零下45摄氏度 科学家成功造出温度最低的水!

你肯定知道水的冰点是0摄氏度,但这并非水能达到的最低温。低于冰点的水名叫“超低温水”。1月11日消息,《科学》上刊登最新成果显示,几所研究团队成功将液态水温度成功降到了零下45摄氏度,这是目前温度最低的水。
据悉,一支研究团队成功将液态水温度降到了230开尔文,另一支则取得了228开尔文的成绩(约合零下45摄氏度)。这单从科学角度来看已经很酷炫了,因为“超低温”领域的研究难度很大。但还不仅于此:水具有奇异的特性,并且对帮助我们了解地球而言意义重大。此外,水有时还会违背我们在中学课本上学到的规则:地球上的水可以低至零下35摄氏度,却仍能保持液态。并且在如此低的温度下,水的奇异特性还会变得更加奇特。事实上,在该温度范围附近,水便可达到所谓的“奇点”。
▲图为一团超低温云呈现的美丽虹彩。
至于奇点问题,成功将水温降低至228开尔文的团队注意到了一些奇特现象:水似乎同时存在两种密度,具体取决于水滴中相连的几个水分子的分布方式。计算机模型显示,这一令人意外的研究结果也许能解释水独特的密度变化规律。
意大利罗马第三大学的宝拉·加洛(Paola Gallo)在《科学》的一篇评论中表示,此项实验具有重要意义。但英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的艾伦·索博(Alan Soper)则认为,该研究无法得出详细结论,且该团队观察到的变化也许正是水开始结晶的迹象。“他们的观察结果很有意思,”他说道,“但我们也许无法直截了当地解释导致该现象的原因。”
这里要说明的是,物理学家仅用温度来描述一群分子的平均动能水平。总的来说,分子的运动和振动越少,温度就越低。而这些分子是否会“冻结成冰”、或形成晶体,还要取决于其它因素。需要先形成凝结核,随后逐渐吸引其它分子。
水在低于冰点时很容易形成晶体,但科学家可以通过特殊系统避免形成结晶。此外,水还拥有一些与其它液体不同的特性,比如在结冰时体积会增加,其它液体则一般不会出现这种情况。
无论如何,水的重要性不言而喻。天上的云、人体组织……水可谓无处不在。要理解地球上的各种现象,也与水脱不了干系。而在探索水的极限之路上,科学家才刚刚起步而已。
来源:新材料技术前沿
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