科学家们|冰面为什么打滑?( 二 )


这个解题思路格外清奇。人们已经想到了冰面滑是因为有水,因为要解释水从何而来而提出了前两个假设。结果,假设3认为,冰面表层本来就是有水的,自带的!
实际上,这个现象也是很早就被物理学家Michael Faraday发现了,在冰柜里放置两块冰,将它们轻轻地堆叠在一起,过几个小时再打开冰柜看看,两块冰已经变成了一块。Faraday认为,冰块周围覆盖着薄薄的水层,当两个水层相遇,又冻成了冰。
这一猜想于1987年,被科学家们通过X射线成像技术证实。冰面上确实存在一层非常、非常、非常薄的水分子层,厚度约在100纳米量级。结构如下:
原来,当水结冰时,每一个水分子都会通过氢键抓住其周围的水分子,形成晶体结构,就像图中红色的结构一样。但是表层的水分子周围缺少其他水分子,因此没有办法形成如冰块内部那般规则的结构,只能杂乱无序地游荡在表面。
时至今日,虽然对冰面为什么这么滑这一问题仍存在争议,但大多数科学家认为,假设3的说法更加靠谱,是冰面为什么这么打滑的最主要原因。


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