玻璃是怎样破碎的？

       玻璃是最硬的材料之一，但也很容易破碎。如果玻璃不那么易碎，我们就能制造出更坚固耐用的玻璃制品，所以弄清楚玻璃是怎样破碎的就非常重要。

 

       在生活中，玻璃破碎似乎是一瞬间的事情，但当我们从物理学的角度来研究这个问题时，玻璃的破碎却是一个很复杂的过程。

 

       根据经典理论，玻璃之所以会破碎，是因为原子键发生断裂。但是，这个理论并没有得到所有科学家的认可。一些科学家认为，传统玻璃在断裂时，也可能在微观尺度上发生了塑性流动——当玻璃受到外力作用时，玻璃内部的微观结构并不会立即发生流动，而是等到外力增大到某一程度时才开始流动。

 

       当然，“塑性流动理论”也没有得到广泛认可，所以为了弄清楚这个问题，中国科学院物理研究所的科学家开展了一项新研究，来观测玻璃破碎时的内部变化。他们在研究中用到了一种名为“金属玻璃”的材料，这种材料一般由熔融的金属迅速冷却而制成，是研究玻璃如何破碎的理想模型。因为金属玻璃的断裂表面上可以呈现出丰富的、多尺度的图案特征，有利于科学家研究断裂是如何发生的。

 

       通过挤压金属玻璃，再用特殊的显微镜进行观测，并对金属玻璃上的裂纹进行测量，科学家发现，在断裂过程中，金属玻璃会先出现纳米级的细小孔洞，然后这些分散的孔洞会聚集、变大，直到形成裂痕，这说明金属玻璃在微观尺度上确实会发生塑性流动。

 

       而且，科学家还在其他类型的玻璃上也发现了这样的断裂机制，进一步证明了“塑性流动理论”。这项研究终结了科学界的长期争议，也有助于科学家设计新型玻璃。

 

       也许在未来，我们就不用再担心玻璃杯掉在地板上会摔碎了。