魔术意念爆杯与鲁珀特之泪之谜

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最近刷短视频，看到到一个叫“意念爆杯”的魔术。魔术师一手拿着一个空的玻璃杯，在一顿玄乎的操作后，玻璃杯凭空炸裂。怀着好奇的心情查阅了一些相关资料，才发现原来谜底也并不那么神秘。

“意念爆杯”这个魔术的原理，其实和“鲁珀特之泪”非常的相似。我们先来聊聊“鲁珀特之泪”。我们都知道“鲁珀特之泪”兼具高硬度与自毁易碎性。它的头非常非常坚硬，用子弹都打不破，但它尾巴就特别脆弱，一捏它就会爆炸。“鲁珀特之泪”的制作方法非常的简单，将玻璃熔化，熔化后滴到了水中，在冷水之中玻璃迅速冷却，形成了一个长得像蝌蚪状的物体。那么为什么鲁珀特之泪会有这些神奇的性质呢？

其实这主要就是因为它的应力问题。简单的说就是玻璃内部是有力的作用。我们知道普通玻璃内部，其实没有什么力的作用。当玻璃熔化之后滴到水中时，玻璃温度很高，玻璃的外层遇到冷水，外层快速冷却并且凝固。但它的内层其实还没有冷却，内层是一个缓慢的冷却过程。在冷却过程中就会发生大家都知道的热胀冷缩现象。所以它的内部，内层体积会收缩。在往里缩的时候，它自然而然会往里边拽这个外层。因此在这个外层的部分，就会存在一个压应力。而内层的部分，则会出现拉应力。

一些资料上说的压应力可以达到倍的大气压。相当于是把7吨的物体，压在1平方厘米的一个大拇指甲盖这么大的面积上。我们想要让玻璃破碎，首先就要克服这个应压力，所以“鲁珀特之泪”前端是非常非常坚硬的。而尾端因为这个地方它面积特别小，所以我们并不需要多大的力，就能破坏它这个结构。一旦把这个结构破坏了，玻璃内部的压力和拉力的平衡就被破坏了。所以整个的这个水滴就会以一个很高的速度爆炸。

同样的道理“意念爆杯”这个魔术，谜底就在于魔术使用的玻璃杯是经过特殊的处理，具有特殊的应力效应。杯子的制作方法应该是先将杯子的温度先加热至近熔融状态。然后迅速冷却杯子的外侧。接着静置一段时间，等杯子内侧底部慢慢冷却。因为它冷却的较慢。所以会与外侧坚硬的底部残留一种拉扯的应力。这个时候只要想办法在表面产生一个小裂痕。破坏玻璃内部的平衡结构，玻璃杯就可以瞬间碎裂。所以魔术师会在手心里放上一个多个菱角的小铁块，在不注意的情况下放入杯中。在小铁块的撞击下产生破坏应力平衡的力。

关于这个原理我们现在应用非常的广泛。最出名的应该就是中国制造的钢化玻璃。还记得《吉尼斯之夜》那个挑战中国钢化玻璃失败，被撞得满脸问号老外的视频么？不由得再次为中国制造而骄傲。钢化玻璃除了硬度大、韧性好之外还有一个好处，就是碎了以后没有棱角，它不会像普通玻璃那样，有大小棱角容易割伤人。所以现在汽车玻璃使用的都是钢化玻璃。当然，钢化玻璃也有脆弱的地方，那就是它的边缘，所以在汽车进水逃生知识里面，都是说用尖锐的物体撬车窗底部，使车窗炸裂。这就是边缘破碎。

现在各大景区开始流行玻璃栈道。为了提高钢化玻璃的强度、防止钢化玻璃破碎，一般都会使用钢化夹胶玻璃。就是两层钢化玻璃中加一层PVB膜。当其中一层钢化玻璃碎后，碎玻璃还是粘胶上。这样强度就会大大提高。关于多层钢化夹胶玻璃，其实我们最常见的就是银行柜台的厚玻璃。