众所周知,水是一切生命之源,我们每天都有接触到,对生命来说水的密度与温度对照表,是这么普遍而又至关重要,在日常生活中,不仅盥洗须要大量生活水外,我们人体也要摄取大量水,由于人体水浓度达到70%至80%。
但是水存在形式的确令科学家倍感疑惑,为何水水温在零摄氏度以下弄成固体冰呢?为什么固体冰反倒没有水稠密,反倒悬浮在海面上?不是越冷密度越高吗?事实上,当气温降到-102.7摄氏度时,水出现奇特液态。
一项新研究发觉,水虽然在特别冷的气温下水的密度与温度对照表,水能以两种不同奇特液态方式存在,非并只有固态冰一种形态,其中一种形态密度较小,而另一种形态则变得更为紧凑。这项新研究似乎为结束水这个颇具争议性的形态提供证据支持。
来自耶鲁学院和罗马萨皮恩扎学院研究人员对水份子进行了计算机模拟,在极冷状态下,发觉了水从一种液态形态转变为另一种液形态的临界点。虽然早在1950年,耶鲁学院研究大学教授Pablo就用临界点这个名词解释了水在高温之下的奇怪特点。
水的奇怪之处在于零摄氏度以下时,其分子结构起码可以排列出17种形式,而且形态却只有两种,而临界点是温度和压力变化节点,当临界点被突破时,水的形态都会发生变化。研究小组使用两种高度逼真的水模型,约在2000倍大气压情况下,液态与液态临界点在-82.7摄氏度到-102.7摄氏度之间。
压力足够大的情况下,当温度高于冰点,并还在继续增长时,两种液体形态在进行一场拔河赛事,直至一方胜利,整个液体弄成低密度。对于科学家来说,确定了水的临界点,相当于确定了对水异常特点的根本物理解释。
在月球上,一切生命的流体是水,而且我们始终不晓得为何水不能被另一种液体所取代,科学家古尔·泽尔兹(Gü)觉得,这似乎跟水的异常特点有关,由于其他任何液态都没有表现出这些特点。
之所以水表现出两种形态,是由于水份子形状造成两种不同的堆积形式,一,由四个分子组成多面体几何形状结构,其中心围绕着第五个分子集聚。二,在密度较高的液体中,第六个分子被挤压,这降低局部密度作用,这项研究早已发表在“科学”杂志上。有趣的科学探求内容请关注惟一陌陌公众号:有趣探求