4 水在4℃时密度最大之谜 陈超 300多年前，人类就知道了水在4℃时密度最大的现象。 其实，这种现象只是水的分子结构造成的，但对于水的这些特性，人们仍然无法做出科学的解释。 美国材料研究所物质研究所研究员三岛修和铃木义晴通过实验否认了高温条件下两种无定形冰之间存在不连续转移。 .在高温条件下20摄氏度水的密度20摄氏度水的密度，低密度水和莱州度水具有完全不同的形态。 该研究除了首次解释了水在4摄氏度时密度最高的现象外，还涉及生态系统中的水、水碱液系统等领域，具有广泛的研究和应用价值。 成果发表在最新一期《自然》杂志上。 多年来，科学家们一直在通过理论估算和实验对非晶态水的多样性进行研究。 水一般在零摄氏度时结冰。 但水在零摄氏度以下时也能保持液态，也称为过冷水。 当过冷水达到临界点以下时，将分离成两种状态，即低密度水和莱州水。 相应地，也有低密度和低密度两种无定形冰。 由于水在高温下很容易结冰，又由于没有现成的无定形冰之间相互传递的理论，无定形水的多样性理论存在很多争论。 其中之一是是否会连续转移两种密度的无定形水。 美国科学家的这项研究观察了从温登度无定形冰（HDA）到低密度无定形冰（LDA）的转变过程。 发现HDA在低于-158摄氏度时均匀膨胀，在-158摄氏度时迅速向体积变化不均匀的LDA转移。 在传递过程中，存在两种成分并存的状态。 ，HDA和LDA逐渐分离。 该研究否认两种水之间的转移在高温下是不连续的。 科学家们认为，这一研究成果是揭示水领域各种问题的重大突破，将对未来过冷水的研究有很大帮助，同时也将推动平流层云的研究和对大气层的研究。存在于冰点以下的动物和动物细胞中的过冷水。 如果未来能够控制这两种水的临界点，就可以自由控制水的结晶，对于人类控制月球环境、发展生物冷却和保存技术具有极大的价值。
