眾所周知,水是一切生命之源,我們每天都有接觸到,對生命來說水的密度與溫度對照表,是這么普遍而又至關重要,在日常生活中,不僅盥洗須要大量生活水外,我們人體也要攝取大量水,由于人體水濃度達到70%至80%。
但是水存在形式的確令科學家倍感疑惑,為何水水溫在零攝氏度以下弄成固體冰呢?為什么固體冰反倒沒有水稠密,反倒懸浮在海面上?不是越冷密度越高嗎?事實上,當氣溫降到-102.7攝氏度時,水出現奇特液態。
一項新研究發覺,水雖然在特別冷的氣溫下水的密度與溫度對照表,水能以兩種不同奇特液態方式存在,非并只有固態冰一種形態,其中一種形態密度較小,而另一種形態則變得更為緊湊。這項新研究似乎為結束水這個頗具爭議性的形態提供證據支持。
來自耶魯學院和羅馬薩皮恩扎學院研究人員對水份子進行了計算機模擬,在極冷狀態下,發覺了水從一種液態形態轉變為另一種液形態的臨界點。雖然早在1950年,耶魯學院研究大學教授Pablo就用臨界點這個名詞解釋了水在高溫之下的奇怪特點。
水的奇怪之處在于零攝氏度以下時,其分子結構起碼可以排列出17種形式,而且形態卻只有兩種,而臨界點是溫度和壓力變化節點,當臨界點被突破時,水的形態都會發生變化。研究小組使用兩種高度逼真的水模型,約在2000倍大氣壓情況下,液態與液態臨界點在-82.7攝氏度到-102.7攝氏度之間。
壓力足夠大的情況下,當溫度高于冰點,并還在繼續增長時,兩種液體形態在進行一場拔河賽事,直至一方勝利,整個液體弄成低密度。對于科學家來說,確定了水的臨界點,相當于確定了對水異常特點的根本物理解釋。
在月球上,一切生命的流體是水,而且我們始終不曉得為何水不能被另一種液體所取代,科學家古爾·澤爾茲(Gü)覺得,這似乎跟水的異常特點有關,由于其他任何液態都沒有表現出這些特點。
之所以水表現出兩種形態,是由于水份子形狀造成兩種不同的堆積形式,一,由四個分子組成多面體幾何形狀結構,其中心圍繞著第五個分子集聚。二,在密度較高的液體中,第六個分子被擠壓,這降低局部密度作用,這項研究早已發表在“科學”雜志上。有趣的科學探求內容請關注惟一陌陌公眾號:有趣探求