Текут ли оконные стекла?

На одном из форумов увидел спор: течет ли стекло при комнатной температуре? Кто то пишет, что "Стекло не обладает наличием кристаллической решетки.Соответственно оно должно течь,течь,и еще раз течь.". "Все аморфные вещества текут, в отличие от кристаллов. Не согласны - назовите температуру, до которой "не течёт" а после - "течёт".

И учтите, что фазовых переходов вы там не найдёте". И ведь некоторые подтверждают: "Если придти в какое нибудь здание времен СССР и снять с рамы стекло, и посмотреть на него вдоль, то будет видно что вверху оно заметно тоньше чем внизу, и получается что то вроде равнобокой трапеции. Проверено!"

А оппоненты говорят, что все это байки, ведь тогда бы например телескопы изготовленные в старые времена все бы расфокусировались. Там же линзы из стекла.

Так кто же прав?

4 фото via

Своей популяризации в СССР эта фраза, пожалуй, обязана журналу "Наука и жизнь". В первом номере 1983 года был опубликован перевод нескольких отрывков из книги чешского публициста Л. Соучека, и, в частности, говорилось:
"В окнах некоторых старинных зданий стекла, которым повезло дойти до нашего времени невыбитыми, оказались толще в нижней своей части. Стоя вертикально не один век, стекло медленно сползало вниз".

И действительно в старых зданиях это легко можно было увидеть воочию.

Как-то в начале 20-х годов физик Роберт Джон Рэлей, сын нобелевского лауреата по физике Джона Уильяма Рэлея, услышал, что стеклянные трубки и палочки, которые химики используют в лабораториях, нельзя хранить в вертикальном положении. Собеседник Рэле ссылался на книгу нобелевского лауреата по химии Вильгельма Оствальда 'Физико-химические исследования'. В этой книге Оствальд рекомендует хранить стеклянные трубки в горизонтальном положении на опоре, так как в противном случае они будут деформироваться под действием собственного веса. Рэлею это показалось странным, и вот почему.

Стекло - это переохлажденная жидкость, и оно должно течь под нагрузкой, как текут смолы. Однако с заметной скоростью стекло начинает течь только при нагреве, потому что при комнатной температуре его вязкость в 10 в 20 степени раз превышает вязкость глицерина и в 10 в 13 степени раз - вязкость смолы. То есть стекло при комнатной температуре является фактически твердым телом.

Если, исходя из вязкости стекла при комнатной температуре, вычислить возможную его деформацию при максимальной нагрузке, которую выдерживает стекло, то получится, что за год деформация не превысит 0,001%. Предположим, средневековому витражу 1000 лет, тогда его деформация составит намного меньше 1% (нагрузка на него далека от максимальной). На глаз такие ничтожные деформации, конечно, заметить невозможно.

Но значение вязкости стекла при комнатной температуре не измерено непосредственно, а получено экстраполяцией вязкости, измеренной при высоких температурах. Экстраполяция снижает точность, поэтому надо было поставить эксперимент. В 'Химии и жизни' этот опыт был описан в ? 2 за 1984 год. Рэлей взял стеклянный стержень длиной около 1 м и диаметром 5 мм и положил его на два штыря, вбитых в кирпичную стену, так, чтобы стержень опирался на них только своими концами.

К центру стеклянного стержня ученый подвесил груз массой 300 г - нагрузка составляла треть от максимальной. Под тяжестью груза стержень сразу прогнулся на 28 мм. Груз висел семь лет. После окончания опыта деформация стержня составила 1 мм. Результаты эксперимента Рэлей изложил в статье 'Могут ли стеклянные трубки и стержни изгибаться под действием собственного веса?'.

Она была опубликована в журнале 'Nature' в 1930 году.

Через два месяца после публикации Рэлея в том же журнале и точно под таким же заглавием была опубликована статья другого ученого - К.Д.Спенсера. Он проделал аналогичный эксперимент, но не из любопытства, а по долгу службы: Спенсер работал в известной американской фирме 'Дженерал электрик', в отделе ламп накаливания, в лаборатории технологии стекла. Была использована стеклянная трубка длиной 1,1 м и диаметром 1 см при толщине стенок 1 мм. Нагрузку сделали 885 г, что приближалось к пределу прочности стекла.

Опыт начался в 1924 году, и трудно сказать, сколько бы он продолжался, если бы Спенсер не прочитал статью Рэлея. После этого его терпение не выдержало, да и хотелось сравнить свои результаты с опубликованными. Через шесть лет после начала опыта Спенсер снял груз. Изменения были налицо: трубка прогнулась на 9 мм. Казалось бы, экстраполяция действительно оказалась неточна.

Но во всех этих экспериментах нагрузка была сравнима с предельной и в десятки раз превышала вес самой трубки. Пересчет к нагрузкам, равным собственному весу, показал, что стеклянная трубка при хранении не деформируется под действием собственного веса. Почему же тогда бытовало противоположное мнение?

Спенсер дает на этот счет довольно правдоподобное объяснение. До того как в самом начале 20-х годов появился машинный способ вытягивания стеклянных трубок, эту работу делали вручную. Но и самый искусный стеклодув не мог получить идеально прямую трубку длиной до 1 м и более. Хранили стеклянные трубки в лаборатории вертикально в специальных стойках.

Химики старались выбирать для себя трубки поровнее, и таким образом происходила естественная выбраковка изогнутых трубок. Кроме того, оставшиеся трубки в результате вибраций и случайных сотрясений (особенно при выдергивании трубки из пачки) стремились устроиться поудобнее, так что их прогиб обращался в одну сторону.

Такое положение трубок можно принять за результат течения стекла под действием тяжести. Так и пошел гулять по свету (и даже вошел в некоторые учебники) миф о самоизгибании трубок.

Более поздние эксперименты показали, что деформация, полученная Рэлеем и Спенсером, не является результатом вязкого течения стекла! Ее причина - медленная диффузия катионов Na+. После снятия нагрузки эти катионы возвращаются к исходному положению, и через некоторое время изделие принимает прежнюю форму.

Завершающая


Теперь о средневековых витражах. В этом случае причина неравномерной толщины стекла еще интереснее. Она связана со старинной технологией изготовления оконных стекол. Искусный стеклодув набирал на конец трубки большой, килограмма на четыре, кусок размягченного стекла, выдувал из него пузырь, который затем сплющивал. Получался довольно однородный для ручной работы диск диаметром метра полтора, однако его края были толще середины.

Из этого диска и нарезали узкие стекла для витражей. С одной стороны (там, где был край диска) они были немного толще, и при установке такого куска в оконный переплет - человеку это кажется естественнее, устойчивее - его размещали толстой частью вниз. Спустя столетия, когда старинная технология изготовления оконного стекла была давно забыта, появился миф о том, что утолщение внизу стекла - результат его отекания вниз.


Если вы еще сомневаетесь, то вот дополнительные аргументы, опровергающие миф:

- Если бы эффект наблюдался, то все дошедшие до наших дней античные, а также современные большие телескопы, не работали бы из-за постепенного искривления линз
- Если бы эффект наблюдался, то древнеегипетское и древнеримское стекло за тысячи лет превратилось бы в бесформенную массу
- По расчетам бразильского профессора Занотто, характерное время, за которое можно наблюдать течение стекол при комнатной температуре, превышает время жизни Вселенной
- По расчетам Ивонны Стокс даже 5% увеличение толщины внизу привело бы к уменьшению высоты стекла на несколько сантиметров, что привело бы к его выпадению из рамы
- Подводя итог, можно сделать вывод что оконные стекла не текут при комнатной температуре, по крайней мере за обозримый промежуток времени.


На этом, пожалуй все. Надеюсь вам было хоть на грамм интересно.

Ну ХЗ, нам на уроке физики учитель рассказывала, что стёкла реально текут и их надо переворачивать раз в сколько-то лет.

Это сообщение отредактировал awolfman - 8.03.2024 - 20:32

На то оно и стекло, чтобы стекать

"...Если придти в какое нибудь..."

приЙти
когда-нибудь

Всё хуйня! Переделывай!

П.С. Перепись неграмотных пидоров объявляется открытой

Это сообщение отредактировал КоляБок - 8.03.2024 - 20:51

Сешок дали кнопку и он комменты удалят. Лучше бы смотрел что постит. Такая чушь.

МЕХАНИЗМ

Подозрение на: оффтоп  Статья #2 дезинформационного кодекса  Выполненное действие: пользователь предупрежден  Погрешность принятого решения: 12%

Это сообщение отредактировал system - 8.03.2024 - 20:52

Ну не знаю. Может быть это и правда, но меня смутило то, что исследования проводились при комнатной температуре, а на улице солнышко иногда неплохо так нагревает стекло. Особенно цветное или просто грязное.

Текут только если меня, видно...

Я вот за это тебе влупил обоснованно. Статья 1: Оскорбления пользователей,

Скорость течения стекла настолько мала, что выветривание любой постройки, в которое она вставлена, в намного быстрее. Это то ничтожно малое, которым можно пренебречь.

Нахуй иди, пользователь сраный. Нехуй неграмотных защищать, чучело.

ФОРМАЛИН

Подозрение на: срач/оскорбления  Статья #1 дезинформационного кодекса  Выполненное действие: предупреждения +20%, лимит 1x10  Погрешность принятого решения: 5%

Это сообщение отредактировал system - 8.03.2024 - 20:52

Если псевдонаучная статья написана неграмотным языком, то она идёт в жопу.
И да, стекло не течёт. Иначе бы утекло давно.

Сколько-то тысяч лет, или миллионов, если мне память не изменяет.
Да, текут, но при комнатной температуре Вы этого не заметите.
Стекла в старых зданиях были изначально неровные.

Не грамотный как раз тут ты. Умные люди ведут себя скромней.

А наша учительница физики не смогла мне сказать формулу расчёта индуктивности простой однослойной катушки. А потом другая учительница физики когда я ей описал задачу про самолёт на транспортной ленте - дала неверный ответ.

И в лагере у нас была вожатой студентка - будущая физичка. Она рассказывала что касатка - это рыба с фотографической памятью, очень мстительная. Олды догадаются какой фильм она посмотрела.

Умные люди слова пишут правильно. И скромность тут ни при чём. Ты поняло?

МЕХАНИЗМ

Подозрение на: унылое гавно  Статья #1 дезинформационного кодекса  Выполненное действие: пользователь забанен  Погрешность принятого решения: 7%

ФОРМАЛИН

Подозрение на: унылое гавно  Статья #1 дезинформационного кодекса  Выполненное действие: пользователь забанен  Погрешность принятого решения: 30%

Это сообщение отредактировал system - 9.03.2024 - 14:18

У меня скоро инфаркт будет. Как бы не видела утёкших стекол, хоть и с постройки не меняли лет 60, учитывая температуру плавления?. У кого они потекли и по какой причине?

Для тех, кого автор удивил. Почитайте про аморфные тела, например в учебнике физики за восьмой класс.

А потом, после опытов этих учёных, придумали сопромат с разными видами деформции и вывели понятие упругой и остаточной деформации. И оказалось что железо тоже "течет".
Но это уже другая история ©

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Ну, анекдот в тему:
Танцует поручик Ржевский с Наташей Ростовой. Прижался к ней, трется — и молчит. Наташа, видя неловкость ситуации, краснеет и начинает теребить брильянтовую булавку на воротнике поручика. И, чтобы нарушить неловкое молчание, спрашивает:
— Стекло?
Поручик сдавленным голосом:
— Нет... — и с облегчением — Стекает!

ЖЖ это хорошо, однако если действительно интересно, есть статейка в PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015 год, doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.165901. В ней теория, но во введении есть куча ссылок на эксперимент, в которых ребята проверяли Gorilla glass от Corning и внезапно обнаружили неслабые изменения при релаксации (т.е. приложили к стеклу силу, а оно бац- и необратимо согнулось) в течении полутора лет. Причём дословно они пишут примерно следующее: "As it cannot be described as a viscous process, the physical origin of such room temperature relaxation remains unclear." Т.е. типа хрен его знает почему стекло релаксирует, но процесс нельзя описать с точки зрения вязкости. Так что текут стёкла, другой вопрос, что скорость от состава зависит.
Кстати, про диффузию натрия в стекле я б так смело не писал, потому как для диффузии нужен таки градиент концентрации, чего при механическом воздействии в общем не наблюдается.

блеать не дай Бог Сешок найдёт в Дзене про диффузию, весь современный Мир просто схлопнется.

у меня когда сарай на даче горел именно так стекла вытекли, и тазы алюминиевые в блинчики превратились