Вода може перебувати у двох різних станах — висновки вчених

Вода, як відомо, є однією з ключових основ життя, тому її фазова поведінка має фундаментальне значення для різних сфер науки і техніки — від біохімії до матеріалознавства і промислових процесів. Знання про її стани може мати велике значення для наукових та інженерних досягнень, інформує Ukr.Media.

Звичний для нас рідкий стан води відповідає температурі близько 25 градусів за Цельсієм. Ідею про те, що рідка вода може перебувати у двох різних станах, висловили близько 30 років тому на підставі теоретичних викладок і комп'ютерного моделювання, яке показало: при сильному охолодженні вона повинна переходити в інший стан рідини.

Однак, показати це експериментальним шляхом поки не вдавалося, оскільки при такому охолодженні кристалізація льоду відбувається надзвичайно швидко і "побачити", що відбувається з "рідкою" водою, вкрай складно. До цього моменту воду в рідкому стані могли "утримати" лише при температурах, не нижче мінус 48 градусів за Цельсієм. Міжнародна група дослідників змогла досягти рідкого стану води при нижчих температурах.

Для цього вчені провели експеримент із використанням інфрачервоного фемтосекундного лазера і рентгена. Тобто воду не охолоджували, а нагрівали аморфний лід високої щільності в особливий спосіб за допомогою інфрачервоного лазера, який виробляв надкороткі, але потужні імпульси тепла.

У результаті воду вдалося "догріти" до температури мінус 63 градуси за Цельсієм, а потім підсвітити рентгеном, спостерігаючи за її станом. З'ясувалося, що вода при цьому може існувати у вигляді рідини з низькою щільністю при низькому тиску і у вигляді рідини з високою щільністю при високому тиску.

У цих двох зразків води виявилися різні властивості, а щільність різнилася на 20 відсотків. Таким чином, вчені припускають, що в таких станах дві рідини не будуть змішуватися, співіснуючи приблизно так само, як нафта і вода.