Kemudian kedua retakan itu mencapai kecepatan yang cukup tinggi dan terbelah menjadi dua, dan seterusnya. Akhirnya, seluruh struktur benar-benar diambil alih oleh banyak sekali retakan kecil, katanya.
"Ekornya akan putus tetapi kepalanya akan meledak menjadi bubuk, dan bagian itu sebenarnya cukup spektakuler," kata Chandrasekhar kepada Live Science.
Temuan itu menjelaskan mengapa patahan ekor dengan mudah menghancurkan struktur. Namun, sejak penyelidikan itu, para ilmuwan telah mencoba menjelaskan kombinasi paradoks antara kekuatan dan kerapuhan pernak-pernik kaca ini.
Tetapi itu tidak pernah memberikan penjelasan yang memuaskan tentang sifat kepala yang hampir anti pecah.
Kepala yang kuat
Dalam penelitian baru mereka, Chandrasekar mengandalkan teknik yang sedikit berbeda yang disebut fotoelastisitas terintegrasi, untuk mengungkap misteri kepala tetesan kaca.
Teknik tersebut untuk menempatkan objek dalam genangan air dan kemudian melewati gelombang cahaya terpolarisasi, atau cahaya yang berorientasi pada satu bidang, melalui materi. Tekanan internal di dalam material mengubah polarisasi cahaya.
Melihat polarisasi gelombang cahaya keluar melalui filter khusus mengungkapkan tekanan internal di dalam objek—dalam hal ini, kepala tetesan dan ekor.
Ternyata kepala tetesan air Prince Rupert mengalami tingkat tegangan kompresi yang luar biasa - sekitar 50 ton per inci persegi. Tegangan kompresi adalah gaya per satuan luas yang menyatukan benda-benda.
Tegangan ini terbentuk karena jenis kaca yang digunakan dalam tetesan air mata ini — yang mengembang secara dramatis dengan panas — juga menyusut secara dramatis saat terkena air dingin. Selama proses pembuatan tetes ini, cairan kaca dicelupkan ke dalam air dingin.
Saat cairan kaca menyentuh air, bagian luarnya lebih cepat dingin daripada bagian dalamnya. Lapisan luar kaca kemudian membentuk semacam "jaket" yang menekan bagian dalamnya.
Karena bagian dalam masih mendingin, dan karena gaya total yang bekerja pada benda harus sama dengan nol, bagian kepala membentuk tegangan tarik pada bagian dalamnya.