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呦,霜起来了,出来,呦,真冻成冰。我看网上说这个过冷水很神奇,就是拿一瓶纯净水或者矿泉水放到冰箱里面 冻成过冷状态,就是指水降低到零度及以下,但是没有完全结冰的状态,或者说根本没有结冰的状态, 这是因为水的压锁定了,这是只要打破水的稳定的压,这个水就能瞬间结冰,而且是冰沙状的,很神奇,今天我们来试一下啊。看好了,这是我们家唯一的一瓶矿泉水啊,现在给他放到冰箱里面冷冻个两个小时看看。 现在给他放到冰箱里啊, 网上说是两个小时,但是我们家冰柜肯定跟他们的冰箱的温度不一样,所以我们每隔十几分钟观察一次。为了更好的参照,我们接了一瓶自来水同步对比,当自来水结冰的时候, 矿泉水没有结冰,那证明矿泉水已经变成了过冷水,现在时间已经够了啊。由于冻成冰的过程中呢,我们不能做太大的晃动,在此之前,所以我们只能先把这个表面霜擦一下,后面便于判断, 就是不能磕磕碰碰的,这样他就很容易就提前出出发了。拿纸巾给它擦一下 来,我们试一下,看能不能结冰。 呦,霜起来了,出来,呦,真冻成冰了,看到了没?这就是过冷水的原理,它这个其实跟冻雨是一样的, 这个冻雨的成因就是指冷空气跟冷空气激烈交锋,暖空气插进冷空气的中间,这样高空的雪花到暖空气的过程中会融化成雨,但到底层用接受冷空气并进成过冷水滴,然后到地面上冻成冰。


这个叫做过冷水,一般情况下,当你把水冷却到零摄氏度时, 水分子将会把水中的一些杂质颗粒当做凝结盒,围绕着这些凝结盒来结冰。但一些纯净的水里缺少可以充当凝结盒的杂质,这样水就能在冰点以下还一直保持着液态。

你敢信有个老六把不要钱的矿泉水放在冰箱里面冷冻两个小时,然后拿出来一不小心滴在冰块上面,没想到冰块竟然慢慢的变大了,据说这就是传说中的滴水成冰,真有这么神奇吗?我要揭秘他。首先我们去厕所装一瓶八二年的自来水,然后放进冰箱冷冻七七四十九个小时。 ok, 兄弟们,时间到了,我们赶紧把它从冰箱里面给拿出来,可以看到这个瓶子外面现在已经结了一层厚厚的冰霜,如果再继续冷冻下去,可能会变成冰块,那么你们觉得把它浇在冰块上真的能够结冰吗?我猜应该是真的,如果这次我猜错的话,你们都可以在评论区喊我臭弟弟,我挨个答应。接下来我们废话不少说了,直接开始实验。 首先我们拿出一个不要钱的盘子,然后再拿出一个我家祖传的冰块,这个冰块是我家祖传的,造型非常的奇特,中间还是空心的呢,如果你们有谁想要这个冰块的话,你们就开个蓝牙,我给你们传过去,人才呀! ok! 接下来我们一不小心把这冰块放在盘子里面,再一不小心把这个冷冻七七四十九个小时的自来水浇在冰块上面,接下来就是见证时刻的奇迹,这里就能展出四个常用的表情,一提就能 直接发送,而且长按转发就能看到,还你最铁的私人好友,点击就能发送视频,我也来试试。首先拿出一个不要钱的手机,先点亮小心心,然后长按评论。哇塞,兄弟们,真的出现了四个,我长按表情包,然后点击就可以直接发送了,居然是真的呀,然后再长按转发。我去,竟然真的出现了四个我经常联系的好朋友,直接点击他们头像就可以分享这条视频给他一起看了。我想知道你们有没有这些功能呢? 要点击这两个地方,小心心就会变成小兔子,先点加号,再点小心心。哎,我的小心心怎么没有变成小兔子呢?我想知道你们有没有变啊? 啊?哎,兄弟,我这瓶盖怎么没有变大呢?怎么还越变越小了呢?也没有像原汁瓶那样水越叠越高呢?到底是哪个环节出现了问题呢?有没有兄弟们知道的可以打在评论区告诉我一下。

怎么样才能让一瓶水瞬间结冰呢?从冰箱里拿出一瓶矿泉水,接着往桌子上用力一砸,这时你就会神奇的发现,瓶子里开始出现冰霜,而且还在快速的向下蔓延。打开盖子把里面的水向外倒出,可以看到水在接触到物体的同时瞬间结冰,而且随着水的不断倾倒,冰会堆积的越来越多, 而这也就是所谓的滴水成冰。当我们把手伸进杯中,也能看到会有冰霜结成,换成其他物体也还是一样的结果。事实上这种现象我们称之为热冰。倒出来的液体并不是普通的水,而是过饱和的醋酸钠溶液。经过低温冷却之后,虽然温度已经降到了冰点以下,但他并没有出现结冰现象,而是处于一种亚稳定状态。 确实,只要有外界物体介入,原有的平衡被打破以后,溶液便会迅速向外释放热量,与此同时开始出现结晶。想要见证这一现象,其实方法很简单,将小苏打和白醋按照比例进行调和, 充分溶解之后添水加热,这样在经过冷却之后就得到了所谓的过冷水。当我们猛的晃动或者用其他物质加以刺激,很快就能看到液体迅速成冰的神奇现象。

这个叫做过冷水,一般情况下,当你把水冷却到零摄氏度时,水分子将会把水中的一些杂质颗粒当做凝结盒,围绕着这些凝结盒来结冰。但一些纯净的水里缺少可以充当凝结盒的杂质,这样水就能在冰点以下还一直保持着液态。

瓶装水丢进冰箱冷冻室,你猜会发生什么?大概率他要么鼓成个小胖子,要么直接炸开花。不是瓶子质量问题,是水在搞叛逆,全世界九十九点九百分之的物质,都老老实实遵守热胀冷缩,受热膨胀,遇冷收缩, 唯独水从四摄氏度往下降温,不仅不缩,反而开始膨胀,到零度,结冰的那一刻,体积直接涨大约百分之九,你不觉得这是离谱吗?一八零九年, 法国化学家盖吕萨克确定了水的分子式 h 二 o, 但分子式写出来了,水的反常膨胀却困扰了科学家两百多年,直到 x 射线一照,真相才浮出水面。 罪魁祸首叫氢键。水分子长啥样?米老鼠脑袋,氧原子是圆脸,两个氢原子是耳朵,氧原子把共用电子往自己这边转,氢那边就带震点。 于是两个水分子之间产生了静电吸引力,这就是轻件。一个水分子可以同时跟四个邻居拉上手,搭出一个正四面体的立体结构。这个结构有个大问题,里面全是空洞, 像建筑工地上的脚手架,看着占地方密度低的可怜。液态水稍微好点,分子滑动填充空隙,占的空间小,温度降到零度以下,所有水分子被轻件锁死在这个镂空框架里,没得滑了,体积蹭的张开。 这就是为什么冰箱里那瓶水会鼓包甚至炸裂。也是为什么北方冬天自来水管会裂,不是管子质量不行,是亲见亲手称爆的。 看到这,你可能要问,温度越低越膨胀,那四摄氏度是怎么回事?科学家在接近零度的水里发现了微小的冰晶,大约占百分之零点六。你把接近零度的水慢慢加热,冰晶逐渐瓦解, 框架松动,水分子挤得更密,密度上身体积缩小。与此同时,分子热震动家具试图拉大距离。两种力量打架在四摄氏度这个神奇点上,两者刚好打平。水分子挤得最紧,体积最小,密度最大。再升温,热震动盈,正常膨胀, 再降温,冰晶形沉,体积撑开。你停下来想一想,如果水不是这种怪脾气, 地球上会是什么光景?一旦跌破零度,水从水面开始结冰,冰密度小,浮在上面像棉被盖住下面的水。如果水像其他物质一样凝固,就沉底, 那没有任何东西能拦住。冷空气把整条河、整个湖、整片海洋冻成一个大冰坨,一冻到底,一了百了。 水里的生物怎么活?地球的历史可能根本就不会有复杂生命这四个字。水不是在搞叛逆, 他是在搞保护。每一座湖泊,每一条河流底下,都藏着一个由清剑守护的避难所。但水的这种保护,在另一种尺度上,又变成了彻底的破坏。冬天的岩石裂缝,就是水干的水钻进岩缝, 结冰膨胀,像无形的撬棍,把石头掰开,一次次冻结融化,裂缝越来越大。几万年下来, 整座花岗岩山体被水支解成满地碎石。同一双手,握紧了是庇护,挥开了是破席。它的力量不来自惊天动地的化学变化,只来自水分子之间那一点点静电吸引力。 水是万物之源,它的反常恰恰是地球得以正常运转的前提。它的膨胀,既是让鱼儿活过冬天的屏障,也是把高山切成碎屑的刀分,它用一种近乎辩论的方式同时扮演着母亲和杀手。每次你拧开水龙头,每次你把矿泉水丢进冰箱, 每次你看着窗户上的冰花发呆,你都在见证一场微观世界的权力博弈。两个分子手拉手,决定了整个宏观世界的物理秩序,这让你想到什么? 人类不也这样吗?同一双手,可以托举生命,也可以摧毁一切。同一颗心,可以柔软如水,也可以坚如寒冰。 从四摄氏度的水到零度的冰,只需要短短几度,就足以颠覆所有预期。而我们每天经历的,难道不也是类似的东西?下次你看到冬天湖面上的冰层,不妨多看一眼,那下面是四度温暖的水,是无数鱼儿安然过冬的庇护所。 水在用它自己的方式向我们演示什么叫于无深处听惊雷。对这个反叛分子还有什么新想法?去评论区聊聊,觉得有意思别忘了点赞订阅,咱们下期接着拆解宇宙里那些不守规矩的东西。

这个叫做过冷水,一般情况下,当你把水冷却到零摄氏度时,水分子将会把水中的一些杂质颗粒当做凝结盒,围绕着这些凝结盒来结冰。在一些纯净的水里,缺少可以充当凝结盒的杂质,这样水就能在冰点以下还一直保持着液态。

这个叫做过冷水,一般情况下,当你把水冷却到零摄氏度时,水分子将会把水中的一些杂质颗粒当做凝结盒,围绕着这些凝结盒来结冰。但一些纯净的水里缺少可以充当凝结盒的杂质,这样水就能在冰点以下还一直保持着液态。

水结冰明明变冷了,为什么体积反而变大了呢?小朋友们有没有发现,冬天放在室外的矿泉水瓶结冰后会变得鼓鼓的,甚至会撑破吃了,和我们常说的热胀冷缩好像反过来了。水结冰明明变冷了,为什么体积反而变大了呢? 其实水里面藏着无数看不见的小积木水分子。平时水是液体时,这些小积木挤挤挨挨,自由的跑来跑去,像热闹的游乐场,所以水的体积很紧凑。当温度降到零摄氏度以下,水要变成冰了, 正是神奇的事情发生了。水分子们不再随便乱跑,而是会手拉手,排起整齐的队伍,形成一个个六角形的小笼子。这些小笼子之间有很多空隙, 就像小朋友们站成方阵时,每个人之间都会留住距离一样。虽然每个水分子的大小没变,但他们组成的小笼子结构让整体空间变大了。就像同样多的积木淋散对方时,站的地方小,搭成有缝隙的房子后,站的地方就变大了。 水的这种冷胀热缩是他的专属魔法,也保护了冬天的鱼儿冰冰水清,会浮在水面,下面的水就不会完全结冰,鱼儿就能安全过冬了。大自然的小秘密是不是很有趣啊?


如果你把热水和冷水同时放进冰箱,冷冻室里谁会先结冰?当然是冷水先结冰这件事连解释都不需要。 冷水已经在零摄氏度附近了,只需要再往下走一点点。而热水要从一百度一路降下来,中间隔着整整一百度的距离,要散出去的热量多出不知道多少倍。 你不需要懂任何物理,只需要有最基本的直觉,就能判断这件事。起跑线。更靠近终点的人,当然先到达终点。这个逻辑不仅感觉对,它背后有热力学定律在撑腰。 物体冷却的速度依赖于它与周围环境的温度差,温度差越大,散热越快,这叫牛顿冷确定律。 热水在最开始确实散热更快,但它要覆盖的总温度范围更长。从任何一个合理的角度建模,冷水都应该先结冰,这几乎是不需要讨论的事情。 你甚至可以给这个直觉加上更多支撑。冷水的分子平均动能更低,更接近液态和固态之间的相变临界点。水从液态变成固态,需要释放额外的前热。 热水释放前热之前,先要走完从高温到零摄氏度的漫长路途,每一步都需要时间。从能量守恒的角度,热水储存的内能更多,把这些内能全部带走,需要的时间必然更长。每一条补充推理都在说同一件事,热水不可能先结冰。 任何声称热水先结冰的观察,要么是实验误差,要么是测量方法有问题,要么是那个人记错了。这套直觉固若金汤,坚不可摧,而且获得了几乎所有受过正式教育的人的一致认同。 但在一九六三年,非洲坦格尼卡的一个中学生用一个冰淇淋实验,把这堵墙轰开了一个洞,而且这个洞至今没有被完全填上。他的名字叫埃拉斯托姆潘巴。他在学校的烹饪课上做冰淇淋, 配方是把牛奶和糖的混合物加热溶解之后,再放进冷冻室冷却凝固。有一天,冷冻室里的位置快满了,母潘巴没有时间等混合物冷却,就直接把还是热的约设是七十度的牛奶糖浆放了进去, 和旁边另一个同学已经冷却到室温的混合物并排放在同一层架子上。结果他的那份热的先凝固了。 他去问物理老师,老师告诉他,你一定搞错了,物理学不允许这件事发生。他坚持说,他看见的就是这样。老师说那是母潘八物理学,不是真正的物理学。全班同学哄堂大笑。 母潘巴没有放弃,他在接下来的几年里反复做这个实验,每次都得到相同的结果。一九六九年,他的中学邀请了坦桑尼亚达蕾斯萨拉姆大学的物理学教授丹尼斯奥斯本来访。母潘巴走上前去,向这位教授提出了他的问题。 奥斯本没有嘲笑他,而是认真的回答,说他不确定答案,但愿意回去做实验。奥斯本做了实验,热水确实比冷水先结冰。他和母潘巴一起写了一篇论文,一九六九年发表在物理教育杂志上,把这个现象正式介绍给了学术界。 这就是母潘巴效应名称的来历。然后物理学界炸了,不是炸在惊奇上,而是炸在争论上。 有人说能重复出来,有人说完全重复不出来,有人说重复出来,但原因不同。有人说那根本是别的现象,被误认了。这场争论延续了半个世纪,延续到今天,依然没有一个被所有人接受的结论。 我们来一层一层的追看,这半个世纪里,物理学家们挖出了什么。第一个被提出的解释叫蒸发假说。 热水放进冷冻室,水温高,蒸发速度快,一部分水在冷冻过程中以水蒸气的形式跑掉了,留下来的水质量变少,需要带走的总热量减少,所以更快结冰。这个解释简单,直觉友好, 数学上完全说得通。有人计算过,如果初十水温是一百摄氏度,而冷水温度是三十五摄氏度,热水在冷却到室温的过程中,大约会蒸发掉百分之十六的质量。这百分之十六确实可以带走足够的热量,使得最终需要冷却的水量显著减少。 听起来这个问题就被解决了,但还没完,因为有实验者把容器严格密封,消除蒸发的可能性,依然观察到了热水先结冰的现象。 这意味着蒸发不是唯一的原因,也许根本不是主要原因。蒸发假说解释了一部分情形,但它不够普遍,它不能成为母潘巴效应的完整答案。 第二个被提出的解释叫溶解气体假说。冷水里溶解了大量气体,主要是氧气、氮气和二氧化碳。溶解量遵循亨利定律,温度越低,溶解的气体越多。 把水加热到接近沸腾,溶解的气体几乎全部溢出,热水因此含气量极低。而冷水里充满了溶解的气体。 溶解气体会影响水的热导率,会在水中产生对流扰动,也会影响冰晶成核的过程。有人提出,溶解气体少的水,冰晶更容易在界面形成均匀的核,因此冻结过程更顺畅。这个解释也被一批实验检验了。 有研究者专门预先把冷水加热去气,再冷却回低温,这样冷水里的溶解气体和热水里一样少,然后再放进冷冻室。母潘巴效应在某些实验里依然出现了,在另一些实验里消失了。 结论混乱,溶解气体假说同样不能给出统一的解释。第三个解释来自对水的对流结构的研究。 热水放进冷冻室,容器周围先冷,中心后冷。这个温度梯度驱动了强烈的对流,冷却的水密度更大,往下沉, 中心温度较高的水被推上来,接触容器壁,被进一步冷却。这个对流环把热量从水的内部源源不断地带到容器表面散出去,加速了整体冷却。而冷水放进冷冻室,温度梯度小,对流弱,热量从内部传出来的效率更低。 热水的强对流使得它实际的散热效率在某些阶段比冷水更高,有可能在温度追平的过程中积累了足够的优势。这个解释在理论上相当精致,有计算流体动力学模型来支撑。 但问题是,对流的具体结构极度依赖于容器的形状、材质、放置方式、冷冻式气流的分布。这些参数的微小差异会让对流的效果产生质的不同。 不同实验室用不同的容器和冷冻室得到不同的结果。对刘甲说解释了为什么某些情形下会出现母攀巴效应,却无法解释为什么它有时又消失了。好三个主流解释,每一个在某些条件下成立,在另一些条件下失效, 但还没到最深的地方。因为二零一二年,这个话题突然以一种完全意外的方式重新被引爆。 英国皇家化学学会发起了一次公开竞赛,向全球征集对母潘巴效应最好的解 释。征集期间,收到了来自全球各地超过两万两千份提交作品,最终颁奖给了一篇由克罗地亚物理学家尼古拉伯尔科维奇著写的论文。论文聚焦于对流和溶解气体的综合效应。颁奖典礼举行完没多久,争议就来了。 一批物理学家联名写信,说那篇获奖论文的解释不够完整,没有触碰到核心机制。也有人说,整个竞赛的前提就是错的,因为母攀巴效应根本不存在, 那不过是一系列实验偶然误差的集合。任何试图解释他的尝试都是在解释一个幻象。争论没有平息,反而越来越激烈。 二零一六年,西班牙国家研究委员会的物理学家路易斯亚尔特以及他的同事发表了一篇理论论文。他们的工作指向了一个完全不同的方向, 指向了水分子的微观结构本身。水分子是一个氧原子,连着两个氢原子,分子间通过氢键相互连接,形成一个复杂的、随时在重组的网络结构。这个氢键网络不是一成不变的,每一个水分子和周围分子之间的氢键, 在皮秒,也就是万亿分之一秒的时间尺度上不停地断裂和重新形成整个网络像一张活的永不停止呼吸的蜘蛛网,温度改变了这张网的平均结构。 冷水的清键网络更质密、更稳定,平均每个水分子参与的清键数目更多。热水的清键网络更松散、更混乱, 分子间的平均距离更大,每个分子能形成的氢键数更少。亚尔特的论文提出,当水开始冷却冷水,那个已经质密的氢键网络需要经历更多的重组才能调整成冰晶结构所要求的规则排列。 这个重组过程需要能量,需要时间,会拖慢结冰进程。而热水的氢键网络本来就松散,在冷却过程中调整起来的阻力更小,能更快地过渡到冰晶的有序结构。 换一个角度来理解,冷水从已经相当有序的液态网络向更有序的冰晶转变,中间还需要经历一次打乱再重建的过程。热水从混乱的液态网络出发向有序冰晶转变,路径反而更顺畅。 这有点像整理一个稍微有点乱的书桌,和整理一个高度精心摆设但摆的方式完全不适合你工作习惯的书桌, 后者有时候需要先推倒重来,反而更费时间。这个轻剑网络假说在理论上非常精巧,让人心动,但和之前所有的解释面临同样的困境,实验验证极其困难。在皮秒尺度上追踪数以千亿计的轻剑的动态需要极端精密的超快光谱仪, 而且实验结果依然受到无数宏观变量的干扰,很难把轻剑效应从蒸发对流溶解气体的贡献里单独剥离出来。 二零二三年,一项来自西班牙卡洛斯三世大学的研究用计算机模拟追踪了氧化水模型中热分子系统和冷分子系统的持续行为,在特定条件下观察到了热系统先达到某种低能量状态的现象。 但批评者指出,那个简化的模型和真实水分子的行为之间有相当大的距离,不能直接外推到宏观的结冰实验。这就是母潘巴效应在今天的状态。有实验声称观察到了它,也有实验声称观察不到。 有理论解释蒸发,有理论解释对流,有理论解释溶解气体,有理论解释清舰网络。每一个解释在某些条件下合理,在另一些条件下失效。整件事悬在物理学的审判台上超过半个世纪,没有定论,也没有被彻底否定。 这里有一个让人着迷的细节,值得单独说一说。为什么母潘八效应这么难复现?一个能正常工作的物理定律,在相同的实验条件下必须给出相同的结果,这叫可重复性,是科学方法的核心要求之一。 但母攀巴效应的复现记录极其混乱,不同实验室的结果天差地别,即便在同一个实验室、同一个人用表面上相同的设置、不同批次,也可能得到相反的结论。这种极端的、对条件的敏感性本身就是一个物理信息。 它告诉我们,如果母攀巴效应是真实的,它一定不是一个由单一主导机制支撑的简单现象,而是多个机制在特定条件下的偶发合谋。每一个机制单独的效果都很弱, 只有当几个机制恰好同时朝着同一个方向发力,效果才累加出来,变得可以观测。而实验条件任何一点微小的变化都会让这场合谋瓦解,结果反转。从这个角度来看,母潘八效应不像是一条定律,更像是一个相变点。附近的掌落现象 偶尔出现,难以复现、不可预测,但也不是完全随机的。在某些特定的参数窗口里,它是真实的、可以稳定。出现的问题是,没有人确切地知道那个参数窗口在哪里。好,现在我要把这条线索延伸到一个你完全没有想到的地方。 野金铁匠在锻造刀剑的时候,最后有一步工序叫退火。把金属加热到某个高温,然后以特定的速度缓慢冷却,让金属内部的晶体结构重新排列,消除内硬力, 使金属变得更柔韧、更均匀。冷却的速度如果太快,精力来不及重新排列,金属会变脆。冷却的速度如果太慢,又会消耗大量时间和能源。 退火工艺的核心是找到那条最优的冷却曲线,让金属晶体结构在最短的时间里调整到最优的状态。 退火中有一个反直觉的现象,和母攀巴效应有着惊人的结构相似性。在某些合金的退火过程里,从较高温度开始冷却反而比从较低温度开始冷却更快地到达目标状态。 因为高温给了金属原子更大的动能,让它们能够翻越更多的能量室垒,更快地找到全区最优的金格排列。而从低温出发的原子动能不足,容易陷在局部最优的次级结构里出不来,需要更长时间才能最终松动并重新排列。 热的系统因为有更大的能量扰动,反而更善于逃离局部陷阱,更快到达真正的最低能量状态。 这个想法太有价值了,以至于他在一九八三年被三位科学家斯科特科克、帕特里克、扎尔利、盖拉特和马里奥维基借用,发展成了一种计算机优化算法,叫做模拟退火算法。模拟退火算法解决的是一类极度困难的优化问题。 这类问题的特征是解空间里有无数个局部最优解,但真正的局最优解只有一个或少数几个。普通的爬山算法会很快陷在某个局部最优里,再也出不来。 而模拟退火算法引入了一个温度参数。在搜索初期,允许算法以一定概率接受更差的解, 就像高温的金属原子有足够的能量翻阅视雷一样,这种允许短期变差的策略让算法有机会跳出局部陷阱,最终找到更好的大局解。 随着迭代进行,温度逐渐降低,接受更差解的概率下降,算法慢慢稳定在大局最优附近。 模拟退火算法今天被广泛用于解决旅行商问题、芯片布线优化、蛋白质折叠预测、金融投资组合优化、航空调度问题等等,这些都是用穷局法无法在可接受时间内求解的组合爆炸问题。 全球每年通过集成电路芯片设计实现的经济价值超过万亿美元,芯片布线优化是其中关键的计算步骤。 模拟退火算法是解决这个步骤的核心工具之一。从一九六三年坦格尼卡一个中学生的冰淇淋实验,到一九八三年一个改变了全球芯片设计行业的计算机算法, 这条线是真实存在的,高温系统有时候比低温系统更快到达目标状态。这个反直觉的规律在水结冰的问题里悬而未决,在金属退火的问题里清晰成立。 在计算机算法里被精确的数学化,并且改变了整个优化计算领域。同一个物理直觉,在不同的土壤里长出了不同的植物,有些至今还是谜,有些已经变成了改变世界的工具。现在我们回到那个最初的问题,热水有没有可能比冷水先结冰? 在某些实验条件下,是的,在另一些实验条件下,不是。这个答案让人不满意,但它是目前最诚实的答案。让人着迷的不是这个答案本身,而是这个问题在六十年里揭开的层层结构。 蒸发把质量带走,对流把热量带出来,溶解气体,影响冰晶成核。氢键网络在不同温度下有不同的重组阻力。每一层解释都触碰了水这种物质。某一个真实的物理性质,每一层都是真实的科学,每一层都不足以单独解释全貌。 水是这个宇宙里研究的最多,同时也是被理解的最少的物质之一。它违反了几十条你从其他物质上总结出来的规律。 它结冰时密度降低而不是升高,这让冰浮在水面上而不是沉底。地球上的湖泊因此在冬天从上往下冻,而不是从底部开始。鱼因此得以在冰层下存活。它的比热熔异常高,使得大洋成为地球气候最巨大的调节器。 它的表面张力异常强,让毛细现象把树叶推送到几十米高的树顶。它的沸点比同族化合物预期的高出将近一百五十摄氏度, 使得生命可以在液态环境里演化,而不是在气态环境里消散。每一条异常背后都是轻舰网络在发挥作用,是那个不停的在皮秒尺度上断裂和重组的动态结构,用它的复杂性和灵活性 把水变成了一种没有任何其他物质能替代的生命溶剂。而母潘巴效应也许正是这个复杂网络在降温过程中的某种集体行为留下的指纹。 一个提示我们水比我们以为的更难理解的信号,一个让最顶尖的物理学家在半个世纪里争论不休却还没有给出定论的谜题。 一个被一个非洲中学生在做冰淇淋的时候意外发现的,然后被全世界最优秀的学者反复审视的至今仍然开放的问题。 科学不是一套封闭的答案手册,它更像是一张地图,有些地方画的非常精细,有些地方只有模糊的轮廓,还有些地方只有一个问号,母潘巴效应。在那张地图上是一个悬在零摄氏度附近的问号,旁边写着一个坦桑尼亚中学生的名字。和半个世纪的争论, 和一个至今没有人能完整回答的关于你每天都在喝,但也许从来没有真正理解的那种物质的问题。下一次你把水放进冰箱,看着他一点一点变凉,你知道了那个看起来如此寻常的过程里, 藏着一个让全世界的物理学家炒了半个世纪还没有停下来的秘密。而那个秘密的起点,是一个没有被老师的嘲笑吓退的十几岁的孩子和一碗他来不及冷却就放进冷冻室的冰淇淋好了。我是小芝, 如果你觉得这期视频做的不错,请您点赞评论,愿你在每一个寒冷的冬日都能想起那碗热的冰淇淋混合物和它背后那个温度越高,有时反而跑得越快的让人。