Hồ Thị Thanh Trà
Well-known member
Giới quý tộc Anh ở thế kỷ 17 nổi tiếng là những người ham học hỏi và không né tránh khoa học. Vua Charles II thậm chí đã chết vì niềm đam mê với thuật giả kim: ở thời đại của chúng ta, thủy ngân đã được tìm thấy trong tóc của ông với nồng độ không tương thích với sự sống. Em họ của Charles II, Hoàng tử Rupert, nổi tiếng là người đam mê những tò mò khoa học, cả về lý thuyết và thực tiễn.
Hoàng tử Rupert này, còn được gọi là Công tước Ruprecht von der Palatinate, đã mang đến London đúc thủy tinh dưới dạng giọt với đuôi dài xoắn. Đưa chúng như một món quà cho nhà vua, Rupert nói rằng đây là một phát minh gần đây của người Đức, và độ bền của giọt thủy tinh vượt xa thép.
Rupert đã che giấu phương pháp sản xuất với nhà vua, với lý do là sự thiếu hiểu biết. Mặc dù bây giờ chúng ta đã hiểu: hoàng tử im lặng chỉ vì bí ẩn lớn hơn ...
Charles II đã đưa những giọt nhận được để phân tích cho Hiệp hội Khoa học Hoàng gia. Kể từ lúc đó, vinh quang của giọt nước mắt Rupert bắt đầu.
Thuộc tính thả Rupert
Độ bền của những mảnh kính chưa được biết đến cho đến nay đã khiến các nhà khoa học Anh kinh ngạc. Cú đánh của Rupert thậm chí còn chịu được cú đánh của một thợ rèn thô bạo, và những vết lõm vẫn còn trên thép của đe và búa. Làm thế nào mà thủy tinh có thể có độ cứng và sức mạnh như vậy? - các nhà khoa học tòa án kinh ngạc.
Tuy nhiên, độ mạnh của những giọt thủy tinh của Rupert là không đồng đều. Nếu phần đầu của con rơi có thể chịu được bất kỳ cú đánh nào, thì phần đuôi - đặc biệt là phần đầu của đuôi - rất dễ bị tổn thương. Điều kỳ lạ nhất là sự phá hủy phần đuôi đã dẫn đến sự tan rã ngay lập tức của toàn bộ khuôn đúc thủy tinh! Hơn nữa, sự phân hủy bùng nổ, với sự phân tán tức thời của những mảnh vỡ nhỏ nhất!
Các thành viên của Hiệp hội Khoa học Hoàng gia đã gửi thư hỏi về bản chất của thủy tinh bất thường với tất cả các giới hạn có sẵn. Sự phổ biến của một món đồ chơi khác thường trong giới quý tộc London bắt đầu phát triển. Hoàng tử Rupert đã kinh doanh tốt khi bán những giọt thủy tinh tuyệt vời với giá cao, sau đó củng cố mối quan hệ bằng những món quà thú vị.
Ngay sau đó tình hình bắt đầu sáng tỏ ...
Những giọt nước mắt của Rupert đến từ ...?
Hoàng tử không bao giờ khăng khăng về quyền tác giả của mình đối với một món đồ trang sức vui nhộn, và quy vinh dự phát minh ra giọt thủy tinh cho các nghệ nhân Đức. Tuy nhiên, hóa ra ở Hà Lan gần đó, những điều kỳ lạ như vậy đã được biết đến từ lâu - họ biết và biến chúng thành thú vui của công chúng. Hơn nữa, người Hà Lan mang những giọt thủy tinh đi khắp thế giới, và ở khắp mọi nơi họ được gọi là "nước mắt Batavian", theo tên xưởng đóng tàu Batavia trên bờ Vịnh Zuiderzee.
Theo thông tin nhận được từ người Hà Lan, người Đan Mạch đã bắt đầu chơi với những giọt nước mắt của Rupert trước người Đức - nhưng bí quyết làm ra những vật đúc bằng thủy tinh bền bỉ đã đến với Đan Mạch từ Ý. Toàn bộ miền nam châu Âu gọi chúng là "bình Bologna" và không có gì khó khăn trong việc tạo ra những giọt nước từ thủy tinh.
Giọt Rupert - thật dễ dàng!
Để có được những giọt thủy tinh có hình dạng đặc trưng và độ bền chưa từng có, các nhà sản xuất thủy tinh đã báo cáo rằng thủy tinh được làm nóng đủ đến độ nhớt chất lỏng nên được thả vào một thùng chứa có nước lạnh. Vật đúc cứng là chiếc bình Bologna, còn được gọi là giọt nước của Rupert - theo quan điểm của những nghệ nhân nghiêm túc, một món đồ lặt vặt trống rỗng và một bản dịch bằng chất liệu đắt tiền.
Sau một loạt các thí nghiệm, các nhà khoa học của Hiệp hội Hoàng gia London đã xác định: để thu được những giọt Rupert thành công nhất, ly thủy tinh phải được lấy càng sạch càng tốt và không được nung cao hơn mức độ mềm hoàn toàn - nếu không giọt rơi xuống nước được bao phủ bởi các vết nứt.
Hài lòng với điều đó ...
Một cách hiện đại về giọt của Rupert
Vật lý giải thích sự xuất hiện của giọt Rupert là kết quả của quá trình tôi luyện lâu đời - một công nghệ được áp dụng rộng rãi cho các sản phẩm thép, nhưng trong trường hợp này là liên quan đến thủy tinh. Vô định hình trong cấu trúc của nó, thủy tinh bán lỏng đông đặc mà không kết tinh, nhưng với sự giảm thể tích.
Làm mát nhanh chóng giọt thủy tinh trong môi trường làm giảm nhiệt độ hiệu quả dẫn đến sự nén chặt các lớp bên ngoài của cơ thể, nén mảng với sự kéo căng đồng thời của lõi vẫn còn nóng của vật đúc.
Sức mạnh của sự sụt giảm của Rupert không phải là không có giới hạn, và chỉ có độ bền gấp bốn lần kính được sản xuất bằng công nghệ thông thường. Tuy nhiên, các chỉ số về độ bền phụ thuộc nhiều vào thành phần của điện tích thủy tinh, và thủy tinh thạch anh dày đặc ở dạng tôi luyện và thả thực sự có thể chịu được cú đánh của búa thợ rèn.
Nhưng chỉ khi bạn không đánh trúng cái đuôi mỏng manh, dễ vỡ của giọt nước của Rupert!
Bẻ một giọt Rupert
Việc phá vỡ một giọt Rupert rất dễ dàng. Nếu bạn phá vỡ, đập ra, bắn ra phần đuôi thủy tinh mỏng của giọt nước của Rupert, tất cả sẽ tan thành mây khói ngay lập tức! Hơn nữa, tốc độ và khoảng cách phân tán của các mảnh nhỏ nhất của vụ rơi là rất thực tế.
Đó là lý do tại sao, ở châu Âu cổ đại, một giọt Rupert vui mừng nhanh chóng chuyển từ thể loại tò mò hài hước sang thể loại giải trí nguy hiểm.
Các nhà thí nghiệm hiện đại không ngừng thí nghiệm với giọt của Rupert. Đặc biệt ngoạn mục là những nỗ lực phá hủy những giọt thủy tinh bằng một phát súng trường. Một viên đạn chì mềm đập vào đầu Rupert rơi với một lực lớn hơn nhiều so với lực của búa thợ rèn, nhưng viên đạn không thể làm vỡ kính cường lực.
Sóng xung kích phát sinh trong khối thủy tinh có thể gây tử vong cho phần đuôi mỏng của giọt Rupert. Khi một xung dao động đi qua thủy tinh mỏng, các vết nứt mở rộng nhanh chóng được tạo ra. Với tốc độ hơn 1 km / s, các vết nứt phát triển khắp phần thân của giọt nước, sinh sôi, nở ra và thực sự làm nổ kính.
Phát sáng bùng nổ khi thả Rupert
Đặc biệt thú vị là ánh sáng lóe lên đi kèm với làn sóng phân rã của kính cường lực. Loại hiện tượng phát sáng này được gọi là hiện tượng phát quang tribol. Sự phát quang xảy ra, trái ngược với sự phát quang thông thường, không phải ở độ dày của vật liệu, mà ở môi trường biên.
Các tia chớp tribol màu đỏ xanh của giọt Rupert đang phân hủy là bản chất của sự phát sáng của các nguyên tử khí trong khí quyển, bị kích thích bởi phóng điện yếu. Các phân tử tạo ra điện
Nước mắt Batavian hay bình Bolognese, cũng như giọt của Hoàng tử Rupert, là những giọt thủy tinh cứng có đặc tính cực kỳ bền. Chúng được đưa đến Anh bởi Hoàng tử Rupert của Palatinate vào giữa thế kỷ 17. Đồng thời, chúng đã thu hút được sự quan tâm theo dõi của các nhà khoa học.
13886 1 3 19
Rất có thể, những giọt thủy tinh như vậy đã được những người thợ thổi thủy tinh biết đến từ thời xa xưa, nhưng chúng thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khá muộn: vào khoảng giữa thế kỷ 17. Chúng xuất hiện ở Châu Âu (theo nhiều nguồn khác nhau, ở Hà Lan, Đan Mạch hoặc Đức). Công nghệ sản xuất "nước mắt" tuy được giữ bí mật nhưng hóa ra lại rất đơn giản.
Nếu bạn thả thủy tinh nóng chảy vào nước lạnh, bạn sẽ có một giọt nước hình con nòng nọc với một cái đuôi dài và cong. Đồng thời, giọt nước có sức mạnh đặc biệt: “đầu” của nó có thể bị búa đập vào mà không bị vỡ. Nhưng nếu bạn làm gãy đuôi, giọt nước sẽ ngay lập tức vỡ thành những mảnh nhỏ.
Các khung hình được ghi lại bằng kỹ thuật chụp ảnh tốc độ cao cho thấy mặt trước “vụ nổ” di chuyển từng giọt ở tốc độ cao: 1,2 km / s, cao hơn gần 4 lần so với tốc độ âm thanh.
Kết quả của việc làm lạnh đột ngột, giọt thủy tinh chịu ứng suất bên trong mạnh, gây ra các đặc tính kỳ lạ như vậy. Lớp bên ngoài của giọt nguội nhanh đến mức cấu trúc thủy tinh không có thời gian để xây dựng lại. Lõi được kéo căng, và lớp bên ngoài được nén lại. Tương tự, người ta thu được kính cường lực - tuy nhiên, nó không có cái đuôi đó, vì vậy nó có thể làm vỡ vỏ rất dễ dàng.
Prince Rupert's Drop
Đây là một trong những đặc tính thú vị của thủy tinh, được dân gian gọi là "giọt nước mắt của Hoàng tử Rupert" (còn được gọi là bóng của Rupert hoặc nước mắt của người Hà Lan).
Làm một giọt Prince Rupert rất đơn giản. Đơn giản chỉ cần lấy thủy tinh nóng và thả nó vào một xô nước. Kết quả là nước nhanh chóng làm lạnh bề mặt bên ngoài của kính, nhiệt độ bên trong vẫn ở mức cao đáng kể. Khi bên trong ly cuối cùng nguội đi, nó sẽ co lại bên trong lớp vỏ bên ngoài vốn đã cứng. Điều này tạo ra một căng thẳng rất mạnh.
Điều thú vị là cú rơi có sức mạnh đáng kinh ngạc. Độ bền là đáng kinh ngạc.
Đúng vậy, bằng cách bẻ đuôi của nó, bạn sẽ gây ra vụ nổ phá hủy tức thời, tương tự như vụ nổ gây ra bất kỳ sản phẩm thủy tinh nào không được đưa vào lò ủ sau khi đúc - chỉ cần bẻ đuôi là bạn sẽ tự mình bắt đầu quá trình này.
Hoàng tử Rupert này, còn được gọi là Công tước Ruprecht von der Palatinate, đã mang đến London đúc thủy tinh dưới dạng giọt với đuôi dài xoắn. Đưa chúng như một món quà cho nhà vua, Rupert nói rằng đây là một phát minh gần đây của người Đức, và độ bền của giọt thủy tinh vượt xa thép.
Rupert đã che giấu phương pháp sản xuất với nhà vua, với lý do là sự thiếu hiểu biết. Mặc dù bây giờ chúng ta đã hiểu: hoàng tử im lặng chỉ vì bí ẩn lớn hơn ...
Charles II đã đưa những giọt nhận được để phân tích cho Hiệp hội Khoa học Hoàng gia. Kể từ lúc đó, vinh quang của giọt nước mắt Rupert bắt đầu.
Thuộc tính thả Rupert
Độ bền của những mảnh kính chưa được biết đến cho đến nay đã khiến các nhà khoa học Anh kinh ngạc. Cú đánh của Rupert thậm chí còn chịu được cú đánh của một thợ rèn thô bạo, và những vết lõm vẫn còn trên thép của đe và búa. Làm thế nào mà thủy tinh có thể có độ cứng và sức mạnh như vậy? - các nhà khoa học tòa án kinh ngạc.
Tuy nhiên, độ mạnh của những giọt thủy tinh của Rupert là không đồng đều. Nếu phần đầu của con rơi có thể chịu được bất kỳ cú đánh nào, thì phần đuôi - đặc biệt là phần đầu của đuôi - rất dễ bị tổn thương. Điều kỳ lạ nhất là sự phá hủy phần đuôi đã dẫn đến sự tan rã ngay lập tức của toàn bộ khuôn đúc thủy tinh! Hơn nữa, sự phân hủy bùng nổ, với sự phân tán tức thời của những mảnh vỡ nhỏ nhất!
Các thành viên của Hiệp hội Khoa học Hoàng gia đã gửi thư hỏi về bản chất của thủy tinh bất thường với tất cả các giới hạn có sẵn. Sự phổ biến của một món đồ chơi khác thường trong giới quý tộc London bắt đầu phát triển. Hoàng tử Rupert đã kinh doanh tốt khi bán những giọt thủy tinh tuyệt vời với giá cao, sau đó củng cố mối quan hệ bằng những món quà thú vị.
Ngay sau đó tình hình bắt đầu sáng tỏ ...
Những giọt nước mắt của Rupert đến từ ...?
Hoàng tử không bao giờ khăng khăng về quyền tác giả của mình đối với một món đồ trang sức vui nhộn, và quy vinh dự phát minh ra giọt thủy tinh cho các nghệ nhân Đức. Tuy nhiên, hóa ra ở Hà Lan gần đó, những điều kỳ lạ như vậy đã được biết đến từ lâu - họ biết và biến chúng thành thú vui của công chúng. Hơn nữa, người Hà Lan mang những giọt thủy tinh đi khắp thế giới, và ở khắp mọi nơi họ được gọi là "nước mắt Batavian", theo tên xưởng đóng tàu Batavia trên bờ Vịnh Zuiderzee.
Theo thông tin nhận được từ người Hà Lan, người Đan Mạch đã bắt đầu chơi với những giọt nước mắt của Rupert trước người Đức - nhưng bí quyết làm ra những vật đúc bằng thủy tinh bền bỉ đã đến với Đan Mạch từ Ý. Toàn bộ miền nam châu Âu gọi chúng là "bình Bologna" và không có gì khó khăn trong việc tạo ra những giọt nước từ thủy tinh.
Giọt Rupert - thật dễ dàng!
Để có được những giọt thủy tinh có hình dạng đặc trưng và độ bền chưa từng có, các nhà sản xuất thủy tinh đã báo cáo rằng thủy tinh được làm nóng đủ đến độ nhớt chất lỏng nên được thả vào một thùng chứa có nước lạnh. Vật đúc cứng là chiếc bình Bologna, còn được gọi là giọt nước của Rupert - theo quan điểm của những nghệ nhân nghiêm túc, một món đồ lặt vặt trống rỗng và một bản dịch bằng chất liệu đắt tiền.
Sau một loạt các thí nghiệm, các nhà khoa học của Hiệp hội Hoàng gia London đã xác định: để thu được những giọt Rupert thành công nhất, ly thủy tinh phải được lấy càng sạch càng tốt và không được nung cao hơn mức độ mềm hoàn toàn - nếu không giọt rơi xuống nước được bao phủ bởi các vết nứt.
Hài lòng với điều đó ...
Một cách hiện đại về giọt của Rupert
Vật lý giải thích sự xuất hiện của giọt Rupert là kết quả của quá trình tôi luyện lâu đời - một công nghệ được áp dụng rộng rãi cho các sản phẩm thép, nhưng trong trường hợp này là liên quan đến thủy tinh. Vô định hình trong cấu trúc của nó, thủy tinh bán lỏng đông đặc mà không kết tinh, nhưng với sự giảm thể tích.
Làm mát nhanh chóng giọt thủy tinh trong môi trường làm giảm nhiệt độ hiệu quả dẫn đến sự nén chặt các lớp bên ngoài của cơ thể, nén mảng với sự kéo căng đồng thời của lõi vẫn còn nóng của vật đúc.
Sức mạnh của sự sụt giảm của Rupert không phải là không có giới hạn, và chỉ có độ bền gấp bốn lần kính được sản xuất bằng công nghệ thông thường. Tuy nhiên, các chỉ số về độ bền phụ thuộc nhiều vào thành phần của điện tích thủy tinh, và thủy tinh thạch anh dày đặc ở dạng tôi luyện và thả thực sự có thể chịu được cú đánh của búa thợ rèn.
Nhưng chỉ khi bạn không đánh trúng cái đuôi mỏng manh, dễ vỡ của giọt nước của Rupert!
Bẻ một giọt Rupert
Việc phá vỡ một giọt Rupert rất dễ dàng. Nếu bạn phá vỡ, đập ra, bắn ra phần đuôi thủy tinh mỏng của giọt nước của Rupert, tất cả sẽ tan thành mây khói ngay lập tức! Hơn nữa, tốc độ và khoảng cách phân tán của các mảnh nhỏ nhất của vụ rơi là rất thực tế.
Đó là lý do tại sao, ở châu Âu cổ đại, một giọt Rupert vui mừng nhanh chóng chuyển từ thể loại tò mò hài hước sang thể loại giải trí nguy hiểm.
Các nhà thí nghiệm hiện đại không ngừng thí nghiệm với giọt của Rupert. Đặc biệt ngoạn mục là những nỗ lực phá hủy những giọt thủy tinh bằng một phát súng trường. Một viên đạn chì mềm đập vào đầu Rupert rơi với một lực lớn hơn nhiều so với lực của búa thợ rèn, nhưng viên đạn không thể làm vỡ kính cường lực.
Sóng xung kích phát sinh trong khối thủy tinh có thể gây tử vong cho phần đuôi mỏng của giọt Rupert. Khi một xung dao động đi qua thủy tinh mỏng, các vết nứt mở rộng nhanh chóng được tạo ra. Với tốc độ hơn 1 km / s, các vết nứt phát triển khắp phần thân của giọt nước, sinh sôi, nở ra và thực sự làm nổ kính.
Phát sáng bùng nổ khi thả Rupert
Đặc biệt thú vị là ánh sáng lóe lên đi kèm với làn sóng phân rã của kính cường lực. Loại hiện tượng phát sáng này được gọi là hiện tượng phát quang tribol. Sự phát quang xảy ra, trái ngược với sự phát quang thông thường, không phải ở độ dày của vật liệu, mà ở môi trường biên.
Các tia chớp tribol màu đỏ xanh của giọt Rupert đang phân hủy là bản chất của sự phát sáng của các nguyên tử khí trong khí quyển, bị kích thích bởi phóng điện yếu. Các phân tử tạo ra điện
Nước mắt Batavian hay bình Bolognese, cũng như giọt của Hoàng tử Rupert, là những giọt thủy tinh cứng có đặc tính cực kỳ bền. Chúng được đưa đến Anh bởi Hoàng tử Rupert của Palatinate vào giữa thế kỷ 17. Đồng thời, chúng đã thu hút được sự quan tâm theo dõi của các nhà khoa học.
13886 1 3 19
Rất có thể, những giọt thủy tinh như vậy đã được những người thợ thổi thủy tinh biết đến từ thời xa xưa, nhưng chúng thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khá muộn: vào khoảng giữa thế kỷ 17. Chúng xuất hiện ở Châu Âu (theo nhiều nguồn khác nhau, ở Hà Lan, Đan Mạch hoặc Đức). Công nghệ sản xuất "nước mắt" tuy được giữ bí mật nhưng hóa ra lại rất đơn giản.
Nếu bạn thả thủy tinh nóng chảy vào nước lạnh, bạn sẽ có một giọt nước hình con nòng nọc với một cái đuôi dài và cong. Đồng thời, giọt nước có sức mạnh đặc biệt: “đầu” của nó có thể bị búa đập vào mà không bị vỡ. Nhưng nếu bạn làm gãy đuôi, giọt nước sẽ ngay lập tức vỡ thành những mảnh nhỏ.
Các khung hình được ghi lại bằng kỹ thuật chụp ảnh tốc độ cao cho thấy mặt trước “vụ nổ” di chuyển từng giọt ở tốc độ cao: 1,2 km / s, cao hơn gần 4 lần so với tốc độ âm thanh.
Kết quả của việc làm lạnh đột ngột, giọt thủy tinh chịu ứng suất bên trong mạnh, gây ra các đặc tính kỳ lạ như vậy. Lớp bên ngoài của giọt nguội nhanh đến mức cấu trúc thủy tinh không có thời gian để xây dựng lại. Lõi được kéo căng, và lớp bên ngoài được nén lại. Tương tự, người ta thu được kính cường lực - tuy nhiên, nó không có cái đuôi đó, vì vậy nó có thể làm vỡ vỏ rất dễ dàng.
Prince Rupert's Drop
Đây là một trong những đặc tính thú vị của thủy tinh, được dân gian gọi là "giọt nước mắt của Hoàng tử Rupert" (còn được gọi là bóng của Rupert hoặc nước mắt của người Hà Lan).
Làm một giọt Prince Rupert rất đơn giản. Đơn giản chỉ cần lấy thủy tinh nóng và thả nó vào một xô nước. Kết quả là nước nhanh chóng làm lạnh bề mặt bên ngoài của kính, nhiệt độ bên trong vẫn ở mức cao đáng kể. Khi bên trong ly cuối cùng nguội đi, nó sẽ co lại bên trong lớp vỏ bên ngoài vốn đã cứng. Điều này tạo ra một căng thẳng rất mạnh.
Điều thú vị là cú rơi có sức mạnh đáng kinh ngạc. Độ bền là đáng kinh ngạc.
Đúng vậy, bằng cách bẻ đuôi của nó, bạn sẽ gây ra vụ nổ phá hủy tức thời, tương tự như vụ nổ gây ra bất kỳ sản phẩm thủy tinh nào không được đưa vào lò ủ sau khi đúc - chỉ cần bẻ đuôi là bạn sẽ tự mình bắt đầu quá trình này.