在我們日常生活中,相信大家不難看到,在一定壓力下,水低於零攝氏度便會結冰,高於100攝氏度便會蒸發為水蒸氣。但是大家往往會忽略一個前提,那就是在一定壓力下。水在高原地帶,海拔很高,氣壓很低的地方,70攝氏度便可蒸發,不需要零攝氏度便可以結冰。那麼咱們今天就來探討一種超乎你想象的神秘科學,在一個極端條件下,100度甚至溫度高於一百度的水也會結冰,你信嗎?
首先揭秘:當水在極端的壓強下,不會變成氣體或者是液體,而是會產生一種黑色晶體,這種黑色晶體溫度接近太陽表面溫度的二分之一,也就是3000度左右。最近,在紐約的鐳射能量學實驗室,世界上最強大的鐳射器之一轟擊了一滴水,產生了強大的衝擊波,這使得當時的環境的壓力提高到了數百萬個大氣壓,遠遠高於我們正常情況的大氣壓強,溫度也是直線上升至數千度。在這樣極端的情況下,這滴水並沒有因為溫度過高而蒸發,而是結晶形成了一種黑色的冰。這種溫度高的黑色的冰,正是他們此次尋找的物質——超離子冰。
其實早在1988年的時候,科學家就透過理論的方法和數學模擬發現,當水處於一個極端的條件時(壓強和溫度極高),會有一種特殊的物質形成,就是超離子冰。但是由於之前科學和實驗條件的限制,這個特殊的物質僅僅存在於理論中,一直沒有被證實,也沒有人看見過它真實的形態。
所以科學家也曾一度懷疑自己的猜測,甚至想要放棄對這一物質的研究。直到18年二月,羅切斯特大學鐳射力學實驗室的研究人員在實驗室意外發現了這種特殊的物質。在之後的一年裡,為了讓他們的猜想更具有權威性,他們再次做了一個實驗,這次的實驗力度更大。他們使用六臺強大的鐳射轟擊水滴,人為製造形成黑色的冰所需要的物理條件,果不其然,在我們意識中本應
該因為高溫而蒸發的水結晶為黑色的固體了,它的名字叫超離子冰。這是我們所發現的第18種冰的形態,所以我們又稱之為冰18。超離子冰是一種特殊的冰,在其內部,冰以固體液體兩種形態存在,且密度是普通水分子的60倍以上,熔點也遠遠高於一般的水。
既然有液態存在,那就存在分子的電離,所以超離子冰內部存在大量水分子電離出來的質子。具有導電性的成千上萬個質子匯聚在一起便會形成一個導電性極強的大分子物體,超離子冰。所以最後我們來總結一下超離子冰的性質:1.本身具有很高的溫度,接近太陽表面溫度的二分之一3000攝氏度左右 2.具有很強的導電性 3.熔點非常高,高達4725攝氏度 4.本身形態為黑色固體。