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  1. <i id='qlhamqhx'><tr id='d2zp2prt'><dt id='5c98u2ac'><q id='ignt4d2v'><span id='s97wrx59'><b id='54lpjfop'><form id='nnzl3yj9'><ins id='zivpc1cp'></ins><ul id='vns8r02h'></ul><sub id='vh8p6r8s'></sub></form><legend id='3gui9x4j'></legend><bdo id='bybr3iwj'><pre id='0lmynowc'><center id='6s8w38gu'></center></pre></bdo></b><th id='cho2of91'></th></span></q></dt></tr></i><div id='jt2olryy'><tfoot id='dxdqt5ph'></tfoot><dl id='skz8rnt4'><fieldset id='c9yjtlb5'></fieldset></dl></div>
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      你喝下的每一口水,都藏着这5个未解之谜

      2021-09-26 04:02编辑:xg111太平洋在线人气:


      你喝下的每一口水,都藏着这5个未解之谜

        [说][起][水],[我][们][一][点][都][不][生][疏],[它][在][日][常][糊][口][中][到][处][可][见]。[而][就][是][这][样][一][个][简][朴][的][分][子],[却][一][直][站][在][科][学][界][存][眷][的][前][沿]。[它][不][只][在][量][子][规][模][大][放][色][泽],[纵][然][在][最][根][基][的][物][理][化][学][性][质][上],[也][一][直][颠][覆][着][我][们][原][有][的][认][知]。

        [撰][文] | Richard Saykally([加][州][大][学][伯][克][利][分][校][化][学][传][授])

        [翻][译] | [赵][冰][莹]

        [审][校] | [王][怡][博]

        “[水][很][无][聊]。”[这][是][我][已][故][母][亲][的][话],[太][平][洋][在][线][下][载],[它][好][像][反][应][了][大][都][人][的][概][念]。[常][见][的][水],[不][是][很][简][朴][吗]?[而][另][一][方][面],[在][伪][科][学][的][煽][动][下],[世][界][上][的][另][一][些][人][好][像][对][顺][势][疗][法]、[水][影][象][等]“[神][怪][异][性]”[深][信][不][疑]。

        [事][实][上],[真][相][介][于][两][者][之][间]。[没][错],[水][非][经][常][见],[它][是][宇][宙][中][第][三][常][见][的][分][子]。[可][是],[与][我][母][亲][的][概][念][相][反],[它][也][是][巨][大][的]。[接][下][来][要][先][容][的][就][是][与][水][有][关]、[至][今][仍][未][办][理][的][几][个][科][学][问][题]。

        1

        [毕][竟][有][几][多][种][冰]?

        [据][最][新][统][计],[固][态][水][有]17[种][差][异][的][晶][体][形][式]。[然][而],[在][尝][试][室][之][外],[只][有]Ih[型][冰][这][一][种][形][式][普][遍][存][在][于][地][球][上]。[第][二][种][形][式][的][结][晶][冰][是]Ic[型],[它][在][高][层][大][气][中][少][量][存][在],[而][别][的]15[种][形][式][的][冰][只][在][很][是][高][的][压][力][下][才][会][呈][现]。([在][星][际][空][间][也][有][大][量][的][冰],[但][它][们][凡][是][以][无][定][形][的][非][晶][态][冻][结][在][尘][粒][上]。)

        [如][此][繁][多][的][结][晶][冰][形][态][源][于][水][分][子][间][的][四][面][体][网][络],[它][是][由][相][邻][水][分][子][之][间][较][强][的][氢][键][组][成][的]。[在][水][的][凝][结][相][中],[每][个][水][分][子][都][尽][大][概][优][化][其][形][成][氢][键][的][本][领],[就][是][为][了][在][近][四][面][体][的][键][角][偏][向][形][成][四][个][氢][键]。Ih[型][冰][内][部][的][氢][键][形][成][的][是][一][个][开][放][的]、[低][密][度][的][三][维][布][局]。

      你喝下的每一口水,都藏着这5个未解之谜

        [对][包][罗][结][晶][冰]、[单][质][碳]、[硅][和][磷][在][内][的][四][面][体][物][质][施][加][压][力],[可][以][使][低][密][度][的][固][体][形][态][坍][缩],[从][而][形][成][一][系][列][密][度][依][次][升][高][的][布][局],[或][许][直][到][形][成][极][致][的][密][会][萃][布][局][就][不][再][继][承][坍][塌]。[这][就][形][成][了][我][们][今][朝][所][调][查][到][的]17[种][形][式][的][结][晶][冰]。[将][来],[还][会][有][更][多][的][发][明][吗]?

        2

        [有][两][种][液][态][水][吗]?

        [几][十][年][前],[日][本][科][学][门][风][称],[他][们][在][高][压][下][调][查][到][了][无][定][形][冰][的][两][相][转][换]。[由][于][无][定][形][冰][本][质][上][是][相][应][液][体][的][静][态][快][照](frozen snapshot),[无][定][形][冰][具][有][两][相][就][意][味][着][一][定][存][在][两][种][范][例][的][液][态][水]:[通][例][的]、[低][密][度][的][水],[以][及][雷][同][于][高][压][无][定][形][冰][的][高][密][度][水]。

        [随][后][的][模][仿][也][支][持][了][这][一][揣][度]。[他][们][研][究][了][当][温][度][低][于][冰][点],[但][高][于] “[均][相][成][核][温][度]”([低][于][此][温][度][液][态][水][就][不][存][在])[时],[水][有][大][概][产][生][的][转][变]。[功][效],[在][这][个][所][谓][的] “[深][渡][过][冷]”[区],[他][们][找][到][了][两][种][液][态][水][之][间][产][生][相][变][的][证][据]。

        [然][而],[也][有][科][学][家][认][为],[这][些][功][效][是][工][钱][导][致][的]。[并][且][按][照][统][计][力][学][的][道][理],[这][种][转][变][不][太][大][概][产][生]。[它][们][产][生][在][远][离][均][衡][态][的][处][所],[难][以][被][调][查][和][模][仿]。[事][实][上],[远][离][均][衡][状][态][的][行][为][今][朝][是][凝][结][态][理][论][的][一][个][前][沿][规][模]。

        3

        [水][是][如][何][蒸][发][的]?

        [液][态][水][的][蒸][发][速][率][是][现][代][气][候][模][子][中][主][要][的][不][确][定][因][素][之][一]。[它][抉][择][了][云][中][水][滴][的][巨][细][漫][衍],[而][水][滴][的][巨][细][反][过][来][抉][择][了][云][是][如][何][反][射]、[接][收][和][散][射][光][泽][的]。

        [可][是],[水][蒸][发][简][直][切][机][制][还][没][有][被][完][全][领][略]。[蒸][发][速][率][凡][是][暗][示][为]:[分][子][间][的][碰][撞][速][率][乘][以][一][个][修][正][因][子],[这][个][因][子][也][被][称][为][蒸][发][系][数],[在]0[和]1[之][间][变][革]。[在][几][十][年][的][时][间][内],[这][个][系][数][的][尝][试][测][定][值][的][变][革][幅][度][甚][至][高][出]3[个][数][量][级]。[而][对][这][个][系][数][的][理][论][计][较][也][遇][到][了][阻][碍],[这][个][进][程][需][要][复][杂][的][计][较][劲][和][很][长][的][模][仿][时][间]。

        [加][州][大][学][伯][克][利][分][校][的]David Chandler[和][同][事][操][作][了][一][种][可][以][或][许][描][写][这][种][现][象][的][理][论],[即][过][渡][路][径][取][样](transition path sampling),[计][较][了][水][的][蒸][发][系][数]。[他][们][得][出][了][一][个][靠][近]1[的][数][值]。[这][与][最][近][的][液][体][微][喷](liquid microjet)[尝][试][功][效][相][当],[在][该][尝][试][中][普][通][水][和][重][水][的][蒸][发][系][数][均][为]0.6。

        [然][而],[照][旧][有][几][个][问][题][存][在]。[首][先],[今][朝][仍][然][不][清][楚][为][什][么][在][与][大][气][压][相][当][的][条][件][下][举][办][的][尝][试][获][得][的][数][值][要][低][得][多]。[别][的],[过][渡][路][径][取][样][模][仿][理][论][表][白],[蒸][发][的][本][质][在][于][一][种][异][常][大][的][毛][细][波],[会][沿][着][垂][直][于][液][体][外][貌][的][偏][向][移][动],[它][拉][长][了][与][要][蒸][发][的][水][分][子][相][连][的][氢][键],[从][而][减][弱][了][这][些][氢][键][的][气][力],[使][水][分][子][可][以][或][许][挣][脱][互][相][间][的][束][缚]、[蒸][发][出][去]。[在][水][中][插][手][盐][会][提][高][外][貌][张][力],[从][而][抑][制][毛][细][波][的][振][幅],[这][理][应][会][低][落][蒸][发][速][率]。[但][尝][试][功][效][表][白],[插][手][盐][对][蒸][发][速][率][险][些][没][有][影][响]。

        4

        [水][的][外][貌][是][酸][性][照][旧][碱][性]?

        [有][关][尼][亚][加][拉][大][瀑][布][周][围][的][雾][气][差][异][寻][常][的][一][点][在][于]:[单][个][水][滴][的][活][动][就][像][可][移][动][的][负][电][荷][一][样]。[大][大][都][瀑][布][也][是][如][此]。[恒][久][以][来],[这][种][现][象][被][用][来][证][明],[液][滴][外][貌][聚][积][的][是][带][负][电][的][氢][氧][根][离][子](OH-),[这][意][味][着][液][滴][外][貌][是][呈][碱][性][的],pH[值][大][于]7。[事][实][上],[在][胶][体][科][学][规][模],[太][平][洋][在][线][官][网][下][载],[这][种][想][法][已][经][成][为][了][一][种][默][认][的]“[事][实]”。

        [液][态][水][的][外][貌][含][有][大][量][断][裂][的][氢][键],[因][另][外][貌][的][化][学][情][况][完][全][差][异][于][体][相]([没][有][断][裂][的][化][学][键])。[最][近][的][一][些][尝][试][和][计][较][研][究][指][出],[液][态][水][的][外][貌][有][大][概][是][由][氢][离][子](H+)[主][导][的],[而][不][是][胶][体][科][学][凡][是][认][为][的][氢][氧][根][负][离][子],[这][样][就][发][生][了][酸][性][的] (pH[值][小][于]7)[带][正][电][外][貌]。

        [化][学][和][生][物][学][中][的][很][多][重][要][进][程],[太][平][洋][在][线]xg111,[如][大][气][中][的][气][溶][胶]-[气][体][互][换]、[酶][催][化][和][跨][膜][质][子][运][输],[都][涉][及][到][水][外][貌][的][质][子][互][换],[并][且][直][接][取][决][于][水][外][貌][的]pH[值],[但][它][今][朝][仍][然][是][一][个][未][知][的][量]。

        5

        [纳][米][水][有][什][么][差][异]?

        [水][并][不][老][是][活][动][在][海][洋][里]。[无][论][是][在][自][然][界][照][旧][在][人][造][设][备][中],[水][常][常][被][限][制][在][不][可][思][议][的][微][小][空][间][内],[好][比][反][胶][束]、[碳][纳][米][管]、[质][子][互][换][膜][和][干][凝][胶]([一][种][多][孔][的][玻][璃][状][固][体])。

        [在][只][有][几][百][个][分][子][巨][细][的][微][小][空][间][内],[被][固][体]“[墙][壁]”[限][制][的][水][分][子][开][始][泛][起][出][量][子][力][学][效][应],[包][罗][离][散][性][和][量][子][相][干][性],[与][体][相][水][分][子][的][性][质][完][全][差][异]。[这][些][奇][特][的][量][子][力][学][性][质][影][响][深][远],[从][生][物][细][胞][到][地][质][布][局],[都][有][大][概][受][到][影][响]。[这][种][现][象][也][大][概][具][有][相][当][大][的][实][际][应][用][代][价][意][义],[比][方][用][于][设][计][效][率][更][高][的][脱][盐]([去][除][水][中][的][阴][阳][离][子])[系][统]。

        [然][而],[今][朝][的][功][效][仍][然][有][些][迷][糊][其][词],[科][学][家][还][需][要][做][更][多][的][事][情][才][气][确][定][限][域][条][件][下][水][分][子][的][本][质]。

        [原][文][链][接]:

        https://nautil.us/issue/25/water/five-things-we-still-dont-know-about-water

          <i id='ztdu43q0'><tr id='m2onnilp'><dt id='iefw34i2'><q id='dpklmahy'><span id='p78mp8yr'><b id='7zzmxo5r'><form id='1kh5leqq'><ins id='llenjypj'></ins><ul id='exe0zffx'></ul><sub id='58uozo26'></sub></form><legend id='z9yut5dh'></legend><bdo id='3gp4p1rh'><pre id='ktow12ve'><center id='n20uu7vu'></center></pre></bdo></b><th id='ghmqw1zp'></th></span></q></dt></tr></i><div id='v5v7pcma'><tfoot id='kwnzlo6j'></tfoot><dl id='hfvrh74a'><fieldset id='qbtyd4em'></fieldset></dl></div>
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