滴急速冷卻，形成一個(gè)頭大尾巴小，像眼淚拉長(zhǎng)了的眼淚一樣的透明玻璃滴，據(jù)說(shuō)他還經(jīng)常將此物帶上議會(huì)然后跟大臣們開(kāi)個(gè)玩笑，用錘子都砸不碎的的東西，結(jié)果在尾部輕輕一捏，整根玻璃滴應(yīng)聲而碎，而且是寸斷！

魯伯特之淚的神奇特性

那些錘子敲不爛、子彈擊不碎、液壓機(jī)搞不定的傳聞是真的嗎？其實(shí)可以是真的，但也可以說(shuō)是假的，為什么會(huì)如此兩極分化呢，來(lái)看幾張動(dòng)圖就明白了！

錘子敲不爛？還真敲不爛！

子彈擊不碎？碎了！

液壓機(jī)壓不裂？裂了！

很明顯除了錘子敲不爛的傳聞外被證實(shí)外，其它都是騙人的！但其實(shí)完全不能這樣粗暴理解，比如錘子換成十磅大錘，那么必定會(huì)敲碎！另外槍擊魯伯特之淚，子彈還真碎裂了，只是這根振動(dòng)傳播到了尾部，從魯伯特之淚最薄弱的部位開(kāi)始碎裂，一直到頭部！

而液壓機(jī)，如果調(diào)整其在十噸之內(nèi)，那么魯伯特之淚還真壓不碎！我們要說(shuō)的是，魯伯特之淚畢竟是一個(gè)玻璃制品，卻以宇宙最喪的難題考核它，是不是太不人道了？不過(guò)我們還是要問(wèn)一句：

它為什么會(huì)那么硬？尾部為什么又那么脆弱？

這要從它的制造過(guò)程說(shuō)起，它是融化的玻璃液滴落在水中急速冷卻得到，因此在它的表面形成了很強(qiáng)的壓應(yīng)力，而在內(nèi)部則是很強(qiáng)的拉應(yīng)力，將材料死死的鎖在一起，形成了極高強(qiáng)度的特性！1994年普渡大學(xué)的S·錢德拉塞克蘭和劍橋大學(xué)的M·M·喬杜里研究了魯伯特之淚的內(nèi)應(yīng)力分布！

應(yīng)力分布

結(jié)果發(fā)現(xiàn)玻璃滴頭部表明的壓應(yīng)力高達(dá)700兆帕，幾乎是大氣壓的7000倍！這要比之前的預(yù)期要高得多。而這些壓應(yīng)力分布區(qū)域只占玻璃滴直徑約10%。那么表面應(yīng)力是怎么讓魯伯特之淚或得超高強(qiáng)度的呢？那是因?yàn)橐尅皽I滴”碎裂，必須在內(nèi)部形成裂紋，但表面應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力的分布只會(huì)讓裂紋在表面延伸，因此在頭部讓“淚滴”碎裂需要消耗極大的代價(jià)！

高速攝像機(jī)下可以看到從尾部碎裂到頭部的過(guò)程

而尾部這因?yàn)橐驗(yàn)橹饾u細(xì)小，兩者表面和內(nèi)部最終會(huì)在末端回合，因此在尾部碎裂要容易得多，并且尾部的裂紋會(huì)幾乎以每秒大約1450米-1900米的速度傳遞到玻璃滴拉伸區(qū)，最終徹底碎裂，如果沒(méi)有高速攝像機(jī)，根本不要想拍下它從尾部到頭部的碎裂過(guò)程。

能制造出沒(méi)有尾巴的魯伯特之淚嗎？

既然魯伯特之淚頭部強(qiáng)度那么高，那么只要它的頭部，不要尾部行不行？理論上來(lái)看似乎可以，將一團(tuán)球狀的玻璃滴，全方位無(wú)死角的突然出現(xiàn)在水中，比如四周同時(shí)接觸水，那么這個(gè)玻璃球?qū)?huì)在表面生成很強(qiáng)的壓應(yīng)力，而內(nèi)部則殘留拉應(yīng)力，這不就是魯伯特之淚的頭部了嗎？

似乎這在地球上無(wú)法實(shí)現(xiàn)，重力狀態(tài)下會(huì)形成水滴狀，這是無(wú)法避免的，但似乎在空間站也很難實(shí)現(xiàn)球體四周100%同時(shí)接觸水的條件。

鋼化玻璃和鋼化玻璃珠

鋼化玻璃有兩種生產(chǎn)方式，一種是物理法，加熱玻璃到接近融化點(diǎn)，然后快速均勻降溫，另一種是化學(xué)法（離子交換法），加熱硝酸鉀到液態(tài)，然后玻璃進(jìn)去泡澡，然后撈出來(lái)均勻降溫得到鋼化玻璃！

與魯伯特之淚接近的是物理法，不過(guò)化學(xué)法也能得到類似結(jié)果，不過(guò)鋼化玻璃的溫度和冷卻速度都比不上魯伯特之淚，鋼化玻璃的壓應(yīng)力無(wú)法和魯伯特之淚相比，但它的強(qiáng)度和硬度已經(jīng)很高了，也非常耐敲擊，但一旦某個(gè)點(diǎn)被突破，那么整塊玻璃會(huì)迅速擴(kuò)散碎裂！

鋼化玻璃是個(gè)大平面，所以很明顯不太合適，所以可以將玻璃珠使用鋼化玻璃的工藝來(lái)制造出鋼化玻璃珠，相信它應(yīng)該很耐摔，當(dāng)然對(duì)于玻璃珠來(lái)說(shuō)，即使它不經(jīng)過(guò)鋼化加工，它也很不容易摔碎！但它無(wú)法做到魯伯特之淚的水平，顯然它也遭遇了鋼化玻璃一樣的局限。

但鋼化玻璃珠可能是最接近魯伯特之淚水準(zhǔn)的玻璃制品了！