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(guān)重要,在日常生活中,不僅盥洗須要大量生活水外,我們?nèi)梭w也要攝取大量水,由于人體水濃度達(dá)到70%至80%。
但是水存在形式的確令科學(xué)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(shí)上,當(dāng)氣溫降到-102.7攝氏度時(shí),水出現(xiàn)奇特液態(tài)。
一項(xiàng)新研究發(fā)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(tài)方式存在,非并只有固態(tài)冰一種形態(tài),其中一種形態(tài)密度較小,而另一種形態(tài)則變得更為緊湊。這項(xiàng)新研究似乎為結(jié)束水這個(gè)頗具爭議性的形態(tài)提供證據(jù)支持。

來自耶魯學(xué)院和羅馬薩皮恩扎學(xué)院研究人員對水份子進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬,在極冷狀態(tài)下,發(fā)覺了水從一種液態(tài)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N液形態(tài)的臨界點(diǎn)。雖然早在1950年,耶魯學(xué)院研究大學(xué)教授Pablo就用臨界點(diǎn)這個(gè)名詞解釋了水在高溫之下的奇怪特點(diǎn)。
水的奇怪之處在于零攝氏度以下時(shí),其分子結(jié)構(gòu)起碼可以排列出17種形式,而且形態(tài)卻只有兩種,而臨界點(diǎn)是溫度和壓力變化節(jié)點(diǎn),當(dāng)臨界點(diǎn)被突破時(shí),水的形態(tài)都會發(fā)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(tài)與液態(tài)臨界點(diǎn)在-82.7攝氏度到-102.7攝氏度之間。
壓力足夠大的情況下,當(dāng)溫度高于冰點(diǎn),并還在繼續(xù)增長時(shí),兩種液體形態(tài)在進(jìn)行一場拔河賽事,直至一方勝利,整個(gè)液體弄成低密度。對于科學(xué)家來說,確定了水的臨界點(diǎn),相當(dāng)于確定了對水異常特點(diǎn)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(xué)家古爾·澤爾茲(Gü)覺得,這似乎跟水的異常特點(diǎn)有關(guān),由于其他任何液態(tài)都沒有表現(xiàn)出這些特點(diǎn)。
之所以水表現(xiàn)出兩種形態(tài),是由于水份子形狀造成兩種不同的堆積形式,一,由四個(gè)分子組成多面體幾何形狀結(jié)構(gòu),其中心圍繞著第五個(gè)分子集聚。二,在密度較高的液體中,第六個(gè)分子被擠壓,這降低局部密度作用,這項(xiàng)研究早已發(fā)表在“科學(xué)”雜志上。有趣的科學(xué)探求內(nèi)容請關(guān)注惟一陌陌公眾號:有趣探求
