Стеклообразное состояние (структурные стёкла). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Стеклообразное состояние (структурные стёкла) - аморфное состояние вещества, формирующееся при затвердевании переохлаждённого расплава. Обратимость перехода из С. с. в расплав и из расплава в С. с. (стеклование) является особенностью, к-рая отличает С. с. от др. аморфных состояний. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизации вещества, т. е. переходу к термодинамически более устойчивому кристаллич. состоянию с меньшей свободной энергией. Процесс стеклования характеризуется температурным интервалом. Переход вещества из С. с. в кристаллическое является фазовым переходом 1-го рода.

В С. с. может находиться значит. число простых веществ (S, Se, As, Р), окислов (В₂O₃, SiO₂, GeO₂, As₂O₃, Sb₂O₃, FeO₂, P₂O₅), водных растворов (Н₂О₂, H₂SO₄, H₃PO₄, HC1O₄, H₂SeO₄, H₂CrO₄, NH₄OH, КОН, НС1, LiCl), халькогенидов ряда элементов (As, Ge, Р), нек-рых галогенидов и карбонатов. Многие из этих веществ составляют основу более сложных по составу стёкол. Среди однокомпонентных стёкол наиб. практич. значение имеет оксид SiO₂, отличающийся жаропрочностью, хим--устойчивостью, стойкостью к перепадам температуры. Однако технология его изготовления сложна и необходимая темп-pa высока. Чтобы снизить её и придать стеклу нужные свойства, к SiO₂ добавляют др. оксиды, прежде всего щелочные и щёлочноземельные. При этом темп-pa нагрева снижается на 200-300 °С. Роль таких добавок (модификаторов) в том, что они «разрыхляют» сетку хим. связей в SiO₂.

Вещество в С. с. представляет собой твердотельную систему атомов и атомных групп, преим. с ковалентной связью между ними. Дифракц. методы исследования (рентгеновский структурный анализ, электронография, нейтронография структурная)позволяют определить упорядоченность в расположении соседних атомов (ближний порядок; см. Дальний и ближний порядок ).По угл. зависимости интенсивности рассеяния строят кривые радиального распределения атомов. Расстояния между максимумами этой кривой соответствуют межатомным расстояниям, а площадь, ограниченная максимумами, даёт информацию о ср. числе атомов, находящихся на соответствующем расстоянии от данного.

Стёкла, как правило, изотропны, хрупки, имеют раковистый излом при сколе. По оптич. свойствам обычно прозрачны (для видимых, ИК- УФ-, рентгеновского и g-излучения). Локальные механич. напряжения и неоднородность структуры стекла часто обусловливают двойное лучепреломление .Практически все стёкла слабо люминесцируют. Для усиления этого эффекта в них добавляют активаторы - редкоземельные элементы, уран и др. Используя вспомогат. возбуждение большой мощности (накачку) и подобранные активаторы, получают активную среду для генерации мощного когерентного излучения (см. Неодимовый лазер ).Стёкла, как правило, диамагнитны, примеси окислов редкоземельных металлов делают их парамагнитными. Из нек-рых стёкол спец. состава получают с и т а л л ы (материалы, состоящие из одной или неск. кристаллич. фаз, равномерно распределённых в стеклообразной фазе). По электрич. свойствам большинство стёкол - диэлектрики (силикатные стёкла), но есть и полупроводники (см. Аморфные и стеклообразные полипроводники)и металлы (см. Аморфные металлы, Металлические стёкла).

Понятие С. с. обобщается на конденсиров. системы, в к-рых отсутствует пространственное упорядочение не в расположении атомов, а в ориентации спинов и спиновой плотности (спиновые стёкла), в ориентации и распределении электрич. дипольных и квадрупольных моментов и т. п. (см. Стёкла).

Литература по стеклообразному состоянию (структурным стёклам)

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.