水有四態?科學家發現超低溫「固液態」存在

記者黃郁棋/綜合報導

是的,你沒看錯,水有4態,國小自然課本恐怕要改了。科學家發現,當H2O(水)達到華氏零下54度(約攝氏零下47.78度)時,水會呈現特殊的「固液態」,一部分是穩定的冰,另一部分結構則持續快速的轉變中;除此之外,水的第4態居然還出現了奇妙的物理變化!

▲水和冰一般被認為是熱的不良導體,所以冰屋內十分溫暖。(圖/達志影像/美聯社)

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根據Dicovery News的報導,水除了「氣態」、「液態」、「固態」等傳統3態外,還被發現第4種型態:「固液態。」一般而言,水到了攝氏0度時,會到達冰點,從液態變為固態;但是在「高壓」的情況下例外。例如海底的水溫往往低於0度,卻依舊呈現液體的狀態。

研究人員發現,水的第4態,是同時包含「液體」與「固體」的特殊型態;但是這項變化過程目前受限於敏銳度的不足,仍無法用儀器測量。研究人員普拉迪‧庫馬(Pradeep Kumar)與哈里‧尤金‧史丹利(Harry Eugene Stanley)利用電腦模擬水的型態變化,發現在華氏零下54度(約攝氏零下47.78度)時,居然發生了奇怪的事。

▲氣態、液態、固態,水居然還有第四態?(圖/取自YouTube)

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他們發現,在這種極度低溫下,水居然同時包含兩種狀態!一部分是結構十分穩定的「固體冰」,以及持續改變結構狀態的「液體水」。這個發現讓人大吃一驚,水竟然可以同時擁有兩種狀態;但不只這樣,庫馬與史丹利還發現,當水到達華氏零下54度時,它的「導熱」效果居然變好了!這與過去對於「水與冰是熱的不良導體」概念大相逕庭;住在冰屋的人,大概怎樣也難以相信吧!

【冰屋小知識】為什麼冰屋裡面,反而比較溫暖?理由在於,冰是熱的不良導體,冰屋內產生的溫度幾乎不會散失,也難怪冰屋會比外面的冰天雪地溫暖許多囉!

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