i medeltida europeiska katedraler ser glaset ibland udda ut. Vissa rutor är tjockare i botten än de är på toppen. Det till synes fasta glaset verkar ha smält. Detta är bevis, säger guider, Internet rykten och även gymnasiet kemi lärare, att glas är faktiskt en vätska. Och eftersom glaset är svårt måste det vara en superkyld vätska.
glas är dock faktiskt varken ett flytande superkylt eller på annat sätt-eller ett fast ämne., Det är en amorf fast-ett tillstånd någonstans mellan dessa två tillstånd av materia. Och ändå är glasets flytande egenskaper inte tillräckliga för att förklara de tjockare bottenfönstren, eftersom glasatomer rör sig för långsamt för att förändringar ska synas.
fasta ämnen är mycket organiserade strukturer. De inkluderar kristaller, som socker och salt, med sina miljontals atomer uppradade i rad, förklarar Mark Ediger, en kemiprofessor vid University of Wisconsin, Madison. ”Vätskor och glasögon har inte den ordningen”, noterar han., Glasögon, men mer organiserade än vätskor, uppnår inte den styva ordningen av kristaller. ”Amorf betyder att den inte har den långdistansordningen”, säger Ediger. Med en ”solid—om du tar tag i den, håller den sin form”, tillägger han.
När glas tillverkas kyls materialet (ofta innehållande kiseldioxid) snabbt från sitt flytande tillstånd men stelnar inte när temperaturen sjunker under smältpunkten. I detta skede är materialet en superkyld vätska, ett mellanliggande tillstånd mellan vätska och glas. För att bli ett amorft fast ämne kyls materialet ytterligare under glasövergångstemperaturen., Förbi denna punkt, den molekylära rörelsen av materialets atomer har saktat till nästan ett stopp och materialet är nu ett glas. Denna nya struktur är inte lika organiserad som en kristall, eftersom den inte fryser, men den är mer organiserad än en vätska. För praktiska ändamål, som att hålla en drink, är glas som en fast, säger Ediger, även om en oorganiserad.
liksom vätskor kan dessa oorganiserade fasta ämnen flöda, om än mycket långsamt. Under långa tidsperioder flyttar molekylerna som utgör glaset sig för att bosätta sig i en mer stabil, kristallik formation, förklarar Ediger., Ju närmare glaset är till dess glas-övergångstemperatur, desto mer skiftar det; ju längre bort från den övergångspunkten, desto långsammare rör sig molekylerna och ju mer fasta det verkar.
oavsett flöde glas hanterar dock inte förklara varför vissa antika fönster är tjockare i botten. Andra, även äldre glasögon delar inte samma smälta utseende. Faktum är att forntida egyptiska fartyg inte har något av detta sagging, säger Robert Brill, en antik glasforskare vid Corning Museum Of Glass i Corning, N. Y., Dessutom bör katedralen glas inte flöda eftersom det är hundratals grader under dess glas – övergångstemperatur, tillägger Ediger. En matematisk modell visar att det skulle ta längre tid än universum har funnits för rumstemperatur katedralen glas att ordna sig att visas smält.
varför gammalt europeiskt glas är tjockare i ena änden beror förmodligen på hur glaset gjordes. Vid den tiden skapade glasblåsare glascylindrar som sedan planades för att göra glasrutor., De resulterande bitarna kan aldrig ha varit jämnt platt och arbetare som installerar fönstren föredrog, av en eller annan anledning, att sätta de tjockare sidorna av rutan längst ner. Detta ger dem ett smält utseende, men betyder inte att glas är en sann vätska.