玻璃在日常观感中是坚硬的固体，但在物理学讨论中，它有时被描述为“极其缓慢流动的液体”。围绕玻璃究竟属于固体还是超慢液体的争论由来已久。乌得勒支大学研究人员近日报告称，他们在实验中构建出一种处于热力学平衡的玻璃状状态；而在不少常见理论框架下，玻璃与平衡态被视为难以共存。该研究第一作者 Thijs Besseling 表示，在许多人的理解中，“玻璃和平衡态是互斥的”。论文已发表在《自然通讯》（Nature Communications）。

关于玻璃“会不会流动”的讨论常被中世纪教堂窗玻璃的厚薄差异所引发：一些老窗玻璃下部更厚，曾被误解为材料在数百年间缓慢下坠。研究人员指出，这一现象主要源于中世纪手工制玻璃的不规则性——玻璃板本身厚薄不均，安装时通常将较厚一侧朝下以增强稳定性。不过，这类故事也折射出一个真实的物理学难题：玻璃的本质状态并不容易用直观方式界定。

在传统教科书表述中，玻璃往往被视为“刚刚脱离平衡”的材料：液体在快速冷却过程中来不及形成晶体结构，原子被困在无序的“冻结”构型中。玻璃因此既不同于内部排列整齐的晶体，也不同于分子可自由移动的液体。基于这一思路，玻璃态通常被认为并非自然界中可稳定存在的平衡态。

为检验玻璃态与平衡态是否可能兼容，乌得勒支团队并未直接研究由原子构成的普通玻璃，而是采用胶体作为模型系统。胶体颗粒尺寸更大，便于在显微镜下直接观测，同时在许多方面可呈现与原子体系相似的物理行为。与常见的球形胶体不同，研究人员选择了棒状颗粒：这类颗粒不仅能平移，还能发生旋转。

研究团队构建出一种特殊状态：棒状颗粒在空间位置上保持无序并呈“冻结”特征，表现出玻璃态的结构特征，但颗粒自身仍可旋转。研究人员称，该状态在能量上更有利，意味着系统会自然回到这一状态，从而具备平衡态所要求的稳定性。

为进一步验证，团队通过外加电场将该“棒状玻璃”短暂推向更接近晶体的结构。按常见理解，晶体应是更稳定的最终状态；但当电场关闭后，体系又回到玻璃状结构。研究人员据此认为，体系并非仅仅被困在某个中间构型，而是确实处于平衡玻璃态。

鉴于“玻璃态可处于平衡”这一结论具有争议性，研究团队还与从事模拟研究的科学家合作，由 Laura Filion 领导开展计算机模拟。研究人员使用简化模型进行计算，在较高密度条件下同样观察到无序状态相较晶体状态更稳定的行为。Besseling 表示，实验与简化模型模拟得到一致结果，增强了对结论的信心。

研究人员同时强调，这一工作并不意味着现实中的窗玻璃因此被证明处于平衡态，因为原子体系与胶体模型体系的行为并不相同。不过，研究提示颗粒形状及其旋转自由度可能在玻璃转变中发挥关键作用。许多分子并非完美球形，部分分子呈细长形状且能够旋转；研究结果表明，这类旋转可能是许多现有理论中尚未充分纳入的因素。

研究团队指出，对玻璃转变的基础理解若能进一步完善，将有助于更准确描述并预测无序材料的性质与寿命，从而提升材料开发的速度与效率。相关影响可能涉及电池、涂层、生物材料及工业制造过程等领域；此外，细胞生长等生物过程也被观察到呈现玻璃状动力学特征，因而该方向亦可能与生物学和医学研究相关。