水

水，地球上最常見的物質(zhì)之一，由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物，化學(xué)式為H?O，在常溫常壓下為無色無味的透明液體，是人類生命的源泉，是生物體最重要的組成部分。 在教科書中，人們對(duì)水的描述是這樣的：水是一種極性分子，常壓下熔點(diǎn)為0℃，密度為1g/cm3，臨界溫度374.3℃，臨界壓力22.05 MPa，從微觀角度來說，每個(gè)水分子通過氫鍵與其它4個(gè)水分子聯(lián)系在一起，形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然這種氫鍵是動(dòng)態(tài)的，不斷形成又不斷被打破。 人們不禁要問，教科書里關(guān)于水的描述正確嗎？在任何狀態(tài)下，比如超臨界狀態(tài)，水分…

水幾乎影響著我們生活的方方面面，塑造著我們所居住的自然環(huán)境。在我們所知的生命所必需的主要物理和化學(xué)過程中，水是一個(gè)關(guān)鍵因素。盡管水大概是我們最為熟知的物質(zhì)之一，但科學(xué)家們對(duì)低溫下水的性質(zhì)依然知之甚少。 1976年，Speedy和Angell的實(shí)驗(yàn)揭示了水在過冷時(shí)的獨(dú)特行為變得更加明顯：冷卻時(shí)液態(tài)水的響應(yīng)函數(shù)（等溫壓縮性、等壓熱容和熱膨脹系數(shù)的大?。┘眲≡黾樱@意味著相應(yīng)的漲落增強(qiáng)（分別是密度、焓和熵體積協(xié)方差）。從那時(shí)起，為這些觀察提供一個(gè)可實(shí)驗(yàn)測(cè)試的熱力學(xué)一致性解釋成為研究人員的一個(gè)主要目標(biāo)，…

當(dāng)你站在水邊時(shí)，是否曾經(jīng)留意過水黽、甲蟲幼蟲和蚊子幼蟲等小動(dòng)物在水面上或站立，或行走，或跳躍，或懸掛，進(jìn)行著交配、捕食、逃跑和生存等一系列生命活動(dòng)？大自然利用表面張力來支撐液體表面的致密物體。那么，利用同樣的方法，我們是否也可以讓一滴水懸浮在水面上呢？ 美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室和馬薩諸塞大學(xué)Thomas P. Russell教授、Ganhua Xie博士后聯(lián)合了來自倫敦大學(xué)學(xué)院、香港大學(xué)、北京化工大學(xué)、日本東北大學(xué)等高校的研究者，證明了通過表面張力可以將凝聚層包裹的聚合物水溶液液滴懸掛在密度較…

1971年，天文學(xué)家卡爾?薩根提出“行星工程學(xué)”融化火星極地水冰，創(chuàng)造溫和環(huán)境。天體生物學(xué)家克里麥克凱伊認(rèn)為只要火星上存在足夠的二氧化碳、水和氮，就完全可以對(duì)火星進(jìn)行地球化改造。但根據(jù)一項(xiàng)新研究，現(xiàn)有技術(shù)根本無法改造火星環(huán)境?；鹦堑厍蚧脑爝^程一些科學(xué)家認(rèn)為對(duì)火星進(jìn)行地球化改造并非一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想。如果能夠讓這個(gè)夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，死一般沉寂的火星將變成一顆生機(jī)勃勃的星球。所謂的地球化改造是指：利用冰封在土壤中的二氧化碳再造火星大氣層。這種溫室氣體的升溫效應(yīng)將改變火星氣候。隨著溫度升高，地上和地下的…