玻璃到底是固（gù）體還是液體？

玻璃是固體還是液體呢?大家看到標題的（de）時候可能（néng）會肯定（dìng）的說當然是固（gù）體了，但其實嚴格來說玻璃並不算固體,它是一（yī）種流速相當（dāng）緩慢的（de）半固體半流體的（de）狀態。

西（xī）方許多老舊的用了一個多世（shì）紀的老教堂的窗玻璃都是上薄下厚，也就是說當一塊（kuài）平玻璃垂（chuí）直豎放一百年的時間，它（tā）會變得上麵較薄、下方變厚，呈（chéng）現出液（yè）態的性質，這和肥皂膜由於重力（lì）而致（zhì）上薄下厚的情況很相（xiàng）似（sì）。其實許多科普書和電視科普宣傳片裏都講過這個科普知識，不是什麽新鮮事了。

玻璃並不完全是固體

玻璃既不是晶態，也不是非晶（jīng）態，也不是多晶（jīng）態，也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫（wēn）下的特點是：短程有序（xù），即（jí）在數個或數十個原子範圍內，原子有序排列，呈現晶體特征。長程無序，即再增加原子數量後，便成為一種無序的排列狀態，其混亂（luàn）程度類似於液體。在宏觀上，玻璃（lí）又是一種固態的物質。玻璃就是這樣一（yī）種物質。造成玻璃這（zhè）種結構的原因是：玻璃的粘度隨溫度的變化（huà）速度太快，而結晶速度又太慢。當溫度下降，結晶剛剛開始的時候，粘度（dù）就已經變得非常大，原子的移動被限製住，造成了這種結果。所以，玻璃態類似於固態的液體，物質中的原子永遠都是（shì）處於結晶的過程（chéng）中。

因此，玻（bō）璃中的原子位（wèi）置看似固定，但是原子間依然有作用力促使它具備（bèi）重新排列的趨勢。並不是一個穩定的（de）狀態，這和石蠟中（zhōng）的原子狀態不同。所（suǒ）以，同樣不是（shì）晶體，常溫下，石蠟完全是固體，而玻璃卻可以被看作是粘度大的液體。

揭示玻璃（lí）非固體之謎

研究人（rén）員在實驗中（zhōng），為了觀察微觀原子的真實運動情況，利用較大的膠體微粒模擬原子，並用（yòng）高倍顯微鏡進行觀察。結果發現，這些粒子形成的凝膠因為構成了二十麵體結構而無法（fǎ）形成結晶——這與20世紀50年代布裏斯托爾大學的Charles Frank作出的預測相一致。這種結構解釋了為（wéi）什（shí）麽玻璃是“玻璃”而不是液體或固體。

此次研究對於理解亞穩態材料來說是（shì）個重（chóng）大的突破，它將使進一步（bù）開發金屬玻璃等新材料成（chéng）為可能。另外，如果能夠通過（guò）操作使金屬在冷（lěng）卻時形成玻璃一樣的內部結構，將有可能大大減少金屬缺陷。

一些材料（liào）在冷卻時會形成結晶，其原子會以高度規則的模式進行排列（liè），稱為“晶格”。不過玻璃在冷卻時，原子擁（yōng）堵（dǔ）在一（yī）起，幾乎隨機排列，妨礙了規則晶格的形成。