玻璃真的是液体吗?

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玻璃有时看起来里面有液体。但它是什么呢?
丽莎Barreca / iStock /思想库

2002年的电影“阿拉巴马甜蜜之家”由瑞茜·威瑟斯彭主演,她饰演梅兰妮·斯穆特,一个重新改造的纽约时装设计师,被迫回到她的南方根——和一个不完全是前夫的丈夫——在她可以嫁给她的社交名媛fiancée之前。

这部电影的主要情节转折还包括(可能是)液态玻璃。在成为纽约人的这段时间里,斯穆特在阿拉巴马州的旧情人杰克·佩里(乔什·卢卡斯饰)建立了一份利润丰厚的生意。他赶在暴风雨来临之前在沙滩上插避雷针。当闪电击中杆子,就会直接进入沙子。这将沙子变成了玻璃雕塑,佩里收割、清洗并在他的画廊里出售,这是一个成功的企业,只有在她再次爱上他的时候,斯穆特才发现了这个企业。IMDB]。

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但是,除了斯穆特的爱情生活,这个情节中还有更多的问题。佩里的闪电雕塑可能根植于现实生活,但它们的描绘带有大量的电影自由。电影中展示的雕塑看起来像吹制玻璃18新利最新登入,由大师雕刻成飘渺的抽象形式。18新利最新登入然而,现实并不总是如此微妙,无论是在外观上还是在实质上。在现实生活中,当闪电击中含有二氧化硅或石英的沙子时,1800摄氏度(3272华氏度)的热量会传播到地下,融化沙子沙子变成硅玻璃。玻璃,称为电筒它是中空的,通常呈管状,通常有分支从中心核心向外辐射。结果是一个模仿浮木的形状[来源:]。

玻璃,无论最终的结果是电炉、窗户还是镜子,都是以粘稠的、可延展的形式开始生命的。它是通过加热二氧化硅和其他元素(包括碳酸钠、石灰和氧化镁)至液态而产生的。然后成型并冷却[来源:康宁玻璃博物馆]。

尽管过热玻璃看起来和作用起来都像液体,但实际上它可能根本不是液体。当大多数元素被加热时,它们的分子开始自由运动,形成一种可以倾倒的液体形式。尽管过热的玻璃可以模仿液体,但当它冷却时,它实际上是一个分子,这一特性使它在室温下保持刚性。事实上,玻璃是一种无定形固体,没有完全有组织的晶体结构。它以一种“介于两者之间”的状态存在,这意味着它不是真正的固体,但也不是真正的液体。科学家们假设,室温下的玻璃分子需要比宇宙存在更长的时间才能改变形状[来源:科廷]。

从某种意义上说,玻璃自身流动或分子重新排列所需的时间跨度太大,以至于它像固体一样。例如,科学家研究了一个2000万年前的保存完好的琥珀样本,发现尽管暴露在不同的温度下,它并没有继续流动。虽然不是所有的玻璃都像琥珀一样稳定,但即使是真正的无定形固体玻璃也需要亿万年才能改变自己的形状[来源:]。

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  • 康宁玻璃博物馆。“玻璃化学”。(2014年9月10日)http://www.cmog.org/article/chemistry-glass
  • 科廷,席亚拉。“事实还是虚构?”玻璃是一种(过冷)液体。”《科学美国人》。2007年2月22日。(2014年8月7日)http://www.scientificamerican.com/article/fact-fiction-glass-liquid/
  • 山,凯尔。"当闪电击中沙子时会发生什么"《科学美国人》。2013年7月2日。(2014年8月7日)http://blogs.scientificamerican.com/but-not-simpler/2013/07/02/what-really-happens-when-lightning-strikes-sand-the-science-behind-a-viral-photo/
  • 玻璃的历史。“玻璃的成分:玻璃是由什么制成的?”(2014年8月7日)http://www.historyofglass.com/glass-making-process/glass-ingredients/
  • IMDB。“阿拉巴马甜蜜之家。”(2014年8月7日)http://www.imdb.com/title/tt0256415/?ref_=ttqt_qt_tt
  • 赵京。“用2000万年前的琥珀来测试玻璃形成系统的超级阿伦尼乌斯行为。”自然通讯。2013年4月30日。(2014年8月7日)http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/abs/ncomms2809.html
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