突然ガラスが文字通り半分空になったらどうなりますか？
—ビクトリオジャコベラ
後で判明するように、この場合の悲観論者は正しいでしょう。 彼らは「ガラスは半分空です」と言うとき、彼らは通常、ガラスが等しく水と空気を含むことを意味します。
楽観主義者にはガラスが半分満たされているように見えるが、悲観主義者はガラスが半分空になっていると思われる。 このたとえ話はユーモラスなバリエーションの全体を生み出しました（エンジニアは容量の2倍の供給で設計されたガラスを見ます;超現実主義者はネクタイを噛むキリンを見るなど）。
しかし、ガラスの空の半分が本当に空になったらどうなるでしょう-つまり 真空を含む？ （彼らは真空でさえ空ではないと言うが、我々はこの問題を量子物理学者に任せる）。
もちろん、真空は長続きしません。 しかし、彼に何が起こるかは、彼らが通常尋ねることを忘れる質問への答えに依存します：グラスの半分は空ですか？
私たちの研究では、3つの半分空のグラスを想像し、ナノ秒からナノ秒後にそれらに何が起こるかを追跡します。
中央には水と空気が入ったクラシックなグラスがあります。 右側には最初と同様のオプションがありますが、ガラス内の空気の代わりに真空があります。 左側のガラスでは、 下半分が空です。
時間t = 0で真空が形成されると仮定します。
最初の数ナノ秒、何も起こりません。 そのような期間では、空気分子でさえほとんど動かない。
ほとんどの場合、空気分子は毎秒数百メートルの速度で動き回ります。 しかし、いつでも、それらのいくつかは他のものより速く動くことができます。 最大1000 m / sの最速のカップル。 右側のガラスの真空に最初に飛ぶのはこれらの分子です。
左側のガラスの真空はすべての側面が障害物に囲まれているため、空気分子がそこに到達するのはそれほど容易ではありません。 液体である水は、空気のように膨張して、結果として生じる空隙を埋めることはありません。 しかし、真空との境界では、水が沸騰し始め、ガラスの下部に徐々に蒸気が放出されます。
両方のグラスの水が沸騰し始めている間、右のグラスでは、内部に浸透する空気が水が適切に歩くことを妨げます。 左側のガラスは、沸騰した水の軽いミストで満たされ続けています。
数百ナノ秒後、右側のガラスに破裂した空気が真空を完全に満たし、水面に衝突して、液体に衝撃波を送ります。 ガラスの壁はわずかに揺れますが、圧力に耐え、壊れません。 衝撃波は水から反射して空中に戻り、すでにそこに生じている乱流に寄与します。
真空の崩壊によって生成される衝撃波は、他の2つのグラスに到達するのに約1 msかかります。 ガラスと水は、波が通過するときにわずかに曲がります。 数ミリ秒後、波は大きな音の形で人間の耳に届きます。
同じ頃、左側のガラスが顕著に上昇し始めます。
空気圧は、ガラスと水を絞ろうとしています。 これは、吸収として知覚するのに慣れている力です。 右側のガラスの真空は、吸引がガラスを持ち上げるのに十分な長さではありませんでしたが、空気は左側の真空に浸透できないため、ガラスと水は互いに向かって動き始めます。
沸騰した水が非常に少量の水蒸気で真空を満たしました。 空の空間が収縮すると、水蒸気の質量により水面の圧力が徐々に増加します。 時間が経つと、このプロセスは大気圧が上昇した場合に起こるように、沸騰を弱めます。
ただし、この時点までに、ガラスと水は互いに速く動きすぎているため、蒸気には意味がありません。 カウントダウンの開始後10ミリ秒未満で、彼らは毎秒数メートルの速度でお互いに向かって急ぎます。 それらの間に空気の軟化層がない場合-蒸気の悲惨な残骸のみ-水は、ハンマーのようにガラスの底に衝突します。
水は実際に圧縮する方法を知らないため、衝突は時間内に引き伸ばされず、1回の鋭い打撃として発生します。 ガラスは、大きな圧力や破裂に耐えません。
この「ウォーターハンマー」効果（蛇口を閉じるときに古い給水音が鳴る） は、ボトルの首に鋭い打撃がノックアウトしたときによく知られている集会（物理学のクラスで研究されたDestroyers of Legendsがプレイ）で見ることができます彼女の底 。
彼らが瓶にぶつかると、それは急激に押し下げられます。 私たちの場合のように、内部の液体は増加した空気圧に即座に反応することができず、ギャップが短時間発生します。 これは非常に薄いギャップで、厚さはわずか1センチメートルですが、折りたたまれると、ボトルから底が叩かれます。
私たちの場合、強度は最も耐久性のあるガラスを破壊するのに十分です。
水がガラスの底を引き下げ、テーブルの表面に刻み込みます。 テーブルに水がこぼれ、水滴やガラス片が四方八方に吹きかけます。
一方、ガラスの孤独な上部は離陸し続けています。
半秒後、オブザーバーはポップを聞いて驚いた。 急上昇するガラスに続いて、彼らの頭は思わず上がります。
ガラスは、天井に衝突して破片に砕けるほどの速度を持っています...
...現在テーブルに戻っている人。
結論：楽観主義者がガラスが半分満たされていると主張し、悲観主義者がそれが半分空であると言った場合、物理学者はテーブルの下に隠れます。
