Вода — не та, кем кажется

Вы уверены, что знаете воду? Пьёте её, моетесь, плаваете. А учёные 130 лет бьются головой об стену. Вода плюёт на все правила, по которым живут другие жидкости.

Давайте разберёмся, насколько она странная.

Суперсила, о которой молчат

Возьмём свойства жидкостей: поверхностное натяжение, плотность, теплоёмкость. У всех жидкостей они меняются предсказуемо. Нагрел — расширилась. Охладил — сжалась. Скучно и логично.

Вода? Она издевается.

У неё 66 аномалий. Лёд плавает на воде — потому что легче жидкости. Безумие! Точка кипения завышена. Теплоёмкость огромная. А пик плотности? На +4°C. Дальше охлаждаешь — и плотность падает. Как будто вещь становится легче от мороза. Расскажи за ужином — не поверят.

Загадка на века

Физики давно гадали: а вдруг вода бывает в двух жидких формах сразу?

Это "критическая точка жидкость-жидкость" — LLCP. Все подозревали. Математика намекала. Но вода замерзает молниеносно. Поставил приборы — уже лёд, а не переохлаждённая жидкость.

Как поймать призрака. Нужны идеальные условия и удача.

Прорыв из ниоткуда

Появились Андерс Нильссон и команда из Стокгольма. У них рентгеновский лазер на свободных электронах — супероружие науки.

Это как снимать пулю не на телефон, а на сверхбыструю камеру. Импульсы рентгена фиксируют переходы в воде за миг до заморозки.

Открытие: вода реально имеет две жидкие фазы. Одна плотнее другой. Точка слияния — минус 63°C (210 K). Теперь это факт. Измерено. Подтверждено.

Зачем это нужно на деле

Открытие под давлением в 1000 атмосфер. Но эффекты просачиваются в обычные условия. Странности воды в Антарктиде или океанах — от этой скрытой фазы.

Для климатологов, геологов, химиков, биологов — бомба. Вода — основа жизни. От неё зависят погода, структура белков, всё. Разберёмся — предскажем поведение везде.

Плюс промышленность: лучшие охладители, фармацевтика. Полезно!

Неожиданный поворот

Крутость в том, что всё завязано на Вильгельме Рентгене. 130 лет назад он открыл рентгеновские лучи (Нобель!) и заметил чудачества воды.

Современники применили его лучи, чтобы разгадать его же загадку. Научная поэзия.

Что дальше

Открытие — старт. Теперь разбираться: как это меняет заморозку? Климат? Молекулы жизни?

Настоящее приключение впереди.

Источник: https://www.popularmechanews.com/science/a71178093/hidden-state-of-water