As gotas do príncipe Rupert são um exemplo de um componente de vidro de sílica temperado: sua superfície foi resfriada mais rapidamente do que seu interior. A têmpera dos vidros é importante porque empresta resistência ao vidro, ou seja, uma capacidade de resistir a fraturas sob carga, o que explica por que uma queda pode ser atingida por um martelo e sobreviver. O vidro de sílica, como é comum com outros materiais cerâmicos, exibe propagação instável de trincas quando a resistência à fratura é excedida pelo estado de tensão. Ao contrário da maioria das ligas, a cerâmica exibe muito pouca ou nenhuma deformação plástica. Quando atingem seu limite elástico, eles se fraturam. Portanto, se você forçar demais um componente de vidro de sílica, ele fraturará rapidamente e de uma só vez.
Um componente de vidro pode ser temperado resfriando seu exterior mais rapidamente do que seu interior, para que haja uma distribuição de tensão residual não uniforme no componente. Especificamente, como o exterior solidifica primeiro, sua densidade aumenta e o volume diminui primeiro, atraindo o material para fora do interior. Então, quando o interior solidifica com menos material restante, ele puxa para dentro no exterior. O estado de tensão resultante é tensão no interior e compressão no exterior.
As trincas só se propagam quando há uma tensão de tração na trinca. Se houver uma tensão compressiva residual na fissura, ela permanecerá fechada, a menos que seja tensionada. Como a tensão de compressão deve ser superada antes que a rachadura se abra, é necessária uma tensão de tração maior para propagar uma rachadura através de um componente de vidro temperado do que um componente não temperado. Se essa rachadura se propagasse além da superfície de tensão neutra entre o exterior e o interior do componente, a ponta da rachadura estaria em tensão devido ao estado de tensão residual do interior. Tal rachadura começaria a se propagar de maneira instável à medida que todas as tensões residuais fossem liberadas, resultando em uma explosão de estilhaços de vidro, pois todas elas passam por uma recuperação elástica da distribuição de tensões não uniforme.
Por tudo isso, deve ser aparente que um componente de vidro temperado "perfeitamente" esférico é teoricamente possível, pois é necessário apenas que o exterior do vidro esfrie mais rapidamente que o interior para obter a distribuição de tensão não uniforme necessária, mantendo a forma desejada. Uma combinação de gravidade e viscosidade é a causa da cauda de uma queda tradicional do príncipe Rupert. Portanto, a remoção de cada um desses componentes, como uma gota formada em queda livre pelo relaxamento da tensão superficial da superfície livre de uma gota "flutuante" de vidro, pode resultar em uma esfera de vidro viscoso. O relaxamento pode levar muito tempo e o copo deve ser mantido viscoso o tempo todo. O próximo passo é resfriar a esfera rapidamente sem alterar sua forma, o que é reconhecidamente difícil. Pulverizá-lo com fluidos causaria ondulações na superfície, e a submersão exigiria movê-lo infinitesimalmente lentamente, o que causaria o tipo errado de distribuição de tensão não uniforme. A exposição ao vácuo do espaço pode ser suficiente, mas ainda não fiz nenhum cálculo da perda de calor irradiada.
A configuração desejada provavelmente seria um forno de radiação no vácuo do espaço, com uma gota de vidro flutuando nele, sem velocidade relativa. O forno derrete o vidro, que relaxa em uma esfera. O forno está desligado, a porta é aberta e o forno se afasta rapidamente da esfera. A esfera emite radiação, resfriando a superfície mais rapidamente do que o interior (ou assim esperamos), e o vidro é temperado, resultando em uma queda espacial do príncipe Rupert.
