Βίντεο:Γιατί ένα σφυρί δεν σπάει αυτό το ασυνήθιστο κομμάτι γυαλιού

Οι σκληρές, αλλά εύθραυστες φυσικές ιδιότητες των τεμαχίων γυαλιού σε σχήμα γυρίνου, γνωστών ως σταγόνες του πρίγκιπα Ρούπερτ, προβληματίζουν τους φυσικούς για όσο καιρό, βέβαια, υπήρχαν φυσικοί. Κουνήστε το κεφάλι με ένα σφυρί και μια σταγόνα δεν γρατσουνίζεται. Αλλά κόψτε τη λεπτή ουρά του και θρυμματίζεται σε λεπτή σκόνη. Οι ερευνητές συνειδητοποίησαν πριν από πολύ καιρό ότι η δύναμη των σταγόνων -που ονομάστηκε από τον Πρίγκιπα Ρούπερτ της Βαυαρίας, ο οποίος παρουσίασε πέντε από αυτές στον βασιλιά της Βρετανίας Κάρολο Β' το 1660- έχει να κάνει με τις πιέσεις στο ποτήρι που δημιουργείται όταν μια σταγόνα γίνεται αφήνοντας μια σταγόνα λιωμένο γυαλί πέφτουν σε νερό, έτσι ώστε να κρυώσει γρήγορα. Πριν από είκοσι χρόνια, ένα ζευγάρι ερευνητών τράβηξε βίντεο υψηλής ταχύτητας μιας σταγόνας που αποσυντίθεται, δείχνοντας ότι, όταν σπάει η ουρά, οι ρωγμές διαδίδονται κατά μήκος του υαλοπίνακα με ταχύτητα πάνω από 1700 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτοί οι ερευνητές έχουν τώρα συνεργαστεί με άλλους για να μελετήσουν τις πιέσεις στο κεφάλι μιας σταγόνας. Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται ολοκληρωμένη φωτοελαστικότητα, βυθίζουν τη σταγόνα σε ένα υγρό και εκπέμπουν πολωμένο φως μέσα από αυτό. Οι πιεσμένες περιοχές διαδίδουν το πολωμένο φως με διαφορετικό τρόπο και επεξεργάζοντας το φως με τεχνικές παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται για τις ιατρικές τομογραφίες, οι ερευνητές μπόρεσαν να χαρτογραφήσουν τα διαφορετικά στρώματα τάσεων μέσα στη σταγόνα. Την εξαιρετική δύναμη του κεφαλιού, ανέφεραν στο Εφαρμοσμένα Γράμματα Φυσικής , δεν προέρχεται από τάσεις εφελκυσμού ή έλξης —όπως πίστευαν εδώ και καιρό οι ερευνητές— αλλά από πίεση συμπίεσης. Η ομάδα μέτρησε τη συμπιεστική τάση στην κεφαλή της σταγόνας ισοδύναμη με περισσότερες από 4000 φορές την ατμοσφαιρική πίεση - καθιστώντας την τόσο ισχυρή όσο ορισμένες ποιότητες χάλυβα. Οι εφελκυστικές τάσεις, που υπάρχουν στην ουρά και το εσωτερικό της σταγόνας, τείνουν να διαδίδουν ρωγμές, αλλά η υπερκείμενη συμπιεστική τάση στην κεφαλή τις καταστέλλει. Το συμπιεστικό εξωτερικό στρώμα προστατεύει την κεφαλή από χτυπήματα σφυριού. Αλλά μια σπασμένη ουρά αφήνει τις ρωγμές να περάσουν από την πτώση, και παρόλο που η συμπιεστική εξωτερική επικάλυψη επιβραδύνει τις ρωγμές, σε αυτό το στάδιο δεν μπορεί να τις σταματήσει.