Ученые представили доказательства, объясняющие странное поведение воды

Новые исследования, проведенные учеными Принстонского университета и Римского университета Сапиенцы, представили убедительные доказательства, объясняющие странное поведение воды. Об этом 17 июля сообщается на сайте phys.org.

Согласно публикации, исследователи при изучении противоречивой теории о странностях поведения воды столкнулись с тем, что при очень низких температурах вода может находиться в двух различных жидких формах, одна из которых является менее плотной и более структурированной, чем другая. Например, почему лед менее плотный, чем вода, он плавает, а не тонет, как другие жидкости при замерзании?

Ученые в ходе работы провели компьютерное моделирование молекул воды, чтобы обнаружить критическую точку, в которой одна жидкая фаза превращается в другую. Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале Science.

Как рассказал декан Принстона по исследованиям Пабло Дебенедетти, профессор инженерных и прикладных наук 1950 года, профессор химической и биологической инженерии, «наличие критической точки обеспечивает очень простое объяснение странностей воды. Нахождение критической точки эквивалентно нахождению хорошего, простого объяснения многих вещей, которые делают воду странной, особенно при низких температурах».

При этом профессор пояснил, странность воды заключается в том, что по мере охлаждения вода расширяется, а не сжимается, поэтому замороженная вода менее плотная, чем жидкая вода. Вода также становится более сжимаемой или сжимаемой при более низких температурах. Есть также по крайней мере 17 способов, которыми ее молекулы могут располагаться в замороженном состоянии.

Также он отметил, что критическая точка — это уникальное значение температуры и давления, при которых две фазы материи становятся неразличимыми, и это происходит непосредственно перед тем, как материя переходит из одной фазы в другую.

Исследователи отмечают некоторые странности поведения воды, объясняя тем, что, вероятно, такие особенности воды лежат в основе животворных свойств воды.

Исследователь Гюлем Зерце в Принстоне сказал: «Жидкость жизни — это вода, но мы до сих пор не знаем точно, почему вода не может быть заменена другой жидкостью. Мы думаем, что причина связана с ненормальным поведением воды. Другие жидкости не показывают такое поведение, поэтому это должно быть связано с водой как жидкостью жизни».

Надо отметить, что обнаружение критической точки является прорывным шагом для исследователей, участвующих в многолетнем стремлении определить основное физическое объяснение необычных свойств воды. Чтобы проверить теорию, исследователи обратились к компьютерному моделированию. В новом исследовании использовались современные, более быстрые и мощные исследовательские компьютеры, а также новые и более точные модели воды. Даже при использовании современных мощных исследовательских компьютеров имитация заняла примерно 1,5 года.