¿Son los paneles de vidrio viejos más gruesos en la parte inferior debido al "flujo"?

Me encontré con esta creencia común hoy y me sorprendió que no se haya abordado aquí antes.

Creo que esta creencia es lo suficientemente común como para que la mayoría de la gente la haya escuchado. Especialmente si están recorriendo una villa medieval en Europa u otra estructura antigua con ventanas de vidrio. Invariablemente, alguien dirá que los cristales son más gruesos en la parte inferior que en la parte superior porque el vidrio fluye lentamente.

Esta es incluso una idea difundida en la descripción de Ed Greenwood de los "Elfos de Myth Drannor", donde imagina una forma de arte en la que los elfos de larga vida dejarían el vidrio afuera durante siglos para que fluyera y alcanzara formas específicas (lo siento, vendí mi versión impresa de ese libro fuente de Forgotten Realms y no puedo encontrarlo en línea).

Hay una diferencia entre líquido y fluido . El vidrio está destinado a ser el último. En cualquier caso, he restringido la pregunta y la respuesta a la parte sobre el tema y la no definición: los fluidos incluyen sólidos amorfos, como el vidrio.
El vidrio es tan líquido como el manto terrestre. Que se mueve un par de pulgadas durante muchos años para continentes de cientos de millas. Una hoja de vidrio difícilmente se moverá un poco medible en múltiples vidas humanas.
Además, los castillos medievales normalmente no tienen ventanas de cristal... :-)
Sklivvz, no estaría de acuerdo con esa afirmación. Cuando estuve destinado en Inglaterra, muchos SÍ tenían ventanas (aunque pocos las tienen hoy). Son más comunes en las iglesias antiguas, pero también se usaron en castillos (más en los castillos "residenciales"). castles.me.uk/medieval-castle-architecture.htm y castlewales.com/life.html ¿No sales a tu propio patio trasero? :-)
@Brightblades: por alguna razón, tenemos muy pocos castillos en los EE. UU. Construidos en la época medieval. Si tan solo tuviéramos un tirano opresor para crear un sistema de castas que obligara a los mal educados a un sistema feudal, y estructuras de defensa que también sirvieran para reforzar la idea de un poder indiscutible.
Para mantener el enfoque correcto, la forma de la lente o el espejo de un telescopio de alta calidad debe tener una precisión de una fracción de la longitud de onda de la luz (la luz visible es de aproximadamente 390-750 nm). Para que el vidrio de las ventanas se deforme solo 1 mm en 1000 años, ese tendría que ser el extremo inferior para que se notara en un castillo, ¿no? -- eso es casi 3 nm por día. Un telescopio óptico sería completamente inútil en cuestión de semanas. Sin embargo, tenemos lentes de telescopio de más de 100 años que son tan buenas como siempre. Por lo tanto, el vidrio no puede fluir en las escalas de tiempo necesarias para cambios medibles en las ventanas del castillo.
Estoy absolutamente seguro de que ya vi esta pregunta aquí (bueno, ya sea aquí o en el SE de física) . Parece que no puedo encontrarlo ahora, tal vez fue eliminado: \
@Brightblades Estoy bastante seguro de mi declaración. Si un castillo hoy en día tiene vidrios en las ventanas, o no es un castillo (una villa o una iglesia) o los vidrios son modernos. La mayoría de los castillos medievales no tenían ventanas, se hicieron comunes solo al final del juego (siglo XIV). De todas formas, si hoy vas a visitar un castillo y ves una ventana de cristal es muy probable que sea moderno.
@Sklivvz podemos estar hablando entre nosotros. :-) Para nosotros, los estadounidenses toscos, algunas de esas villas residenciales gigantes también son castillos. No sólo las fortificaciones militares. Tal vez esa es la fuente de mi confusión. (¡Y sí, me doy cuenta de que el estadounidense grosero es redundante!)
@Sklivvz: puede que no haya sido común, pero no creo que vaya tan lejos como para decir que tampoco fue raro. Especialmente las vidrieras eran un signo de riqueza y opulencia.
"Creo que esta creencia es lo suficientemente común como para que la mayoría de la gente la haya escuchado" : no estoy seguro de esto. Como alemán de unos 35 inviernos, nunca escuché sobre este mito hasta hace unos años. ¿Podría ser cosa de EE.UU.?

Respuestas (2)

Mucha gente escucha que el vidrio es un líquido cuando se enteran de este concepto erróneo en particular. En realidad, probablemente sea mejor describir el vidrio como un sólido amorfo. Cualquier variación de espesor proviene estrictamente de los procesos de fabricación .

El vidrio fundido se junta en un soplete y se sopla en forma de globo alargado. Los extremos se cortan y el cilindro resultante se parte con cizallas mientras aún está caliente, luego se aplana sobre una placa de hierro. Este es el precursor del proceso Cilindro. La calidad del cristal no era buena, con muchas imperfecciones.

(Por cierto, encontrar documentos fuente originales sobre la fabricación real de vidrio es muy difícil... Muchas páginas de referencia están muertas, y la mayoría de las otras páginas se refieren a esta pregunta de "flujo" en particular).

Un poco de historia en vidrio. Los humanos han sabido cómo hacer vidrio desde el año 3000 a. C. (PDF de Yale) . Y la idea de hacer ventanas se remonta a la época de los antiguos egipcios (aunque no sobrevive ninguna, que yo sepa). Sin embargo, muchos otros objetos de vidrio están disponibles para medir.

La Universidad de California Riverside tiene una descripción mucho más detallada en su página web sobre la estructura del vidrio y explica por qué no fluye . Concluye con:

No hay una respuesta clara a la pregunta "¿El vidrio es sólido o líquido?". En términos de dinámica molecular y termodinámica, es posible justificar varios puntos de vista diferentes de que es un líquido altamente viscoso, un sólido amorfo o simplemente que el vidrio es otro estado de la materia que no es ni líquido ni sólido. La diferencia es semántica. En cuanto a sus propiedades materiales, poco podemos hacer mejor. No existe una definición clara de la distinción entre sólidos y líquidos altamente viscosos. Todas esas fases o estados de la materia son idealizaciones de propiedades materiales reales. Sin embargo, desde un punto de vista de sentido más común, el vidrio debe considerarse un sólido ya que es rígido según la experiencia cotidiana. El uso del término "líquido sobreenfriado" para describir el vidrio aún persiste,En cualquier caso, las afirmaciones de que los paneles de vidrio de las ventanas antiguas se han deformado debido al flujo del vidrio nunca han sido fundamentadas. Los ejemplos de cristalería romana y los cálculos basados ​​en mediciones de las propiedades viscosas del vidrio indican que estas afirmaciones no pueden ser ciertas. Las características observadas se explican más fácilmente como resultado de los métodos imperfectos utilizados para fabricar cristales de ventanas antes de que se inventara el proceso de vidrio flotado.

Glasslinks tiene información adicional sobre las propiedades del vidrio en sí :

“La idea de que el vidrio es un fluido es un mito muy extendido”, dice Yvonne Stokes, matemática y aguafiestas de la Universidad de Adelaide en Australia. “Mi asesor me lo dijo como un hecho. Y una vez, una clase de escolares entró al laboratorio, y uno de ellos me dijo exactamente lo mismo. Si quieres hablar microscópicamente, entonces puedes llamar al vidrio un fluido. Pero, comprensiblemente, la gente tiende a pensar que si es un fluido, fluye. Es esa noción la que es falsa”. Stokes ha demostrado recientemente con cálculos detallados que las ventanas antiguas no podrían haber fluido de manera perceptible.

Si el mito sobrevive, será porque contiene una pizca de verdad, y porque el vidrio es un tipo de materia confuso, muy diferente de los tres tipos ordinarios. Un gas es una anarquía de moléculas que van en todas direcciones; un líquido es una sociedad más estrecha pero todavía desordenada en la que las moléculas se disuelven constantemente y restablecen enlaces débiles; un sólido es un ejército molecular en formación rígida. Pero el vidrio no es... nada de lo anterior. Es rígido como un sólido, pero sus moléculas no están dispuestas en cristales repetitivos. Es amorfo como un líquido.

De hecho, estructuralmente no hay una línea clara entre un líquido y un vaso. El vidrio se forma 'superenfriando' un líquido por debajo de su punto de congelación y luego enfriándolo un poco más. Si lo enfría lo suficientemente rápido, las moléculas no pueden organizarse en cristales. A medida que baja la temperatura, el líquido se vuelve más viscoso y las moléculas más lentas. Es como un juego de sillas musicales moleculares en el que la música nunca se detiene y los jugadores nunca se sientan; en cambio, parecen moverse a través de la miel, luego el alquitrán, hasta que están casi inmóviles, como insectos en ámbar.

Este. Las puntas proyectivas de obsidiana (es decir, vidrio volcánico) que se encuentran en sitios arqueológicos que datan de varios miles de años AP todavía son muy afiladas.
Información agregada: slate.com/blogs/bad_astronomy/2016/01/10/… Veré cómo hacer ediciones reales a la respuesta más adelante.
Hay un buen estudio controlado que cuantifica el grado de flujo a temperatura ambiente en la escala de tiempo de 6-30 años. Definitivamente hay un flujo cuantificable en esta escala de tiempo. "Tiempo de relajación y viscosidad del vidrio de sílice fundido a temperatura ambiente" Eur. física J. E (2011) 34: 92. link.springer.com/article/…

Los cristales de las ventanas viejas son más gruesos en la parte inferior porque las técnicas para crear vidrios con un grosor uniforme son una innovación bastante reciente.

Básicamente, antes de la invención del proceso de vidrio flotado , el vidrio se fabricaba vertiendo vidrio fundido en un molde de fondo plano, pasando vidrio fundido entre rodillos o girando para producir una forma de disco a través de la fuerza centrípeta.
Esto produjo una hoja de vidrio con espesor variable.
Luego, cuando el vidriero cortaba y montaba el vidrio en los cristales de las ventanas, el extremo más grueso de cada cristal casi invariablemente se montaba en la parte inferior.

Hay casos ocasionales de ventanas antiguas que se encuentran con el extremo más grueso del panel montado en la parte superior.

De Wikipedia:

La observación de que a veces se encuentra que las ventanas antiguas son más gruesas en la parte inferior que en la parte superior se ofrece a menudo como evidencia de apoyo para la opinión de que el vidrio fluye a lo largo de una escala de tiempo de siglos. La suposición es que el vidrio alguna vez fue uniforme, pero fluyó a su nueva forma, que es una propiedad del líquido.[40] Sin embargo, esta suposición es incorrecta; una vez solidificado, el vidrio ya no fluye. El motivo de la observación es que en el pasado, cuando los sopladores de vidrio solían fabricar paneles de vidrio, la técnica utilizada era hacer girar el vidrio fundido para crear una placa redonda, en su mayoría plana y uniforme (el proceso de vidrio de corona, descrito anteriormente) . Luego, esta placa se cortó para que encajara en una ventana. Sin embargo, las piezas no eran absolutamente planas; los bordes del disco se volvieron más delgados a medida que el vidrio giraba. Cuando se instala en un marco de ventana, el vidrio se colocaría con el lado más grueso hacia abajo tanto por razones de estabilidad como para evitar que se acumule agua en las cámaras de plomo en la parte inferior de la ventana.[41] Ocasionalmente, dicho vidrio se ha encontrado con el lado más delgado hacia abajo o más grueso a ambos lados del borde de la ventana, como resultado de un descuido durante la instalación.[42]

La producción en masa de cristales para ventanas a principios del siglo XX provocó un efecto similar. En las fábricas de vidrio, el vidrio fundido se vertía sobre una gran mesa de enfriamiento y se dejaba esparcir. El vidrio resultante es más grueso en el lugar del vertido, ubicado en el centro de la hoja grande. Estas láminas se cortaron en cristales de ventana más pequeños con un grosor no uniforme, por lo general con la ubicación del vertido centrada en uno de los cristales (conocido como "ojos de buey") para lograr un efecto decorativo. El vidrio moderno destinado a ventanas se produce como vidrio flotado y tiene un espesor muy uniforme.

Es probable que su respuesta sea correcta en su mayoría, pero necesita referencias para respaldar sus afirmaciones sobre procesos anteriores que producen vidrio desigual y "Invariablemente montado en la parte inferior" con la variación de que se monta en la parte superior en algún momento. Wikipedia es un buen soporte, pero no como referencia principal.