Je steklo tekočina ali trdna snov?

Eno najbolj vztrajnih priljubljenih in urbanih vprašanj fizike, povezanih z legendami, je, ali je steklo tekoče ali trdno. Odgovor prvega reda je, da je trdna in ne teče niti skozi stoletja. Predstava, da je steklo tekočina, izhaja iz dveh virov: da so stara cerkvena okna spodaj debelejša kot na vrhu, in napačno branje stare knjige o fiziki nemškega fizika Gustava Tammanna (1861-1938), ki jo je imenoval “zamrznjena prehlajena tekočina”. Mit izpusti “zamrznjen” del.

Nekoliko bolj subtilno, steklo je nekonvencionalna trdna snov, znana kot amorfna trdna snov. Za večino tekočih snovi hlajenje povzroči kristalizacijo in prehod prvega reda v trdno stanje. Za amorfne trdne snovi namesto kristalizacije in prehoda prvega reda, se viskoznost še naprej povečuje in ne pride do kristalizacije. To je del, zakaj je prozoren – materiali z nepravilnimi atomskimi razporeditvami bolje prenašajo svetlobo. Čeprav obstaja prehod drugega reda, pri katerem se lastnosti materiala stekla spremenijo, ko se strdi, ta ni tako pomemben kot prehod prvega reda, ki ga najdemo med večino drugih spojin.

Steklo ima lahko vrsto različnih lastnosti materiala, odvisno od tega, kako hitro se ohladi in prisotnosti ali odsotnosti sledi nečistoč, ki lahko zagotovijo jedra, okoli katerih pride do kristalizacije. To se razlikuje od klasičnih trdnih snovi, ki imajo enake osnovne lastnosti materiala ne glede na vse. Steklo je včasih opredeljeno kot sistem, ki ni na ravnotežni točki – tehnično bi lahko kristaliziralo kadar koli, in to se včasih zgodi v materialu z nečistočami. Šteje se, da je v ravnotežju samo kristalna trdna snov.

V bistvu se argument zavre, da sta »trdno« in »tekoče« zgolj idealistične oznake, ki jih ljudje nanašajo na različne fizične snovi, čeprav obstaja kontinuum možnih atomskih ureditev z lastnostmi, ki se mešajo med obema. Na primer, nenewtonska tekočina se zdi kot tekočina, vendar pod nenadnim pritiskom postane kot trdna snov. V bistvu se morajo ljudje, da bi resnično razumeli svet, spoznati številna možna stanja snovi, ki presegajo poenostavljeni približek prvega reda »trdno«, »tekoče« in »plin«.