115：玻璃是固体吗？！
读喜马拉雅作者：gezhong日期：2023-7-3点击：504
这个奇怪的“傻问题”，就是这期《原样》 的最主要线索。其实对于玻璃到底是什么，科学界依然有着很多争论——有人说它是高粘度的液体，是无定型固体，是呈现固态的液体，是液态结构的固体，或是既不是液体也不是固体的另一态？！这些怪怪的定义哪个才正确？在分子层面，玻璃的这种特殊结构是如何形成的？第一块人造玻璃是什么时候诞生的呢？黏度非常高的液体和固体的界限在哪？钢化玻璃和防弹玻璃又是什么原理？跟旭岽搞“玻璃”第二期，重新认识一下固体和液体。
你问我这个问题，言下之意，玻璃其实不是固体，嗯嗯，不是固体，总不可能是气体或者以前说过的。
等离子起吧啊啊，最接近的就是液体了，但是玻璃它明明很固体呀，那么硬，那么结实，而且按在这个窗框上，像在镜框里没见它，哪天就留下来了呀？
虽然说按照咱们原来是这样惯用的套路来分析，我这么问，答案肯定不是还有不是固定的，可是今天的结论他并没有那么简单，他并不是一个是或否的打。
也请大家和我们一起来思考一下这个听上去真的超级傻的问题就是玻璃，他到底是不是固体，我们说固态液态气态，包括你前面说到的等离子态这些态其实我们之前和大家说水，包括说火的时候都设计过。嗯，我想起来了，我还记得你在说水的时候提到过，在特定的条件下，水会呈现出一种叫做玻璃胎的形态，似乎这种形态还有很多好处，可以用来保存活体什么的。哎，你的记性很好。嗯，我们复习一下，就是说，如果我们可以把水急速的冷却到零下108度啊，那么这个时候呢，水又会变成一种叫做玻璃泰的奇怪的状态。
那么玻璃炭的水呢有一个很重要的特点，就是它的密度和。
液态的水是完全一样的啊，不过在这里呢，我还要做一个郑重的刊物啊。
当时呢可能有一些误导的大家，因为之前呢我对玻璃态状态的形容呢是看似是固体实际呢，它又是软软的，黏黏的，愁乎乎的。
而且呢，我还用了不是很恰当的粥，或者是酱糊来做比喻啊，对对对，我想起来了哈，我当时还说这种感觉像是麦芽糖一样。
那么实际上呢，玻璃泰的水啊，它其实更类似于玻璃，或者说类似于冰，就是更坚硬，更固体的感觉。那么从宏观的尺度来看呢，它的表现依然像是固体啊。而它真正不像冰的地方呢，是在于它的微观结构和并不同，它不存在晶体结构。如果说我们把玻璃胎的水打碎。
再用放大镜去观察它的粉末，其实我们也看不到冰晶那最典型的六边形结构，玻璃胎的水之于冰呢，类似于。
玻璃之于石英，也就是二氧化硅的一类晶体，那么这个错误其实也是我最近在死磕玻璃的时候才意识到的。
当时呢我是错误的理解了关于玻璃泰水的一句描述，就是它更像是一种极端粘制，呈现固态的液体。嗯。
勇于承认错误，相信大家也能够理解的啊。 话说重新回顾了水的玻璃胎之后呢，我忽然有点儿明白你的意思了。
就是虽然看上去玻璃是固体，但玻璃实际上并非是固态或液态，它是属于玻璃胎吗？
可是我也很困惑，你最后提到了这个描述，呈现故态的液体。
这句话很矛盾啊，感觉固态和液态，这是一个对立的字，对吧？
你的困惑其实和我一样啊，就是难道玻璃它真的是一种区别于固态和液态的态？
又或者就像刚才说的是一种呈现出固态的液体吗？嗯，玻璃，它到底是一种什么样的存在呢？
这里先不着急啊，也给大家一点思考的时间。
我们先来了解一下玻璃的前世今生这罐子卖的强行从时间，是吧在我们生活的这颗星球上呢？
要遇上1.2氧化硅，其实非常的容易啊。
上过中学化学的朋友应该都还记得氧和硅呢是地壳当中含量最多的两种元素，绝大部分的岩石当中都含有二氧化硅。
那么很多人想到二氧化硅呢，就会联想到沙子。对，这是因为沙子是岩石，经过风吹雨打，海浪冲击，或者是其他的侵蚀作用。
剥落形成的碎屑混合而成的威力只是其中的二氧化硅呢，是占到了很大的比例。
不过呢，我们也都知道这些二氧化硅颗粒当中，大部分它都不是玻璃。嗯，似乎在讲宝石的时候我们也说过的哈，一个是晶体，一个是非晶体对。
那么石英结晶就是二氧化硅的规则排列。
简单来说，如同冰晶是水分子的规则排列，铁是铁原子的规则排列一样，这就是晶体，那么这种规则是微观到分子原子层面的。 那如果说我们要让晶体变成液体，紫林，你说应该怎么做加热呗。是的。
那么，正如冰受热融化成水一样，石英受热呢就会让它里边儿的硅氧原子得到能量开始震荡。
这个时候呢，我们就会很直观地感觉到它变热了。不过呢，这时候它并没有立即融化，为什么？这是因为这些震荡起来的原子们在某个温度之前啊。
都还无法挣脱金阁的束缚。 哎，这个时候呢，他只是在原地震荡着啊。这也就是固体之所以为固体的原因了。
那么当这些原子持续受热，震荡到一个临界值，也就是熔点的时候，就会有足够的能量让它挣脱见解，开始自由的迁移。
哎，这个时候呢，他就成了业态的二氧化硅。
我再问你啊，液态的水。嗯，如果说我们降低它的温度低过了他的容点之后，会怎样结冰呗。
虽然说大家都觉得我这个这是知道的比较少，但是怎么能老让我回答这么低级的问题吧。啊，你觉得这个问题低级。
那么接下来还有一个问题。
就是液态的二氧化硅啊，冷却之后，当它的温度低于熔点会发生什么呢？
呃，便会石英结晶不对，怕应该是什么。
我们说水的时候曾经说过一个词，叫过冷水，嗯啊。也就是说低于冰点依然维持液态的水啊。
但是我们也知道，一旦出现冰河水分子们呢，就会立刻规规矩矩的开始排成阵列，结晶为冰。而且呢，我们可以不断地重复这个融化和结冰的过程，对温度升高，变成水温度，降低低过冰点，在正常条件下它就变成了冰。
可是这个情况呢，放到二氧化硅这里啊，就没有那么容易复制了。嗯，当二氧化硅液体冷却的时候啊，就感觉像是里面的分子们都忘了该怎么排队似的，依然像是液态时候那样排的乱七八糟。
搞不清楚谁该排在谁的旁边。
体育老师看到这种情况肯定要喊啦，你们再排不好对今天就别想解散了，估计这个分子原子层面的体育老师也会那么着急啊。 那么，与此同时，伴随着冷却啊，他们所具有的能量就越来越小，移动起来呢，就变得越来越困难。
哎，这个时候想要回到那种能够组成结晶的规矩位置。
就愈发不可能了，对不对。所幸破罐子破摔胡烂拉着身边的小伙伴们原地休息，于是乎，这就生成了具有类似于液态结构的固体，那就是玻璃。哦，这个过程啊，被你说的真的很有画面感，很通俗啊呃，但是这会儿牛毛出了一个液态结构的固体。
联想到前面那个呈现固态的液体，这说的是一回事吗？嗯，你发现了一个很微妙的差异啊。
其实呢，这也是今天节目的一个小伏笔。
我们一会儿再来说啊，听到这儿呢，你可能会觉得玻璃做起来挺容易的，有种很随便的感觉，没有。
不就是这个融化二氧化硅在冷却，因为它的原子们比较笨，不知道怎么排队了，所以无法结晶，它就成了玻璃了。
其实不然啊，可能想到这个最简单的马虎飞，就是把沙子容易容，然后再让它冷却，对你看这个原料也很容易得了啊，又便宜沙子，虽然说里边儿是富含石英。
但是呢它其实也含有风吹雨打带来的各种各样的物质啊，有杂质在。对啊，虽然说有些添加物，比如说碳酸钠，也就是我们所说的助溶剂啊，它能够促进玻璃的生成，但是呢，绝大多数的这些杂质，这些添加物它都没有这个能力，那么就算刚好我们这一捧沙子里的它的矿物成分和所占的这个比例是正确的，那也会遇到第二个问题，那就是我们需要非常高的温度，因为它的熔点需要达到1200°C左右。哇，这就要比一般我们能够制造的火焰700到800度还要高不少啊。那么在自然条件下呢是会形成玻璃的？
不过呢，它的条件都比较极端，比如说击中沙漠的闪电，喷发的火山，或者是撞击地球的陨石，这样呢才能够形成天然玻璃。
那么这主要就是因为这些情况，它拥有很高的温度。
本女士，我觉得如果我们没有造出人造玻璃的话，哈，这个玻璃是一个天然需要形成的东西，它的产量可能也不高，是不是就变成很稀有的东西啊？比如说黑钥匙价值也挺高。
它也是属于玻璃的一种，在有些地方他们就会觉得哦，很棒啊，这种东西这个有神奇的能力等等啊。
那这样说来，其实我们人类可以制造出玻璃也是一件挺了不起的事情啊，是挺了不起的啊。那第一块人造玻璃是什么时候诞生的呢？
虽然我们之前说过，玻璃似乎是一种非常具有现代感的材料，但其实呢，玻璃又是最早被人类所驾驭的一种人造材料哦。
事实上，人类制造玻璃的时间要比我们想象中久远的多啊。一般认为呢，大约在公元前4000到3000年前公元前啊，埃及和西亚一些的地方。
他们的人们就已经开始制造玻璃了。
后来呢，古希腊人也对玻璃的制造技术进行过发展，那么真正上玻璃开始走入普通人日常生活的还是古罗马人。
这是因为他们发现了祝融剂的妙用，那他们使用的祝融剂呢是泡碱，我们前面其实说过，就是一种天然形成的碳酸钠啊，你一直在说祝融剂啊，祝融剂到底是派什么用场法呢？
顾名思义，祝融嘛就是。
帮助文化对泡碱的加入呢，就使得古罗马人制作透明玻璃的温度低了许多，那么不需要在把这个原料加热到足以融化纯石英的温度了。这个温度非常高，好像是1600度显而易见啊。这也大大降低了玻璃制造的成。
我们凭更少的能量就可以融化这些玻璃码。
那么这种曾经高贵的材料呢才开始逐渐地进入到普通百姓的生活，比如说古罗马人，他们就开始用上玻璃窗。哇，真的很前卫呢？
要知道啊，在古罗马之前，其实窗户呢是直接开着大的透风大啊。所以window它的这个本意你看里面有一个风是不是win啊，win对他的这个本意呢就是封眼漏风之眼，你可以这样理解啊，不过呢，当时的窗玻璃啊造的都非常的小，那只能够用铅把它们焊接起来。
这类似于大家现在在一些教堂里看到的彩色玻璃拼花那样哦。所以拼花其实是不得已要为之吗？对，是因为造出来都是一小块一小块，所以再把它们衔接在一起。
还有一个原因，就是当时做透明玻璃的这个难度还是比较高的，有一些杂志。
那么干脆就做彩色的这个效果会比较好一些啊。
当然呢，可想而知啊。即使如此，我们没法做整面的玻璃，但是这种既能透光又能够挡风的玻璃窗，在当时是多么革命性的一种发明。诗人放到现在，基本上就是等同于智能家居带来的这种颠覆。是啊。
要说到这种大块的均匀的平整玻璃呢，这种生产工艺它出现的时间就要玩很多了啊。
从中世纪之后呢，欧洲是出现了几种得到平板玻璃的方法，但是这些方法得到的平板玻璃本身呢并不是真正的平面，而且呢也不均匀。
那么大块的应用这个光线变形就比较严重了，而它的这个机械性能也很差，有的方法呢，用来制作穿衣镜，还说得过去。
但是制作大块的窗户用的玻璃呢就差很多，我喽也是啊。
当喧嚣的罗马城渐渐被夜幕笼罩，我在塔楼上隔着玻璃窗，望着扭曲变形的远处的风景，有点傻风景，哈哈，呼着这大块的玻璃窗碎了，这是要毁容的好吗？
大家可以回想一下一些老房子的窗户啊，是不是都是带格子的对呀，它的这个玻璃都不是很大，是。
那么，其实呢，这就是因为玻璃制造工艺，尤其是制造这种特别大快的玻璃的工艺，是到很现代才有的事儿啊。
制作均匀的大块玻璃的技术呢是直到十九世纪中叶才出现那么廉价的大块玻璃制造工艺呢，则要等到1950年代才被发明，那么到了1960年才开始逐渐的商业推广哎，所以之后的房子才开始玻璃越来越大。那么从这个角度而言啊，真正体现现代感觉的这种玻璃装饰就是大块的玻璃橱窗，或者是摩天大楼的那种大型的玻璃幕墙哦，我想怎么说这个筑铁格子窗复古原来是公益的原因，对公益条件所限，它只能做成小块的玻璃啊。
回到古罗马，他们的这个玻璃工艺啊，可不止如此，不仅仅是发现了祝融剂那么简单啊。
公元一世纪之前呢，玻璃制品都是融化玻璃纱在灌馍做成的。嗯，和现在我们铸造一些金属，有点像这种粗糙的玻璃制品，使用这样的方法其实是绰绰有余的。
但是如果说想要制作一些更精致的物品，这就很费功夫了。你想这模具得多难做啊。比如说制作那种特别薄的酒杯。
那这个磨枪得多洗而且浓稠的玻璃浆，你知道它很粘嘛，对啊，它很难灌入这种细的膜腔，因为这个酒杯的这个形状是一个圆形的，它还不是说一层，因为玻璃原来是一大块，它很容易浇筑进去的，对吧？它如果是一个圆形的，等于是漏到下面的，它就不一定再上得来了。哈，但是我记得我在电视里看到过人家做这种玻璃杯啊，或者是做一些这个花瓶啊，它是吹出来的。哎，对吧？
那古罗马人是发明了吹玻璃吗？没错。
古罗马人呢就是发现啊，固态的玻璃只要加热到一定程度，就非常容易塑形啊。这时候呢，用铁钱夹着就能够在玻璃冷却之前拉出各种形状，对拉玻璃很好玩儿啊。甚至呢，能够在玻璃烧得红热的时候吹气进去。
让它冷却就能够吹出完美的泡泡。嗯，这就是玻璃吹制技术。
那么其实见过吹玻璃的同学应该会发现啊，热玻璃真的很像麦芽塔对，这次真的说对了啊，其实这个吹玻璃的这个过程真的很像我们小的时候就是那种外面有人推着麦芽糖出来做一个什么孙悟空啊，做一个什么它也会吹一个气球的，对不对，吹一个泡泡的，然后我们吃的时候一咬下去就脆的那转向补但很像啊。
但是你刚说到古罗马人是用它来做酒杯啊。 他想想那个年代的古罗马人用玻璃杯喝葡萄酒。
真够阳气的啊，人家本来就是洋人吧啊，对，对啊。
不过呢，当时的酒杯和现代酒杯比起来呢，差距还是挺大的，问题呢主要是出在了质量上，那么当时的问题是什么呢？就是这种玻璃啊，它里边还是含有大量的气泡，这不仅仅会破坏美感。
还会严重削弱玻璃的强度。对比如说，他们就不敢轻易的干杯，因为干着干着玻璃就会碎啊碎了吧，好尴尬。是的，但这是为什么呢？哎，无论杯子互碰，或者是不慎摔到地上啊。
物质受力时呢，就会把这个利啊分摊给各个原子。
以吸收外压，减少单一原子的受力，对无法附和的原子呢，就会脱离原本的位置，从而呢就形成了裂痕。
气泡或者是裂痕所在的原子啊。它周边的原子比较少，它就没有办法靠周边原子来拉住它们。
或者是分散受力，因此呢，它就更容易脱离原本的位置。
那么玻璃摔碎呢，就是因为外力太大，玻璃内部发生了连锁反应，某原子脱离原位啊，会连带拉走周边的原子。
这个外力越大，发生连锁反应所需要的气泡，或者是裂痕就越小。
换句话说，如果玻璃里面本身它的气泡就很多，那么这个酒杯它就？
经不起撞击哦。
诶，你说干杯的起源会不会就是土豪们炫耀自己有钱满最高级，最不容易碰脆的酒杯呢？
有这可能啊，从你这个角度来看，哎，没岁五毫敢当，哎，有钱呗。
不管怎么说，咱们下次干杯的时候呢，也别忘了感谢一下多年以来在改良玻璃制造工艺上做出不懈努力的前人。是的，谢谢你们。但是感谢鬼感谢今天的正气，不要忘了说到现在，我突然发现我们要说的玻璃到底是不是固体啊。
还是别心急啊。
我们先来认识一种看上去是固体，它实际上是液体的东西，这种东西我们都见过。
啊，那就是沥青啊，就是柏油马路嘛，泼那柏油马路的那种黑的，很多人都喜欢叫它柏油，那么它最常见的作用就是扑马路啊。或者说扑一些操场的跑道。
虽然说沥青这种东西，他看上去似乎挺硬的吧，你踩上去也没见你就直接陷下去了吧。对啊啊，但其实呢，在常温下它就是液体，我看过人家铺那个沥青啊，其实在铺的时候就是看着去有点像水泥一样软糊糊的愁的，这个是比较热的，你注意到吗？它的温度是比较高的，对，但是冷却到室温的时候啊，它依然是液体啊，就是我们看到的那种硬硬的，它也是液体在室温，是吗？我记得我在刚刚做原样的时候，曾经呢就播报过这样一条科技趣闻，就提到了澳大利亚昆士兰大学的沥青低落实验装置，他又低下了一批沥青，这个实验就是证明沥青它是液体的。 嗯，要知道啊，这个实验是从1927年就开始做的。
90，多年来呢，他一共就低落了，就低哇，大约每十年才低这个实验，这么长时间就看了他滴酒滴，虽然好像听上去觉得有点无聊哈，但确确实实。可以说米粒清是液体。
但是为什么和我们习惯中的水呀油啊，那种看上去的性质差别那么大呢，就感觉它更像是固体嘛。对呀。
这是因为呢，不同液体之间，它其实是有着年度的区分啊。 年度呢是流动阻力的一种度量粘制力是粘性液体内部的一种。
流动阻力啊，并且呢，可能被认为是流体自身的一种摩擦，那么粘制力它主要是来自于分子间相互的吸引力。
橄榄油的年度大约是水的100一倍，蜂蜜的年度呢，大约是橄榄油的100倍，那么沥青的年度是多少呢？它是水的230000000000倍。也就是说他啊，粘的真的挺难想象的就是它还是液体，只是它特别特别特别，特别是粘度非常非常非常非常高的液体。所以我们就误解为它是一种固体，因为在我们人类可以观察的这个状态当中，其实除非去做那样的实验，我们看不到它的流动。
所以你刚才说了那么大一段？
你想表达的意思就是，玻璃有可能是一种粘度，比沥青还要高许许多多倍的液体喽，这的确是一种很好的思考。
而且呢，也有人说啊，感觉一些这个古老的教堂，它的那个玻璃好像下面会比较厚，上面会比较薄啊，似乎这是玻璃在流的一种证据。但是呢，也有很多的说法，说是其实是因为当时的制造工艺的问题，它没有办法出平整，所以呢就把厚的放在了下面。
很遗憾的是什么呢？就目前为止啊，并没有确凿的证据可以表明常温下的玻璃，他实际依然在流动。这件事情呢，是属于没有被证明，也没有被证伪的阶段。
不少科学家呢也依然在探索。
好，那咱们就先不管玻璃是不是液体了哈，你就来说一说，为什么同样都是可以结晶的分子，水就可以变成冰。
而液态的二氧化硅冷却就变成了不适晶体的玻璃呢。
要解释这个问题啊，我们呢就似乎得更深一步了。我们得要从分子物理学和热力学的角度来看一看。
虽然说玻璃的分子，物理学，热力学特性，人们依旧没有搞得太清楚啊。其实玻璃它真的是一种迷人的材料，科学家一直在探索和研究。
不过呢，现在我们是能够给出一个般性的描述，搞了半天原来这个听上去超级傻的问题，玻璃是固体吗。
连科学家还没弄得特别明白，是吗？
是的，不过呢，也别灰心啊，毕竟基本情况他们还是分析的差不多了啊。
我们前面说了，惊态的固体分子呢是会排列成规矩的金格，当固体被加热的时候呢，分子就会在它们的金额位置上震动，直到突破了熔点晶体分解分子呢，开始流动晶体呢有明确的固体和液体的状态区分转变的过程呢，也就是所谓的一级象变，也就是说材料呢它是有不连续的状态变化。
并且呢，有热量释放或是吸收简单的来说啊，冰和水之间的转换呢就是属于一级相变哦。水释放热量变成了冰凝固了结晶了。
体积就增大了。没错，回到我们前面说的年度啊，液体在温度降低的时候呢，粘度通常是会提高的，但是呢年度也有防止结晶的倾向啊。一般而言呢，当液体的温度降到熔点以下，它就会固化结晶。
而有的时候液体会因为没有成河中心低于熔点时呢，也不会固化成为过冷液体。
水的时候也说过，但是呢，如果在冷却过程当中年度上升的足够快，也就是说温度降低的足够快，液体呢可能永远也不会结晶，年度不断且快速的上升液体呢就会成为极度粘稠的浓浆，最终呢就成为了无定型的固体。
这种状态下分子的排列是无序的，但是分子之间呢，又有足够的凝聚力能够保持一定的刚性。
这就是玻璃，嗯，所以这里说的玻璃已经不单单是玻璃了，而是一种特殊的状态。是的，曾经我们说到的玻璃泰的水也是利用类似方法得到的。还记得吗，急速冷却道。
零下180度啊，这里的急速就很关键了。嗯，我们也补充一下啊，玻璃这种材料它是没有明确的融点的啊，它只有一个融成。
那么普通的玻璃呢是在600度到800度左右，会开始软化，温度越高，流动性就越好，这也是非晶体的一种普遍的特性。嗯，就是不像是水啊，就是即使冰开始化了，也是一部分变成了液态，一部分依然保持固态。
玻璃是整体逐渐变软的，嗯？
虽然说有人认为啊，玻璃它实际上依然是过冷液体，嗯，这是因为它在冷却当中没有经历过一级相变，但其实呢，过冷液体和玻璃之间呢是有二级相变的。什么是二级相变呢？就是在发生相变的时候体积不变化的情况下，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量，热膨胀系数等温压缩系数等物理量发生变化。这一类变化呢叫做二级相变嗯，虽然说转变的过程就不像是液体结晶的过程那样非常的明确，没有不连续的密度变化。
也没有溶解吸热，但是这个过程依旧是能够靠材料的热膨胀系数和热容量来检测。这段我自动跳过了哈，一颗好的朋友能够明白就行了，那我们说句题外话啊，就是玻璃的性质啊，是可以通过调节冷却时温度降低的速度来改变的。如果说。
降温慢固化可能会发生在比较低的温度，玻璃的质地呢可能会变得更加的致密，但是如果冷却的太慢了，液体呢就有可能会结晶，不是说业态的二氧化硅，它一定不能够洁净。嗯啊，因此呢，玻璃化是有一个最低温的限制的啊，有点儿意思哈，感觉是让玻璃里的分子小朋友有更多的时间可以排好队，没错啊。说到底呢。
液体转变成晶体的过程呢，它是一个热力学过程，在熔点以下的时候物质。
保持晶体的状态比保持液体的状态更加有力。玻璃化的转变纯粹是动力学上的意思，是无序化的。玻璃泰不具有足够的动能来克服分子之间的能量。室内在玻璃当中啊，分子固定在固定的位置上，但是排列是无序的。玻璃泰和过冷液体呢都是一种亚稳象。
这个象啊就是对应的，就是气液固嗯啊，它是一种亚吻像，而不是晶体这样的真正的热力学。像原则上来说啊，在任何时候，玻璃泰都可能会发生自发的相位跃迁成为。
结晶固体，有些老玻璃变得不透明，就是因为这个原因啊，他结晶了哦，虽然前半部分我不是很明白你在说哪个语言哈，但是最后一句我听懂了。
我家的玻璃窗说不定放着放着就成水晶窗吧，太童话啦，挺适合当公主的。嗯，你要是真这么理解呢，似乎也没什么问题啊。话说呢，从分子物理学上来看啊。
分子排列呢主要可以分成三个类型，一个呢是结晶固体就是分子有常规的金格排列，然后呢是液体，就是分子式无序的，没有刚性约束，然后就是玻璃哦，分子是无序的，但是。
有刚性约束，不过呢，我们这样简单的分类又不是什么时候都适用的，因为科学的探索不断前进嘛。科学家现在还发现了准晶体是一种处于玻璃和结晶固体之间的状态。
嗯，上期从量子层面刷新了我对玻璃的认知，没想到这一期从分子层面再次刷新我的新三观啊，是回到最初的问题，玻璃是固体吗？
这个问题你就不好说，其实到现在为止依然是没有明确的答案哦。因为怎么说呢，从分子动力学和热力学上的某些角度来说呢，玻璃是可以看成高年度的液体，是无定型固体，是呈现固态的液体。
是液态结构的固体，或是既不是液体，也不是固体的另一态。今年最绕科学绕口令男生，这其中的不同呢，其实仅仅是语义上的啊，其实也是从一个侧面反映出了对它依然不是特别好界定，关键是看你站在什么角度来定义它。
那么其实从材料学上来说呢，我们也能给出更好的答案，就是固体和高年度的液体之间呢，它其实没有明确的定式是或是界限。然而呢，从城市上来说，玻璃是固体。
因为很显然他是刚性的。
归根结底还是那句话，在我们所处的这个世界里，事物的状态并不是像我们想象的那样可以简单的去区分的。
而所有的看上去很简单的问题，死磕起来也真的一点都不简单，还真是原来是这样。
就是这样，你前面提到的罗马时代玻璃容易碎哈，我就想问一个问题，现在有种钢化玻璃，非常常见的似乎很坚固，不容易碎，可是为什么一旦碎了就粉粉碎了？我们这周还主持了一个活动，就看人家砸这个波对对对对，一碎起来就是震个别的粉就撞撞那种他的科学起源呢，是来自十七世纪40年代的一个非常有名的奇珍异宝啊，叫做鲁破特之类，名字很好听啊。那么，这个鲁破特之类呢，是类滴状的一种玻璃。
他圆滑的底端呢，能够耐高压而尖锐的顶端，只要稍有损伤就会暴力啊。其实它的制作过程非常的简单，只要摆一小滴玻璃熔浆滴到水里就行了。玻璃溶浆。
入水之后呢，会急速的降温，这就使得表层收缩，所有的原子就往里边挤压，所以裂缝就很难形成，因为只要出现裂缝挤压的力道呢，就会把这个裂隙压平。
因此这样一来啊，它的表层就会变得非常的坚硬，你即使用铁锤去猛敲，也不会碎裂。嗯，这个小泪滴针口尖似的。是的。
但是呢，依照物理定律啊，为了维持表层的压硬力，玻璃内部呢，必须有大小相等方向相反的张硬力，这是对应的。
因此呢，类低中央的原子便会受到极高的张力，彼此呢是向外拉开感觉呢，就像是随时要引燃的小型火药库。
只要表层应力稍稍变得不平衡，比如说尖端稍稍的凹陷，整颗类滴就会发生连锁反应，让内部高张力的原子全部瞬间的谈回原位。
是玻璃炸成碎片。其实网上可以找到很多关于鲁破特之类的掩饰啊，都是轻轻地掰断这个类滴尾巴上的玻璃丝啪整个就爆了啊，这个情况是不是很像嗯，钢化玻璃也是这样的一个碎法对。
当然刚好布里它有一个很显然的好处，就是这些碎片会小到不会对人造成什么样的大碍。
因此呢，要让钢化玻璃拥有类似于鲁颇特之类同样性质的这种属性就很简单了，只要找到方法能够迅速冷却玻璃的表层啊，产生如同鲁颇特之类的这种压硬力即可。
那么，根据这个原理，制作出来的强化玻璃可以说是拯救了无数的生命，靠的正是它这种比如说在车祸的时候能够碎成数百万个小碎片的这种。
不过呢，钢化玻璃的制造方法也比较特别，它是先制作一整片的玻璃，然后呢再加温并且迅速冷却它的表面。
这个呢叫做钢化处理，一旦进行了这种处理呢，它就不能再被切割。对话说回来也是因为这种特性，这使得钢化玻璃有了一个普通玻璃没有的缺点，那就是容易自爆。 哦，对，就是好像以前有介绍过那种淋浴房什么的，它有的就是会有自爆的这种情况的，所以要提前进行处理温度啊。或者说一些这个细小的变化就可能让它的这个平衡打破就温饱。嗯，你原来是这样。
那么防弹玻璃呢？我觉得这是最厉害的一种玻璃，因为电影当中一直出现的很神奇的样子，其实原理一样嘛，电影当中那种能把这个子弹砰砰砰全部弹开的，我不确定它是不是玻璃啊，如果是玻璃的话，它应该是会碎的啊。那么如果说真的是防弹玻玻璃呢，它其实也不仅仅都是玻璃，因为如果单单是钢化玻璃可想而知。
子弹的力度总比这种逃生锤杂要大很多了，那么按理来说是一砸就粉碎，嗯，那么它其实是在玻璃中间夹了一层又一层的塑料和玻璃一层又一层，这很厚对，那么就有如年焦一般啊，让玻璃他即使碎了也不会散裂。嗯，子弹击中防弹玻璃的时候，最外层的玻璃呢会立刻碎裂。
那么这就会吸收掉子弹的部分能量，并且让弹头变顿子弹呢，就必须推着玻璃碎片来穿透底下的塑料夹层。
而夹层呢则有如流动的糖蜜。哎，它能够把冲击力分散到更大的面积，并非是集中在一个点上。
就算子弹顺利地穿透了这个甲层，他又会遭遇到另外一层玻璃，那么一切呢又得再来一次。
所以呢，玻璃和塑料夹层夹得越多，防弹玻璃呢就越能吸收能量1mm口径手枪的子弹，那么三到夹层呢，它就能够阻挡点四四马格南手枪的子弹，那么八道夹层就可以承受ak47步枪的攻击了。嗯，感觉这个原理其实挺简单的吗？
原理是挺简单的，但是防弹玻璃它为什么贵，为什么难呢？它主要的技术难点是在于让它依然能够透明哦。因为一层一层很多的，而且有塑料对你想这个不同的材质，它其实会有折射对，那么它真正的这个难点呢，就是要让塑料和玻璃的折射系数吻合，好让。
光线穿透，两者是不会弯者太多啊。原来是这样，有没有觉得这两期节目其实很像去年我们做彩虹的时候。
嗯，一个是问彩虹到底是哪七种颜色？
嗯，一个是问彩虹为什么是弯的，都是很简单的问题，应该听下来之后觉得他一点不简单吧啊。而且就是像今天这期节目，一开始说你知道玻璃到底是不是固体呢？最后得出的结论是谁都不知道。其实说我们从不同的层面去看待这个东西，或者说我们站在不同的，比如说材料学的角度。
站在这个热力学的角度来看，它其实都能给出不同的定义。
当然，关于玻璃它为什么会形成这个，其实到现在依然是一个争论到现在的谜团。
所以呢我觉得这期节目呢就是让大家明白这其中有哪些科学道理。
最后的答案虽然还没有，但其实很值得我们去探究一下，也值得我们去了解一下，也是希望通过这几期讲玻璃的节目，大家看到玻璃之后我们在享受玻璃给我们带来的好处的时候。
也可以感谢一下啊，那么多前辈把玻璃变得越来越耐用，也把玻璃的这些优质的属性带给了我。但是通过这期节目，我看着玻璃，我总觉得他不是固体，你把它留下来单下头啊，说不定我们等上个几千几万年玻璃真的就能留下来。
当然，现在他无法证明，也无法证明。
最后还有一点儿时间要安利一下咱们的几个互动方式。好，那欢迎大家去微博找我们俩要看紫铃，那就搜紫铃铃。嗯，孩子的紫铃晨的铃要看徐东就是徐东啊，旭日东升，但是东呢是上面一个山，下面一个东字比较难写啊。九日山东这几个字合成两个字啊呃，然后呢就是我们的几个互动平台，可以加一个订阅号，叫旭东高科学也可以关注一个贴吧，叫叙动刀科学当然要欢迎大家加入我们的原样刀友会上周的时候还在嘚瑟，岛友会还剩300多个名额，对吧没有。这一次二群大家听到节目的时候应该只剩100个名额哦，所以快要去抢啊。也就是说，下周这个时候，我们可能要说的就不是让大家来加？
原样道友会北极了，而是我们的第三个群也马上要开放了，这大群现在非常的热闹，晚上的气氛也非常好，还没加的朋友抓紧，否则之后你又得看着那么喜欢，还没有加是吗？赶紧的，大家很期待你加入啊。
好了，那么今天的原来实际上就是这样，我是徐东，我是紫林，咱们下周再见。再见，我的所有的声音，我get up you，新闻版里欢迎来到，原来是这样，这是试音啊，大家好，我是紫林。
今天我们讲的问题，呃，这个承接上一周的主题，这个是你的话啊，玻璃玻璃那我们继续搞玻璃啊。
嗯，我跟你搞不了。
嗯，那你要不知道这个合适吧，本来我还准备当挑战的。 The window you。
你问我这个问题，言下之意，玻璃其实不是固体，嗯嗯，不是固体，总不可能是气体或者以前说过的。
等离子起吧啊啊，最接近的就是液体了，但是玻璃它明明很固体呀，那么硬，那么结实，而且按在这个窗框上，像在镜框里没见它，哪天就留下来了呀？
虽然说按照咱们原来是这样惯用的套路来分析，我这么问，答案肯定不是还有不是固定的，可是今天的结论他并没有那么简单，他并不是一个是或否的打。
也请大家和我们一起来思考一下这个听上去真的超级傻的问题就是玻璃，他到底是不是固体，我们说固态液态气态，包括你前面说到的等离子态这些态其实我们之前和大家说水，包括说火的时候都设计过。嗯，我想起来了，我还记得你在说水的时候提到过，在特定的条件下，水会呈现出一种叫做玻璃胎的形态，似乎这种形态还有很多好处，可以用来保存活体什么的。哎，你的记性很好。嗯，我们复习一下，就是说，如果我们可以把水急速的冷却到零下108度啊，那么这个时候呢，水又会变成一种叫做玻璃泰的奇怪的状态。
那么玻璃炭的水呢有一个很重要的特点，就是它的密度和。
液态的水是完全一样的啊，不过在这里呢，我还要做一个郑重的刊物啊。
当时呢可能有一些误导的大家，因为之前呢我对玻璃态状态的形容呢是看似是固体实际呢，它又是软软的，黏黏的，愁乎乎的。
而且呢，我还用了不是很恰当的粥，或者是酱糊来做比喻啊，对对对，我想起来了哈，我当时还说这种感觉像是麦芽糖一样。
那么实际上呢，玻璃泰的水啊，它其实更类似于玻璃，或者说类似于冰，就是更坚硬，更固体的感觉。那么从宏观的尺度来看呢，它的表现依然像是固体啊。而它真正不像冰的地方呢，是在于它的微观结构和并不同，它不存在晶体结构。如果说我们把玻璃胎的水打碎。
再用放大镜去观察它的粉末，其实我们也看不到冰晶那最典型的六边形结构，玻璃胎的水之于冰呢，类似于。
玻璃之于石英，也就是二氧化硅的一类晶体，那么这个错误其实也是我最近在死磕玻璃的时候才意识到的。
当时呢我是错误的理解了关于玻璃泰水的一句描述，就是它更像是一种极端粘制，呈现固态的液体。嗯。
勇于承认错误，相信大家也能够理解的啊。 话说重新回顾了水的玻璃胎之后呢，我忽然有点儿明白你的意思了。
就是虽然看上去玻璃是固体，但玻璃实际上并非是固态或液态，它是属于玻璃胎吗？
可是我也很困惑，你最后提到了这个描述，呈现故态的液体。
这句话很矛盾啊，感觉固态和液态，这是一个对立的字，对吧？
你的困惑其实和我一样啊，就是难道玻璃它真的是一种区别于固态和液态的态？
又或者就像刚才说的是一种呈现出固态的液体吗？嗯，玻璃，它到底是一种什么样的存在呢？
这里先不着急啊，也给大家一点思考的时间。
我们先来了解一下玻璃的前世今生这罐子卖的强行从时间，是吧在我们生活的这颗星球上呢？
要遇上1.2氧化硅，其实非常的容易啊。
上过中学化学的朋友应该都还记得氧和硅呢是地壳当中含量最多的两种元素，绝大部分的岩石当中都含有二氧化硅。
那么很多人想到二氧化硅呢，就会联想到沙子。对，这是因为沙子是岩石，经过风吹雨打，海浪冲击，或者是其他的侵蚀作用。
剥落形成的碎屑混合而成的威力只是其中的二氧化硅呢，是占到了很大的比例。
不过呢，我们也都知道这些二氧化硅颗粒当中，大部分它都不是玻璃。嗯，似乎在讲宝石的时候我们也说过的哈，一个是晶体，一个是非晶体对。
那么石英结晶就是二氧化硅的规则排列。
简单来说，如同冰晶是水分子的规则排列，铁是铁原子的规则排列一样，这就是晶体，那么这种规则是微观到分子原子层面的。 那如果说我们要让晶体变成液体，紫林，你说应该怎么做加热呗。是的。
那么，正如冰受热融化成水一样，石英受热呢就会让它里边儿的硅氧原子得到能量开始震荡。
这个时候呢，我们就会很直观地感觉到它变热了。不过呢，这时候它并没有立即融化，为什么？这是因为这些震荡起来的原子们在某个温度之前啊。
都还无法挣脱金阁的束缚。 哎，这个时候呢，他只是在原地震荡着啊。这也就是固体之所以为固体的原因了。
那么当这些原子持续受热，震荡到一个临界值，也就是熔点的时候，就会有足够的能量让它挣脱见解，开始自由的迁移。
哎，这个时候呢，他就成了业态的二氧化硅。
我再问你啊，液态的水。嗯，如果说我们降低它的温度低过了他的容点之后，会怎样结冰呗。
虽然说大家都觉得我这个这是知道的比较少，但是怎么能老让我回答这么低级的问题吧。啊，你觉得这个问题低级。
那么接下来还有一个问题。
就是液态的二氧化硅啊，冷却之后，当它的温度低于熔点会发生什么呢？
呃，便会石英结晶不对，怕应该是什么。
我们说水的时候曾经说过一个词，叫过冷水，嗯啊。也就是说低于冰点依然维持液态的水啊。
但是我们也知道，一旦出现冰河水分子们呢，就会立刻规规矩矩的开始排成阵列，结晶为冰。而且呢，我们可以不断地重复这个融化和结冰的过程，对温度升高，变成水温度，降低低过冰点，在正常条件下它就变成了冰。
可是这个情况呢，放到二氧化硅这里啊，就没有那么容易复制了。嗯，当二氧化硅液体冷却的时候啊，就感觉像是里面的分子们都忘了该怎么排队似的，依然像是液态时候那样排的乱七八糟。
搞不清楚谁该排在谁的旁边。
体育老师看到这种情况肯定要喊啦，你们再排不好对今天就别想解散了，估计这个分子原子层面的体育老师也会那么着急啊。 那么，与此同时，伴随着冷却啊，他们所具有的能量就越来越小，移动起来呢，就变得越来越困难。
哎，这个时候想要回到那种能够组成结晶的规矩位置。
就愈发不可能了，对不对。所幸破罐子破摔胡烂拉着身边的小伙伴们原地休息，于是乎，这就生成了具有类似于液态结构的固体，那就是玻璃。哦，这个过程啊，被你说的真的很有画面感，很通俗啊呃，但是这会儿牛毛出了一个液态结构的固体。
联想到前面那个呈现固态的液体，这说的是一回事吗？嗯，你发现了一个很微妙的差异啊。
其实呢，这也是今天节目的一个小伏笔。
我们一会儿再来说啊，听到这儿呢，你可能会觉得玻璃做起来挺容易的，有种很随便的感觉，没有。
不就是这个融化二氧化硅在冷却，因为它的原子们比较笨，不知道怎么排队了，所以无法结晶，它就成了玻璃了。
其实不然啊，可能想到这个最简单的马虎飞，就是把沙子容易容，然后再让它冷却，对你看这个原料也很容易得了啊，又便宜沙子，虽然说里边儿是富含石英。
但是呢它其实也含有风吹雨打带来的各种各样的物质啊，有杂质在。对啊，虽然说有些添加物，比如说碳酸钠，也就是我们所说的助溶剂啊，它能够促进玻璃的生成，但是呢，绝大多数的这些杂质，这些添加物它都没有这个能力，那么就算刚好我们这一捧沙子里的它的矿物成分和所占的这个比例是正确的，那也会遇到第二个问题，那就是我们需要非常高的温度，因为它的熔点需要达到1200°C左右。哇，这就要比一般我们能够制造的火焰700到800度还要高不少啊。那么在自然条件下呢是会形成玻璃的？
不过呢，它的条件都比较极端，比如说击中沙漠的闪电，喷发的火山，或者是撞击地球的陨石，这样呢才能够形成天然玻璃。
那么这主要就是因为这些情况，它拥有很高的温度。
本女士，我觉得如果我们没有造出人造玻璃的话，哈，这个玻璃是一个天然需要形成的东西，它的产量可能也不高，是不是就变成很稀有的东西啊？比如说黑钥匙价值也挺高。
它也是属于玻璃的一种，在有些地方他们就会觉得哦，很棒啊，这种东西这个有神奇的能力等等啊。
那这样说来，其实我们人类可以制造出玻璃也是一件挺了不起的事情啊，是挺了不起的啊。那第一块人造玻璃是什么时候诞生的呢？
虽然我们之前说过，玻璃似乎是一种非常具有现代感的材料，但其实呢，玻璃又是最早被人类所驾驭的一种人造材料哦。
事实上，人类制造玻璃的时间要比我们想象中久远的多啊。一般认为呢，大约在公元前4000到3000年前公元前啊，埃及和西亚一些的地方。
他们的人们就已经开始制造玻璃了。
后来呢，古希腊人也对玻璃的制造技术进行过发展，那么真正上玻璃开始走入普通人日常生活的还是古罗马人。
这是因为他们发现了祝融剂的妙用，那他们使用的祝融剂呢是泡碱，我们前面其实说过，就是一种天然形成的碳酸钠啊，你一直在说祝融剂啊，祝融剂到底是派什么用场法呢？
顾名思义，祝融嘛就是。
帮助文化对泡碱的加入呢，就使得古罗马人制作透明玻璃的温度低了许多，那么不需要在把这个原料加热到足以融化纯石英的温度了。这个温度非常高，好像是1600度显而易见啊。这也大大降低了玻璃制造的成。
我们凭更少的能量就可以融化这些玻璃码。
那么这种曾经高贵的材料呢才开始逐渐地进入到普通百姓的生活，比如说古罗马人，他们就开始用上玻璃窗。哇，真的很前卫呢？
要知道啊，在古罗马之前，其实窗户呢是直接开着大的透风大啊。所以window它的这个本意你看里面有一个风是不是win啊，win对他的这个本意呢就是封眼漏风之眼，你可以这样理解啊，不过呢，当时的窗玻璃啊造的都非常的小，那只能够用铅把它们焊接起来。
这类似于大家现在在一些教堂里看到的彩色玻璃拼花那样哦。所以拼花其实是不得已要为之吗？对，是因为造出来都是一小块一小块，所以再把它们衔接在一起。
还有一个原因，就是当时做透明玻璃的这个难度还是比较高的，有一些杂志。
那么干脆就做彩色的这个效果会比较好一些啊。
当然呢，可想而知啊。即使如此，我们没法做整面的玻璃，但是这种既能透光又能够挡风的玻璃窗，在当时是多么革命性的一种发明。诗人放到现在，基本上就是等同于智能家居带来的这种颠覆。是啊。
要说到这种大块的均匀的平整玻璃呢，这种生产工艺它出现的时间就要玩很多了啊。
从中世纪之后呢，欧洲是出现了几种得到平板玻璃的方法，但是这些方法得到的平板玻璃本身呢并不是真正的平面，而且呢也不均匀。
那么大块的应用这个光线变形就比较严重了，而它的这个机械性能也很差，有的方法呢，用来制作穿衣镜，还说得过去。
但是制作大块的窗户用的玻璃呢就差很多，我喽也是啊。
当喧嚣的罗马城渐渐被夜幕笼罩，我在塔楼上隔着玻璃窗，望着扭曲变形的远处的风景，有点傻风景，哈哈，呼着这大块的玻璃窗碎了，这是要毁容的好吗？
大家可以回想一下一些老房子的窗户啊，是不是都是带格子的对呀，它的这个玻璃都不是很大，是。
那么，其实呢，这就是因为玻璃制造工艺，尤其是制造这种特别大快的玻璃的工艺，是到很现代才有的事儿啊。
制作均匀的大块玻璃的技术呢是直到十九世纪中叶才出现那么廉价的大块玻璃制造工艺呢，则要等到1950年代才被发明，那么到了1960年才开始逐渐的商业推广哎，所以之后的房子才开始玻璃越来越大。那么从这个角度而言啊，真正体现现代感觉的这种玻璃装饰就是大块的玻璃橱窗，或者是摩天大楼的那种大型的玻璃幕墙哦，我想怎么说这个筑铁格子窗复古原来是公益的原因，对公益条件所限，它只能做成小块的玻璃啊。
回到古罗马，他们的这个玻璃工艺啊，可不止如此，不仅仅是发现了祝融剂那么简单啊。
公元一世纪之前呢，玻璃制品都是融化玻璃纱在灌馍做成的。嗯，和现在我们铸造一些金属，有点像这种粗糙的玻璃制品，使用这样的方法其实是绰绰有余的。
但是如果说想要制作一些更精致的物品，这就很费功夫了。你想这模具得多难做啊。比如说制作那种特别薄的酒杯。
那这个磨枪得多洗而且浓稠的玻璃浆，你知道它很粘嘛，对啊，它很难灌入这种细的膜腔，因为这个酒杯的这个形状是一个圆形的，它还不是说一层，因为玻璃原来是一大块，它很容易浇筑进去的，对吧？它如果是一个圆形的，等于是漏到下面的，它就不一定再上得来了。哈，但是我记得我在电视里看到过人家做这种玻璃杯啊，或者是做一些这个花瓶啊，它是吹出来的。哎，对吧？
那古罗马人是发明了吹玻璃吗？没错。
古罗马人呢就是发现啊，固态的玻璃只要加热到一定程度，就非常容易塑形啊。这时候呢，用铁钱夹着就能够在玻璃冷却之前拉出各种形状，对拉玻璃很好玩儿啊。甚至呢，能够在玻璃烧得红热的时候吹气进去。
让它冷却就能够吹出完美的泡泡。嗯，这就是玻璃吹制技术。
那么其实见过吹玻璃的同学应该会发现啊，热玻璃真的很像麦芽塔对，这次真的说对了啊，其实这个吹玻璃的这个过程真的很像我们小的时候就是那种外面有人推着麦芽糖出来做一个什么孙悟空啊，做一个什么它也会吹一个气球的，对不对，吹一个泡泡的，然后我们吃的时候一咬下去就脆的那转向补但很像啊。
但是你刚说到古罗马人是用它来做酒杯啊。 他想想那个年代的古罗马人用玻璃杯喝葡萄酒。
真够阳气的啊，人家本来就是洋人吧啊，对，对啊。
不过呢，当时的酒杯和现代酒杯比起来呢，差距还是挺大的，问题呢主要是出在了质量上，那么当时的问题是什么呢？就是这种玻璃啊，它里边还是含有大量的气泡，这不仅仅会破坏美感。
还会严重削弱玻璃的强度。对比如说，他们就不敢轻易的干杯，因为干着干着玻璃就会碎啊碎了吧，好尴尬。是的，但这是为什么呢？哎，无论杯子互碰，或者是不慎摔到地上啊。
物质受力时呢，就会把这个利啊分摊给各个原子。
以吸收外压，减少单一原子的受力，对无法附和的原子呢，就会脱离原本的位置，从而呢就形成了裂痕。
气泡或者是裂痕所在的原子啊。它周边的原子比较少，它就没有办法靠周边原子来拉住它们。
或者是分散受力，因此呢，它就更容易脱离原本的位置。
那么玻璃摔碎呢，就是因为外力太大，玻璃内部发生了连锁反应，某原子脱离原位啊，会连带拉走周边的原子。
这个外力越大，发生连锁反应所需要的气泡，或者是裂痕就越小。
换句话说，如果玻璃里面本身它的气泡就很多，那么这个酒杯它就？
经不起撞击哦。
诶，你说干杯的起源会不会就是土豪们炫耀自己有钱满最高级，最不容易碰脆的酒杯呢？
有这可能啊，从你这个角度来看，哎，没岁五毫敢当，哎，有钱呗。
不管怎么说，咱们下次干杯的时候呢，也别忘了感谢一下多年以来在改良玻璃制造工艺上做出不懈努力的前人。是的，谢谢你们。但是感谢鬼感谢今天的正气，不要忘了说到现在，我突然发现我们要说的玻璃到底是不是固体啊。
还是别心急啊。
我们先来认识一种看上去是固体，它实际上是液体的东西，这种东西我们都见过。
啊，那就是沥青啊，就是柏油马路嘛，泼那柏油马路的那种黑的，很多人都喜欢叫它柏油，那么它最常见的作用就是扑马路啊。或者说扑一些操场的跑道。
虽然说沥青这种东西，他看上去似乎挺硬的吧，你踩上去也没见你就直接陷下去了吧。对啊啊，但其实呢，在常温下它就是液体，我看过人家铺那个沥青啊，其实在铺的时候就是看着去有点像水泥一样软糊糊的愁的，这个是比较热的，你注意到吗？它的温度是比较高的，对，但是冷却到室温的时候啊，它依然是液体啊，就是我们看到的那种硬硬的，它也是液体在室温，是吗？我记得我在刚刚做原样的时候，曾经呢就播报过这样一条科技趣闻，就提到了澳大利亚昆士兰大学的沥青低落实验装置，他又低下了一批沥青，这个实验就是证明沥青它是液体的。 嗯，要知道啊，这个实验是从1927年就开始做的。
90，多年来呢，他一共就低落了，就低哇，大约每十年才低这个实验，这么长时间就看了他滴酒滴，虽然好像听上去觉得有点无聊哈，但确确实实。可以说米粒清是液体。
但是为什么和我们习惯中的水呀油啊，那种看上去的性质差别那么大呢，就感觉它更像是固体嘛。对呀。
这是因为呢，不同液体之间，它其实是有着年度的区分啊。 年度呢是流动阻力的一种度量粘制力是粘性液体内部的一种。
流动阻力啊，并且呢，可能被认为是流体自身的一种摩擦，那么粘制力它主要是来自于分子间相互的吸引力。
橄榄油的年度大约是水的100一倍，蜂蜜的年度呢，大约是橄榄油的100倍，那么沥青的年度是多少呢？它是水的230000000000倍。也就是说他啊，粘的真的挺难想象的就是它还是液体，只是它特别特别特别，特别是粘度非常非常非常非常高的液体。所以我们就误解为它是一种固体，因为在我们人类可以观察的这个状态当中，其实除非去做那样的实验，我们看不到它的流动。
所以你刚才说了那么大一段？
你想表达的意思就是，玻璃有可能是一种粘度，比沥青还要高许许多多倍的液体喽，这的确是一种很好的思考。
而且呢，也有人说啊，感觉一些这个古老的教堂，它的那个玻璃好像下面会比较厚，上面会比较薄啊，似乎这是玻璃在流的一种证据。但是呢，也有很多的说法，说是其实是因为当时的制造工艺的问题，它没有办法出平整，所以呢就把厚的放在了下面。
很遗憾的是什么呢？就目前为止啊，并没有确凿的证据可以表明常温下的玻璃，他实际依然在流动。这件事情呢，是属于没有被证明，也没有被证伪的阶段。
不少科学家呢也依然在探索。
好，那咱们就先不管玻璃是不是液体了哈，你就来说一说，为什么同样都是可以结晶的分子，水就可以变成冰。
而液态的二氧化硅冷却就变成了不适晶体的玻璃呢。
要解释这个问题啊，我们呢就似乎得更深一步了。我们得要从分子物理学和热力学的角度来看一看。
虽然说玻璃的分子，物理学，热力学特性，人们依旧没有搞得太清楚啊。其实玻璃它真的是一种迷人的材料，科学家一直在探索和研究。
不过呢，现在我们是能够给出一个般性的描述，搞了半天原来这个听上去超级傻的问题，玻璃是固体吗。
连科学家还没弄得特别明白，是吗？
是的，不过呢，也别灰心啊，毕竟基本情况他们还是分析的差不多了啊。
我们前面说了，惊态的固体分子呢是会排列成规矩的金格，当固体被加热的时候呢，分子就会在它们的金额位置上震动，直到突破了熔点晶体分解分子呢，开始流动晶体呢有明确的固体和液体的状态区分转变的过程呢，也就是所谓的一级象变，也就是说材料呢它是有不连续的状态变化。
并且呢，有热量释放或是吸收简单的来说啊，冰和水之间的转换呢就是属于一级相变哦。水释放热量变成了冰凝固了结晶了。
体积就增大了。没错，回到我们前面说的年度啊，液体在温度降低的时候呢，粘度通常是会提高的，但是呢年度也有防止结晶的倾向啊。一般而言呢，当液体的温度降到熔点以下，它就会固化结晶。
而有的时候液体会因为没有成河中心低于熔点时呢，也不会固化成为过冷液体。
水的时候也说过，但是呢，如果在冷却过程当中年度上升的足够快，也就是说温度降低的足够快，液体呢可能永远也不会结晶，年度不断且快速的上升液体呢就会成为极度粘稠的浓浆，最终呢就成为了无定型的固体。
这种状态下分子的排列是无序的，但是分子之间呢，又有足够的凝聚力能够保持一定的刚性。
这就是玻璃，嗯，所以这里说的玻璃已经不单单是玻璃了，而是一种特殊的状态。是的，曾经我们说到的玻璃泰的水也是利用类似方法得到的。还记得吗，急速冷却道。
零下180度啊，这里的急速就很关键了。嗯，我们也补充一下啊，玻璃这种材料它是没有明确的融点的啊，它只有一个融成。
那么普通的玻璃呢是在600度到800度左右，会开始软化，温度越高，流动性就越好，这也是非晶体的一种普遍的特性。嗯，就是不像是水啊，就是即使冰开始化了，也是一部分变成了液态，一部分依然保持固态。
玻璃是整体逐渐变软的，嗯？
虽然说有人认为啊，玻璃它实际上依然是过冷液体，嗯，这是因为它在冷却当中没有经历过一级相变，但其实呢，过冷液体和玻璃之间呢是有二级相变的。什么是二级相变呢？就是在发生相变的时候体积不变化的情况下，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量，热膨胀系数等温压缩系数等物理量发生变化。这一类变化呢叫做二级相变嗯，虽然说转变的过程就不像是液体结晶的过程那样非常的明确，没有不连续的密度变化。
也没有溶解吸热，但是这个过程依旧是能够靠材料的热膨胀系数和热容量来检测。这段我自动跳过了哈，一颗好的朋友能够明白就行了，那我们说句题外话啊，就是玻璃的性质啊，是可以通过调节冷却时温度降低的速度来改变的。如果说。
降温慢固化可能会发生在比较低的温度，玻璃的质地呢可能会变得更加的致密，但是如果冷却的太慢了，液体呢就有可能会结晶，不是说业态的二氧化硅，它一定不能够洁净。嗯啊，因此呢，玻璃化是有一个最低温的限制的啊，有点儿意思哈，感觉是让玻璃里的分子小朋友有更多的时间可以排好队，没错啊。说到底呢。
液体转变成晶体的过程呢，它是一个热力学过程，在熔点以下的时候物质。
保持晶体的状态比保持液体的状态更加有力。玻璃化的转变纯粹是动力学上的意思，是无序化的。玻璃泰不具有足够的动能来克服分子之间的能量。室内在玻璃当中啊，分子固定在固定的位置上，但是排列是无序的。玻璃泰和过冷液体呢都是一种亚稳象。
这个象啊就是对应的，就是气液固嗯啊，它是一种亚吻像，而不是晶体这样的真正的热力学。像原则上来说啊，在任何时候，玻璃泰都可能会发生自发的相位跃迁成为。
结晶固体，有些老玻璃变得不透明，就是因为这个原因啊，他结晶了哦，虽然前半部分我不是很明白你在说哪个语言哈，但是最后一句我听懂了。
我家的玻璃窗说不定放着放着就成水晶窗吧，太童话啦，挺适合当公主的。嗯，你要是真这么理解呢，似乎也没什么问题啊。话说呢，从分子物理学上来看啊。
分子排列呢主要可以分成三个类型，一个呢是结晶固体就是分子有常规的金格排列，然后呢是液体，就是分子式无序的，没有刚性约束，然后就是玻璃哦，分子是无序的，但是。
有刚性约束，不过呢，我们这样简单的分类又不是什么时候都适用的，因为科学的探索不断前进嘛。科学家现在还发现了准晶体是一种处于玻璃和结晶固体之间的状态。
嗯，上期从量子层面刷新了我对玻璃的认知，没想到这一期从分子层面再次刷新我的新三观啊，是回到最初的问题，玻璃是固体吗？
这个问题你就不好说，其实到现在为止依然是没有明确的答案哦。因为怎么说呢，从分子动力学和热力学上的某些角度来说呢，玻璃是可以看成高年度的液体，是无定型固体，是呈现固态的液体。
是液态结构的固体，或是既不是液体，也不是固体的另一态。今年最绕科学绕口令男生，这其中的不同呢，其实仅仅是语义上的啊，其实也是从一个侧面反映出了对它依然不是特别好界定，关键是看你站在什么角度来定义它。
那么其实从材料学上来说呢，我们也能给出更好的答案，就是固体和高年度的液体之间呢，它其实没有明确的定式是或是界限。然而呢，从城市上来说，玻璃是固体。
因为很显然他是刚性的。
归根结底还是那句话，在我们所处的这个世界里，事物的状态并不是像我们想象的那样可以简单的去区分的。
而所有的看上去很简单的问题，死磕起来也真的一点都不简单，还真是原来是这样。
就是这样，你前面提到的罗马时代玻璃容易碎哈，我就想问一个问题，现在有种钢化玻璃，非常常见的似乎很坚固，不容易碎，可是为什么一旦碎了就粉粉碎了？我们这周还主持了一个活动，就看人家砸这个波对对对对，一碎起来就是震个别的粉就撞撞那种他的科学起源呢，是来自十七世纪40年代的一个非常有名的奇珍异宝啊，叫做鲁破特之类，名字很好听啊。那么，这个鲁破特之类呢，是类滴状的一种玻璃。
他圆滑的底端呢，能够耐高压而尖锐的顶端，只要稍有损伤就会暴力啊。其实它的制作过程非常的简单，只要摆一小滴玻璃熔浆滴到水里就行了。玻璃溶浆。
入水之后呢，会急速的降温，这就使得表层收缩，所有的原子就往里边挤压，所以裂缝就很难形成，因为只要出现裂缝挤压的力道呢，就会把这个裂隙压平。
因此这样一来啊，它的表层就会变得非常的坚硬，你即使用铁锤去猛敲，也不会碎裂。嗯，这个小泪滴针口尖似的。是的。
但是呢，依照物理定律啊，为了维持表层的压硬力，玻璃内部呢，必须有大小相等方向相反的张硬力，这是对应的。
因此呢，类低中央的原子便会受到极高的张力，彼此呢是向外拉开感觉呢，就像是随时要引燃的小型火药库。
只要表层应力稍稍变得不平衡，比如说尖端稍稍的凹陷，整颗类滴就会发生连锁反应，让内部高张力的原子全部瞬间的谈回原位。
是玻璃炸成碎片。其实网上可以找到很多关于鲁破特之类的掩饰啊，都是轻轻地掰断这个类滴尾巴上的玻璃丝啪整个就爆了啊，这个情况是不是很像嗯，钢化玻璃也是这样的一个碎法对。
当然刚好布里它有一个很显然的好处，就是这些碎片会小到不会对人造成什么样的大碍。
因此呢，要让钢化玻璃拥有类似于鲁颇特之类同样性质的这种属性就很简单了，只要找到方法能够迅速冷却玻璃的表层啊，产生如同鲁颇特之类的这种压硬力即可。
那么，根据这个原理，制作出来的强化玻璃可以说是拯救了无数的生命，靠的正是它这种比如说在车祸的时候能够碎成数百万个小碎片的这种。
不过呢，钢化玻璃的制造方法也比较特别，它是先制作一整片的玻璃，然后呢再加温并且迅速冷却它的表面。
这个呢叫做钢化处理，一旦进行了这种处理呢，它就不能再被切割。对话说回来也是因为这种特性，这使得钢化玻璃有了一个普通玻璃没有的缺点，那就是容易自爆。 哦，对，就是好像以前有介绍过那种淋浴房什么的，它有的就是会有自爆的这种情况的，所以要提前进行处理温度啊。或者说一些这个细小的变化就可能让它的这个平衡打破就温饱。嗯，你原来是这样。
那么防弹玻璃呢？我觉得这是最厉害的一种玻璃，因为电影当中一直出现的很神奇的样子，其实原理一样嘛，电影当中那种能把这个子弹砰砰砰全部弹开的，我不确定它是不是玻璃啊，如果是玻璃的话，它应该是会碎的啊。那么如果说真的是防弹玻玻璃呢，它其实也不仅仅都是玻璃，因为如果单单是钢化玻璃可想而知。
子弹的力度总比这种逃生锤杂要大很多了，那么按理来说是一砸就粉碎，嗯，那么它其实是在玻璃中间夹了一层又一层的塑料和玻璃一层又一层，这很厚对，那么就有如年焦一般啊，让玻璃他即使碎了也不会散裂。嗯，子弹击中防弹玻璃的时候，最外层的玻璃呢会立刻碎裂。
那么这就会吸收掉子弹的部分能量，并且让弹头变顿子弹呢，就必须推着玻璃碎片来穿透底下的塑料夹层。
而夹层呢则有如流动的糖蜜。哎，它能够把冲击力分散到更大的面积，并非是集中在一个点上。
就算子弹顺利地穿透了这个甲层，他又会遭遇到另外一层玻璃，那么一切呢又得再来一次。
所以呢，玻璃和塑料夹层夹得越多，防弹玻璃呢就越能吸收能量1mm口径手枪的子弹，那么三到夹层呢，它就能够阻挡点四四马格南手枪的子弹，那么八道夹层就可以承受ak47步枪的攻击了。嗯，感觉这个原理其实挺简单的吗？
原理是挺简单的，但是防弹玻璃它为什么贵，为什么难呢？它主要的技术难点是在于让它依然能够透明哦。因为一层一层很多的，而且有塑料对你想这个不同的材质，它其实会有折射对，那么它真正的这个难点呢，就是要让塑料和玻璃的折射系数吻合，好让。
光线穿透，两者是不会弯者太多啊。原来是这样，有没有觉得这两期节目其实很像去年我们做彩虹的时候。
嗯，一个是问彩虹到底是哪七种颜色？
嗯，一个是问彩虹为什么是弯的，都是很简单的问题，应该听下来之后觉得他一点不简单吧啊。而且就是像今天这期节目，一开始说你知道玻璃到底是不是固体呢？最后得出的结论是谁都不知道。其实说我们从不同的层面去看待这个东西，或者说我们站在不同的，比如说材料学的角度。
站在这个热力学的角度来看，它其实都能给出不同的定义。
当然，关于玻璃它为什么会形成这个，其实到现在依然是一个争论到现在的谜团。
所以呢我觉得这期节目呢就是让大家明白这其中有哪些科学道理。
最后的答案虽然还没有，但其实很值得我们去探究一下，也值得我们去了解一下，也是希望通过这几期讲玻璃的节目，大家看到玻璃之后我们在享受玻璃给我们带来的好处的时候。
也可以感谢一下啊，那么多前辈把玻璃变得越来越耐用，也把玻璃的这些优质的属性带给了我。但是通过这期节目，我看着玻璃，我总觉得他不是固体，你把它留下来单下头啊，说不定我们等上个几千几万年玻璃真的就能留下来。
当然，现在他无法证明，也无法证明。
最后还有一点儿时间要安利一下咱们的几个互动方式。好，那欢迎大家去微博找我们俩要看紫铃，那就搜紫铃铃。嗯，孩子的紫铃晨的铃要看徐东就是徐东啊，旭日东升，但是东呢是上面一个山，下面一个东字比较难写啊。九日山东这几个字合成两个字啊呃，然后呢就是我们的几个互动平台，可以加一个订阅号，叫旭东高科学也可以关注一个贴吧，叫叙动刀科学当然要欢迎大家加入我们的原样刀友会上周的时候还在嘚瑟，岛友会还剩300多个名额，对吧没有。这一次二群大家听到节目的时候应该只剩100个名额哦，所以快要去抢啊。也就是说，下周这个时候，我们可能要说的就不是让大家来加？
原样道友会北极了，而是我们的第三个群也马上要开放了，这大群现在非常的热闹，晚上的气氛也非常好，还没加的朋友抓紧，否则之后你又得看着那么喜欢，还没有加是吗？赶紧的，大家很期待你加入啊。
好了，那么今天的原来实际上就是这样，我是徐东，我是紫林，咱们下周再见。再见，我的所有的声音，我get up you，新闻版里欢迎来到，原来是这样，这是试音啊，大家好，我是紫林。
今天我们讲的问题，呃，这个承接上一周的主题，这个是你的话啊，玻璃玻璃那我们继续搞玻璃啊。
嗯，我跟你搞不了。
嗯，那你要不知道这个合适吧，本来我还准备当挑战的。 The window you。