Стекло часто ведет себя, как актриса из погорелого театра. Оно как будто все время призывает: «Посмотрите на меня, посмотрите же на меня!» Но при первой же беде оно трескается, раскалывается и разлетается вдребезги. Большинство твердых тел так себя не ведут. Ударьте кулаком по столу – он даже не подумает рассыпаться. Ударьте свою машину о стену, и вы отделаетесь царапинами на корпусе и разбитым бампером, но не будете сидеть в обломках рассыпавшегося автомобиля. Так что же особенного в стекле?

Как мы видели в предыдущей главе, все свойства веществ и материалов зависят от их внутренней структуры. У металлов она плотная, с близко расположенными и плотно взаимодействующими атомами. Их расположение можно немного изменить, приложив значительную энергию. Например, металлическому изделию можно придать другую форму с помощью кувалды или пресса. Поскольку атомы в железе обладают некоторой подвижностью, они способны поглощать энергию внешнего воздействия на них вроде ударов молота. Стекло же имеет открытую, аморфную структуру. Атомы в нем расположены в случайном порядке и не связаны тесно между собой. Если в стекло попадает пуля, его атомы не могут быстро восстановить свою структуру. Они не способны поглотить или рассеять энергию снаряда. Поэтому структура распадается. Стекло треснет, даже если слегка ударить по нему.

«Пуленепробиваемое стекло» – терминологическая нелепица. Такого материала не существует. То, что продается под таким названием, не является ни «пуленепробиваемым», ни «стеклом». Этот материал можно назвать «пулесопротивляющимся». Изготавливается он из нескольких слоев стекла и пластмасс наподобие пленки. Если выстрелить в него, энергия пули рассеется по слоям. Появятся трещины, но пленка предупредит распадание на куски и поглотит большую часть энергии летящего тела. Если даже пуля пробьет такой материал насквозь, ее скорость и кинетическая энергия значительно уменьшатся.

Все повара знают, что не нужно ударять по стеклу (а тем более стрелять по нему), чтобы разбить его. Опустите горячее стекло в холодную воду, и оно легко треснет. Причина снова в его аморфной структуре. Она не может быстро измениться под воздействием высокой температуры, чтобы поглотить ее энергию. Погрузите бокал в горячую воду, и он вберет в себя очень мало ее энергии. Разные атомы в его структуре изменят свое положение друг относительно друга на разную величину. Быстро охладите бокал, и «разошедшиеся» атомы не будут способны быстро занять прежние места. Именно этим «сбоем» в структуре стекла будет объясняться трещина – и рассыпание бокала на куски.

Повара избегают таких проблем, используя жаростойкое боросиликатное стекло под торговой маркой Pyrex. В принципе это обычное стекло, только в его состав добавляется около 13 % оксида бора, который придает ему характерный голубоватый цвет. Это своеобразный «сплав». Оксид бора позволяет ему расширяться в объеме при нагревании на треть больше, чем обычному стеклу, и на треть же больше уменьшаться при охлаждении. Поэтому аморфная атомная структура такого стекла испытывает меньшее напряжение, чем у обычного, и оно более устойчиво к температурным колебаниям.