In mittelalterlichen europäischen Kathedralen sieht das Glas manchmal seltsam aus. Einige Scheiben sind unten dicker als oben. Das scheinbar feste Glas scheint geschmolzen zu sein. Dies ist ein Beweis, sagen Reiseleiter, Internet-Gerüchte und sogar High-School-Chemielehrer, dass Glas tatsächlich eine Flüssigkeit ist. Und weil Glas hart ist, muss es eine unterkühlte Flüssigkeit sein.
Glas ist jedoch eigentlich weder eine Flüssigkeit-unterkühlt oder anderweitig-noch ein Feststoff., Es ist ein amorpher Festkörper-ein Zustand irgendwo zwischen diesen beiden Materiezuständen. Und doch reichen die flüssigkeitsähnlichen Eigenschaften von Glas nicht aus, um die Fenster mit dickerem Boden zu erklären, da sich Glasatome zu langsam bewegen, um Veränderungen sichtbar zu machen.
Festkörper sind hochorganisierte Strukturen. Dazu gehören Kristalle, wie Zucker und Salz, mit ihren Millionen von Atomen in einer Reihe aufgereiht, erklärt Mark Ediger, Chemieprofessor an der University of Wisconsin, Madison. „Flüssigkeiten und Gläser haben diese Reihenfolge nicht“, stellt er fest., Gläser, obwohl besser organisiert als Flüssigkeiten, erreichen nicht die starre Ordnung der Kristalle. „Amorph bedeutet, dass es keine so große Reichweite hat“, sagt Ediger. Mit einem „Solid-wenn Sie es greifen, hält es seine Form“, fügt er hinzu.
Wenn Glas hergestellt wird, wird das Material (oft Kieselsäure enthaltend) schnell aus seinem flüssigen Zustand abgekühlt, verfestigt sich jedoch nicht, wenn seine Temperatur unter seinen Schmelzpunkt fällt. In diesem Stadium ist das Material eine unterkühlte Flüssigkeit, ein Zwischenzustand zwischen Flüssigkeit und Glas. Um ein amorpher Feststoff zu werden, wird das Material weiter unterhalb der Glasübergangstemperatur abgekühlt., Über diesen Punkt hinaus hat sich die molekulare Bewegung der Atome des Materials fast zum Stillstand verlangsamt und das Material ist jetzt ein Glas. Diese neue Struktur ist nicht so organisiert wie ein Kristall, weil sie nicht gefriert ist, aber sie ist organisierter als eine Flüssigkeit. Für praktische Zwecke, wie das Halten eines Getränks, ist Glas wie ein Feststoff, sagt Ediger, obwohl ein unorganisierter.
Wie Flüssigkeiten können diese unorganisierten Feststoffe fließen, wenn auch sehr langsam. Über lange Zeiträume verschieben sich die Moleküle, aus denen das Glas besteht, um sich in eine stabilere, kristallisiertere Formation abzusetzen, erklärt Ediger., Je näher das Glas an seiner Glasübergangstemperatur ist, desto mehr verschiebt es sich; Je weiter von diesem Umstellungspunkt entfernt, desto langsamer bewegen sich seine Moleküle und desto fester scheint es zu sein.
Was auch immer Flow Glass schafft, erklärt jedoch nicht, warum einige antike Fenster unten dicker sind. Andere, auch ältere Gläser haben nicht das gleiche geschmolzene Aussehen. In der Tat haben altägyptische Gefäße nichts von diesem Durchhängen, sagt Robert Brill, ein antiker Glasforscher am Corning Museum of Glass in Corning, N. Y., Darüber hinaus sollte das Glas nicht fließen, da es hunderte Grad unter seiner Glasübergangstemperatur liegt, fügt Ediger hinzu. Ein mathematisches Modell zeigt, dass es länger dauern würde, als das Universum existiert hat, bis sich das Glas bei Raumtemperatur neu anordnet und geschmolzen erscheint.
Warum altes europäisches Glas an einem Ende dicker ist, hängt wahrscheinlich davon ab, wie das Glas hergestellt wurde. Zu dieser Zeit schufen Glasbläser Glaszylinder, die dann abgeflacht wurden, um Glasscheiben herzustellen., Die resultierenden Teile waren möglicherweise nie gleichmäßig flach und Arbeiter, die die Fenster installierten, bevorzugten es aus dem einen oder anderen Grund, die dickeren Seiten der Scheibe unten zu platzieren. Dies gibt ihnen ein geschmolzenes Aussehen, bedeutet aber nicht, dass Glas eine echte Flüssigkeit ist.