Тайны мира: вода, ее секреты и новые шокирующие открытия

Среда, 05 Июль 2017 09:21
Казалось бы - просто вода. Но совсем не "просто"... Казалось бы - просто вода. Но совсем не "просто"...

Вода – привычная многим живительная жидкость, которая, казалось бы, изучена вдоль и поперёк, продолжает удивлять исследователей. Не так давно химики открыли абсолютно новое состояние молекул H2O, а также впервые заморозили воду при температуре кипения. Но и это не все сюрпризы! Международная команда учёных выяснила, что вода, оказывается, ведёт "двойную жизнь"...

 Если более конкретно: у воды в жидком состоянии есть две различные фазы, заметно отличающиеся друг от друга по структуре и плотности вещества.

В целом известно более 70 различных свойств воды, которые отличают её от большинства жидкостей. В данном случае всё началось с понимания того факта, что лёд существует в двух формах: упорядоченной кристаллической и аморфной, причём лёд второго типа может иметь как высокую, так и низкую плотность. Более того, эти формы обладают взаимной конвертацией, то есть могут превращаться друг в друга.

Исследователи предполагали, что обе эти фазы могут быть связаны с низко- и высокоплотными формами жидкой воды, однако доказать это экспериментально до этого никому не удавалось. Пока не было проведено сразу два исследования: первое – с использованием рентгеновских лучей – в Аргоннской Национальной лаборатории близ Чикаго, а второе – в Исследовательском центре по физике частиц (DESY) в Гамбурге. В ходе первой работы были продемонстрированы различные структуры жидкости, во второй — динамика перехода.

Как выяснилось, аморфный лёд – это стеклообразная форма воды. При низкой температуре (минус 163 градуса по Цельсию) учёные проследили за его превращением из этого состояния в вязкую плотную жидкость, которая при дальнейшем нагревании превратилась в ещё более вязкую жидкость меньшей плотности. Это происходит почти мгновенно, но при температуре минус 143 градуса по Цельсию скорость перехода заметно снизилась.

Хотя эксперименты проводились при низкой температуре, авторы работы полагают, что и при комнатной температуре вода представляет из себя некое сочетание двух жидкостей и "не может выбрать", какую форму ей принять.

Авторы работы отмечают, что другим независимым группам теперь необходимо будет провести собственную проверку исследований, чтобы подтвердить открытие, прежде чем придётся переписывать школьные учебники.

"Никто не понимает воду, – признался редактор-консультант журнала Nature и автор книги "Биография воды" Филипп Бол (Philip Ball). – Неловко признаться в этом, но жидкость, которая покрывает две трети нашей планеты, по-прежнему остаётся загадкой. Хуже того, чем больше мы смотрим, тем больше накапливается вопросов".

"Особенно интересно, что новая информация была получена благодаря рентгеновским лучам, ведь пионер этого метода Вильгельм Рентген также предполагал, что вода может существовать в двух разных формах, а взаимодействие между ними может привести к проявлению её необычных свойств", — добавляет Даниэль Мариэдаль (Daniel Mariedahl) из Стокгольмского университета.

Прочитано 284 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Тайны мира: физики - об иных цивилизациях

    «С фундаментальной точки зрения вопрос звучит так: случалось ли что-нибудь подобное прежде?», говорит Адам Франк, профессор физики и астрономии в Университете Рочестера. «И высоко вероятно, что наше время и место — не единственное из тех, где появились развитые цивилизации».

  • Тайны мира: они живут среди нас

    Находятся ли пришельцы среди нас? Живут ли среди людей, не вызывая подозрений окружающих? Согласно многим рассказам очевидцев — да, и в довольно большом количестве. И это не является для них серьезной проблемой, так как некоторые виды пришельцев практически неотличимы от людей, другие же просто могут принимать любое обличье. Но главное даже не это, а то, какие цели они преследуют по отношению к людям...

  • Тайны космоса: облик и формы разумной жизни вне Земли

    Как могут выглядеть представители внеземной жизни? На этот вопрос пытаются ответить самые разные астробиологи, писатели и художники, в конечном итоге принося в наш мир образы вулканцев и клингонов, а также прочих экзотических форм, на которые не похожа ни одна земная форма. Но зачастую видение этих художников ограничено. Как отмечает исследовательская группа Оксфордского университета, все астробиологические попытки «нарисовать» внеземную жизнь, как правило, брали за основу земную жизнь и экстраполировали ее с помощью химии, геологии и физики.

  • Новое исследование австралийцев раскрыло тайны зарождения жизни

    Новое исследование проливает свет на эволюцию самых ранних форм жизни около четырех миллиардов лет назад. Как сообщила ведущий автор исследования Ровена Болл из Австралийского национального университета, перекись водорода — соединение, обычно используемое для осветления волос, — является жизненно важным ингредиентом в порах породы вокруг подводных гидротермальных источников, обеспечивающим последовательность химических реакций, которые привели к появлению первых форм жизни.

  • Тайны космоса: эффекты и последствия

    С каждым днем становится все очевиднее, что рано или поздно новая космическая гонка приведет к тому, что человечество покинет-таки Землю-матушку. Хотим ли мы этого или нет, но космические путешествия станут неотъемлемой частью нашего будущего. Точнее, нашего с вами вряд ли, но вот наших внуков и правнуков — вполне возможно...