耶路撒冷希伯來大學拉卡物理研究所（Racah Institute of Physics at the Hebrew University of Jerusalem）的科學家們公佈的研究結果對斷裂力學的傳統觀念提出了質疑。由王猛博士、史松林博士和傑伊-費恩伯格教授領導的研究小組通過實驗證明了”超剪切”拉伸裂紋的存在，這種裂紋超越了既定的經典速度極限，接近超音速。

以一半音速運動的經典裂紋。資料來源：希伯來大學王萌

傳統上，人們觀察到脆性材料是通過裂紋的快速擴展而失效的。經典斷裂力學描述了拉伸裂紋的運動，這些裂紋在其頂端的局部區域內釋放彈性能量，將其速度限制在瑞利波速度（CR）。然而，希伯來大學研究人員最近的研究結果表明，這種理解發生了範式轉變。

研究小組在實驗中使用了脆性新胡克乾材料，發現了”超剪切”拉伸裂紋的出現，這種裂紋會順利加速，超過經典的雷利波速度極限。令人驚訝的是，這些裂紋的速度也超過了剪切波速度（cS）。在某些情況下，這些超剪切裂紋的速度接近擴張波的速度，呈現出經典斷裂力學以前未觀察到的現象。

超音速裂縫產生的衝擊波–類似於音爆。資料來源：希伯來大學王萌

這一發現最引人注目的一點是，超剪切動力學所遵循的原理與指導經典裂縫的原理不同。這種非經典的拉伸斷裂模式並不是隨機發生的；相反，它是在臨界應變水平上被激發的，而臨界應變水平取決於材料特性。

“這一發現標誌著我們對脆性材料斷裂過程的理解發生了根本性轉變，”該研究的通訊作者Jay Fineberg 教授評論說。”通過證明超剪切拉伸裂紋的存在及其超越傳統速度極限的能力，我們為研究斷裂力學及其應用開闢了新的途徑。”

希伯來大學實驗室產生超音速實驗室震動的實驗系統。資料來源：希伯來大學王萌

這項研究的意義超出了物理學的範疇。通過證明拉伸裂縫可以超越其經典速度極限，研究人員為重新理解斷裂力學鋪平了道路。