Ученые раскрыли секрет водяного льда — и столкнулись с множеством новых загадок

Исследователи из Стокгольмского университета сумели объяснить феномен образования льда в чистой воде, но открытие поставило перед наукой такие новые задачи, которые едва ли получится хотя бы изучать при текущем уровне технологий. С другой стороны, делать это все равно нужно, так как вода по-прежнему остается ключевым веществом для выживания человечества. Значит, работы хватит на десятилетия.

Большинство жидкостей при охлаждении сжимаются, становятся плотнее и тяжелее, а потому тонут. Вода ведет себя так же, но при переходе порогового значения в -1°C превращается в лед, который, напротив, расширяется и сохраняет плавучесть. Чем чище вода, тем более интенсивный и выраженный процесс, что давно навело ученых на мысль – с молекулярной природой H2O что-то не так. Вода будто существует в разных фазах, но долгое время эти состояния были неуловимы из-за быстротечности процессов.

В распоряжении шведских физиков оказались рентгеновские лазеры со сверхбыстрыми импульсами, которые позволяют «сканировать» воду за ничтожные промежутки времени, когда она находится в критическом состоянии. Это и позволило пока что только обнаружить и доказать существование воды в разных фазах, когда она переходит из жидкого состояния в твердое и становится льдом.

Увы, измерить параметры этих состояний, как и провести другие эксперименты с ними, пока затруднительно. Ученым пришлось использовать давление более 1000 атм., чтобы ненадолго затормозить процессы и получить хоть какие-то сведения о состоянии воды в критической форме. Оказывается, вода устроена куда сложнее, чем мы знали – многочисленные флуктуации на молекулярном уровне наблюдаются в ней даже при комнатной температуре. Ученым предстоит еще много работы.Источник &#8212 Science