在地球上,最多的東西要數水了。整個地球的表面積中有71%被水覆蓋,水也是生命存在和發展必不可少的資源。但一直以來,人類對於水的認知還非常有限。
我們知道,水在升溫到100℃的時候會發生汽化。然而,科學家在特殊容器裡將溫度加熱到105℃的時候,發現水竟然“結冰”,把奈米管堵住了。和零度以下結成的冰結構不同,105℃時結成的冰是一種特殊的晶體結構,科學家把它稱之為冰是完全合理的。
要知道,這已經是科學家發現水的第二個反物理特性了。在直徑1.05奈米的碳奈米管中,水會在105℃時結冰,而將奈米管直徑換成2奈米的時候,水居然在零下83℃才會結冰。不少發現這個現象的科學家徹底崩潰,不知道該如何面對這個物理世界了。目前的主流觀點認為,這是微觀世界與人類巨集觀世界的區別,是人類目前還未涉及的領域。
然而,利用水的這一特性,科學家可以在航天等領域使用不同直徑的碳奈米管,以此來抵消外界溫度的影響,增加航天發射的安全性。
水的另一個反物理特性大家都知道了,那就是熱縮冷脹。在地球上,人類已知的幾乎所有物質都會熱脹冷縮,而水在溫度降低的時候反而會結冰,冰的體積比水要大。正是因為這個反物理特性,水在結冰之後會漂浮在水面而不是沉到水底。如果冰會沉到水底的話,整個地球都會變成一個冰封的世界,就不可能有生命存在了。
水真是一個神奇的物質,您說對吧。