ガラス半分空

水のガラスは、突然、文字通り半分空だった場合はどうなりますか？

—vittorio Iacovella

悲観主義者は、おそらくそれがどのように判明するかについては、オプティミストよりも正しいでしょう。

人々が”ガラスの半分空”と言うとき、彼らは通常、等しい部分の水と空気を含むガラスのようなものを意味します：

伝統的に、楽観主義者はガラスを半分空と見なし、楽観主義者はガラスを半分空と見なします。これは無数のjokevariantsを生み出しました—例えば, エンジニアは必要な倍の大きさのガラスを見ている、シュルレアリスムはキリンがネクタイを食べているなどを見ている。

しかし、ガラスの空の半分が実際に空であった場合はどうなりますか？（真空でさえ、間違いなく本当に空ではありませんが、それは量子的意味論の質問です。）

真空は間違いなく長くは続かないでしょう。しかし、正確に何が起こるか誰も通常尋ねることを気にしない重要な質問に依存しています：半分は空ですか？

私たちのシナリオでは、三つの異なる半空のメガネを想像し、マイクロ秒単位でそれらに何が起こるかに従います。,

真ん中には伝統的な空気/水ガラスがあります。右側には、空気が真空に置き換えられていることを除いて、伝統的なもののようなaglassがあります。左のガラスは半分の水でいっぱいで、半分は空です—しかし、それは空の下の半分です。

真空が時間t=0に現れると想像します。

最初の一握りのマイクロ秒では、何も起こりません。このタイムスケールでは、空気分子でさえほぼ静止しています。,

ほとんどの場合、空気分子は秒あたり数メートルの速度で揺れます。しかし、いつでも、いくつかは他のものよりも速く動くことに起こります。最速のいくつかは毎秒1000メートル以上で移動しています。これらは、真空中にドリフトする最初のものです右側のガラス。

左側の真空は障壁に囲まれているので、空気分子は簡単に入ることはできません。液体である水は、空気と同じように真空を満たすために膨張しません。, しかし、ガラスの真空中では、それは沸騰し始め、ゆっくりと水蒸気を空の空間に流します。

両方のガラスの表面の水が沸騰し始めている間、右側のガラスでは、空気が入っているので、本当に行く前にそれを止めます。左のガラスは非常に失神で満たされ続けています水蒸気のミスト。

数百のマイクロ秒後で、therightのガラスに急ぐ空気は液体を通して圧力波を送るthewaterの表面に真空およびラムを完全に満たします。, の側面ガラスはわずかに膨らみますが、圧力が含まれており、壊れません。 Ashockwaveは水を通ってそして空気に戻って反響し、そこに既に乱れをjoiningthe。

真空崩壊からの衝撃波は、他の二つのガラスを通して約ミリ秒かかります。波がそれらを通ると同時にガラスおよび水両方flexslightly。さらに数ミリ秒で、それは大きな強打として人間の耳に到達します。

この頃、左側のガラスが目に見えて空気に持ち上がり始めます。,

空気圧はガラスと水を一緒に絞ろうとしています。これは私たちが吸引と考える力です。右の真空は吸引がガラスを持ち上げるのに十分なlastlongではなかったが、空気が左の真空をgetintoできないのでガラスおよび水は互いにslidetoward始める。

沸騰した水は、非常に少量の水蒸気で真空を満たしています。空間が小さくなるにつれて、水蒸気の蓄積は水の表面の圧力をゆっくりと増加させます。, 最終的に、これはより高い空気圧がように沸騰を、ちょうど遅らせます。

しかし、ガラスと水はvaporbuildupが問題になるには速すぎます。時計が始まってから十ミリ秒未満で、彼らは毎秒数メートルでお互いに向かって飛んでいる。それらの間の空気のacushionなしで—蒸気のわずかな束—水が叩きますハンマーのようなガラスの底に。

水は非常に非圧縮性であるため、衝撃は広がりません—それは単一の鋭い衝撃として来ます。, ガラスの瞬間的な力はインメンセンス、そしてそれは壊れます。

この”ウォーターハンマー”効果（蛇口をオフにするときに古い配管で時々聞く”クランク”を担当する）は、よく知られているパーティートリック（Mythbustersに記録され、inphysicsクラスで分析され、無数の学生寮で実証されている）でベーシングすることができる。

ボトルが打たれると、それは突然下方に押し込まれます。 Liquidinsideはすぐに吸引（空気圧）に反応しません—私たちのシナリオでは非常に似ています—そして、ギャップが簡単に開きます。, それは小さい真空—厚いインチのafew一部分である—しかし閉まるとき、衝撃はびんのthebottomを壊す。

私たちの状況では、力は破壊するのに十分以上のものになります最も重い飲み物のメガネ。