Die Geheimnisse der Prince Rupert explodierende Glastropfen

Vor sechs Jahren suchte ich aus dem Fenster von einem Flugzeug für England, das Sonnenlicht beleuchtet die leicht rosa Wolken zu bewundern. Meine britische Begleiter bemerkte, dass die Wolken nur waren wie Zuckerwatte – Britspeak für Zuckerwatte. Diese süßen Gedanken wurden jäh unterbrochen durch einen kleinen Knackgeräusch aus in meine Handtasche, dann ein anderer... und anderen. Leider war es Süßigkeiten. Mein Herz sinken, entdeckte ich, dass der Boden der meine Tasche mit pulverförmigen Glas übersät war. Drei von den kleinen Prinz Rupert Tropfen, die ich so sorgfältig gemacht hatte, für ein Vortrag an der Universität Oxford explodiert war.

Zuerst stieß ich auf Prince Rupert Tropfen wenn ich einen frühen "chymische" Text in der British Library las. In ihm hießen die Tropfen "Greatricks Gläser." Nach einer Woche versucht, herauszufinden, wer Greatricks war – vor allem, indem Sie über ein Siebzehntjahrhundert Wunderheiler namens Valentine Greatrakes lesen – Ich habe per e-Mail einen verzweifelte SOS, meinen Kolleginnen und Kollegen. Eine Art Seele teilte mir mit, dass "Greatricks" einfach "tolle Tricks" gemeint haben könnte: König Charles II von England des siebzehnten Jahrhunderts hatte die Tropfen als Schabernack verwendet, nachdem sie von seinem Neffen, Prince Rupert Bayern eingeführt.

Typisch für "Virtuosen" aus dieser Zeit, Herren, die in alles ausprobiert und übertraf an viel, hatte Prince Rupert eine abwechslungsreiche Karriere als Künstlerin, Offizier und Wissenschaftler. Seine wissenschaftliche Neugier konzentrierte sich auf die großen-Trick-Gläser: tropfenförmige Perlen gebildet, indem man geschmolzenes Glas in kaltes Wasser. Die knolligen Kopf kann auf einem Amboss Hämmern standhalten, aber brechen die gekrümmten, konische Heck zerfällt den gesamte Tropfen in feines Pulver. Der König hätte Themen, die das Ende der Glühbirne in ihre Handflächen zu halten, und dann er würde Abbrechen der Spitze, verblüffend die Opfer mit einer harmlosen kleinen Explosion.

Wissenschaft engagiert sich

Karl II., der Gründer Schirmherr der Royal Society, unter der Regie seiner Mitglieder zu erklären, warum die "chymische Gläser" explodierte. Also genietet wurde die Gesellschaft durch die Brille, dass im Jahre 1663, eine unternehmungslustige Satiriker eine Ballade über die Gruppe Obsession schrieb:

Und das, die was ihren Ruhm Ring lauter macht
Mit viel Adoe sie Shew hatte der König
Glasse Knöpfe drehen zu Pulver zu machen,
Wenn aus der [m] ihre Tayles Sie Doebut wringen.
Wie das Donne von Soe war kleine Kraft
Hat die Colledg einen Monat Diskurs gekostet.

Robert Hooke, der Gesellschaft Kurator von Experimenten, hat die ersten detaillierte Untersuchungen der Tropfen: er mit einem transparenten Kleber beschichtet, in Leder gehüllt, brach ihren Schwänzen und dann das Glas Risse unter seinem Mikroskop betrachtet. Aber es war nicht bis 1994 vollständig offenbart ihr Geheimnis. Munawar M. Chaudhri von der University of Cambridge, England, und Srinivasan Chandrasekar der Purdue University in Indiana haben High-Speed-fotografische Analysen der Tropfen, die Risse, die Beschleunigung der Tropfen Schwanz in Richtung des Kopfes bei mehr als 4.000 Meilen pro Stunde zu beobachten.

Die beiden Ingenieure erkannte, dass wenn ein Tropfen gebildet wird, das kalte Wasser schnell abkühlt und das geschmolzene Glas auf der Außenseite erstarrt. Das Glas, Verträge noch heiß, dann allmählich, verursacht große Druckspannungen an der Oberfläche als auch die innere Spannung. Diese innere Spannung ist genug auseinander fallen bei der kleinsten Riss, so dass die dünne Rute anfällig zu blasen. Aber diese Spannung auch entfallen auf den runden Kopf Zähigkeit, durch Ziehen an die äußeren Schichten des Kopfes fest.

Probieren Sie es

Finden einige Anweisungen für die Herstellung von Prince Rupert Tropfen in The Art of Glass, geschrieben von einem Florentiner Chemiker, Antonio Neri, 1662, beschloss ich, mich versuchen.

Neri riet, "der beste Weg, sie, zu machen ist, einige der Metall [Glasschmelze] aus dem Topf auf das Ende einer Eisenstange aufzugreifen, und sofort ins kalte Wasser fallen lassen, und es Lauge bis es cool." Mit einer Crème Brûlée Brenner auf Steroide, erwärmt ich einen Glasstab, womit es sehr nah an der Oberfläche ein Becherglas mit Eiswasser, die Tropfen zu fangen. Einige der Glas Tränen brach, als ich sie aus dem Wasser gefischt, aber bald ich mit einem Dutzend bewaffnet war, sorgfältig mit Klebeband an eine Karteikarte für meinen Vortrag mitnehmen.

Obwohl ein paar Tropfen die Flugreise nicht ertragen, weil eine Änderung des Luftdrucks kann das Glas zu destabilisieren, freute sich mein Publikum über die, die überlebten. Vor kurzem hat eine Video von explodierenden Tropfen auch auf YouTube erschienen. Prince Rupert entdeckte einen "großartiger Trick" in der Tat, Royals und Internet-Junkies gleichermaßen unterhalten.

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Anna Marie Roos ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Wellcome-Einheit für Geschichte der Medizin an der Universität Oxford; Sie schrieb vor kurzem das Salz der Erde: Naturphilosophie, Medizin und elixirs in England, 1650-1750 (Brill, 2007).