详细内容或原文请订阅后点击阅览
科学家终于解开了水的最大谜团之一
科学家发现了水中的一种隐藏状态，这解释了其奇怪的行为。斯德哥尔摩大学的研究人员利用先进的 X 射线激光技术揭示了水的一个长期被怀疑的特征：当水深度过冷（约 -63°C 和 1000 个大气压）时会出现临界点。这种隐藏状态有助于解释为什么水的行为如此不寻常 [...]
来源:SciTech日报科学家发现了水中的一种隐藏状态，这解释了其奇怪的行为。
斯德哥尔摩大学的研究人员利用先进的 X 射线激光技术揭示了水的一个长期被怀疑的特征：当水深度过冷（约 -63 °C 和 1000 个大气压）时会出现临界点。这种隐藏状态有助于解释为什么水在正常条件下表现得如此异常。研究结果发表在《科学》杂志上。
水无处不在，对生命至关重要，但它的行为与大多数其他液体截然不同。密度、比热、粘度和压缩性等特性对温度和压力的响应方式与科学家在其他物质中看到的相反。
为什么水违背正常的物理规则
大多数材料在冷却时会变得更加致密。按照这个逻辑，水在冰点时密度应该最大。然而，日常观察却显示出相反的情况。冰会漂浮，这意味着它的密度比液态水小。事实上，水在 4 摄氏度时达到最大密度，这就是为什么它会沉入玻璃杯或自然水体中的冰下方。
当冷却到 4 度以下时，水再次开始膨胀。如果纯水进一步冷却到 0 度以下而不结冰（结晶缓慢时可能发生的过程），这种膨胀会继续，甚至随着温度下降而加速。随着水冷却，其他特性，包括可压缩性和热容量，也变得越来越不寻常。
X 射线激光器揭示水的隐藏状态
为了调查这些谜团，科学家们在韩国的设施中使用了超快 X 射线脉冲，使他们能够在水结冰之前对其进行观察。这使得识别临界点并确认其在塑造水的异常行为中的作用成为可能。
水的两种液态形式和关键转变
接近“黑洞”状态的减速系统
基于先进技术的突破
对科学和生活的影响
DOI：10.1126/science.aec0018