- 主题:水在2000℃高温下竟可以结冰?科学家发现水的第20种形态:冰18
在地球的自然条件下,水可以有三种状态:室温下的液体、零下的固体和100℃下的气体
。但是你知道水在高温下是不可能变成气体或结冰的。更别说让水是在2000℃高温下结
冰?在此之前,一些科学家已经做过实验,证明水确实可以变成另一种固态,被称为超
级冰——冰18。
在1986年1月24日,旅行者2号飞越天王星,距离81400公里。在与天王星接触的最后两个
小时,旅行者2号仔细研究了天王星系统,成功发现了两个环形系统和11颗新卫星。
然而,它携带的“磁场强度计”显示的数据让研究人员非常困惑。
根据我们的一般理解,地球的磁场一般有南北两极。例如,地球磁场有南极和北极。根
据旅行者2号的数据,天王星的磁场极为复杂,不仅有南北两极,而且与其自转方向也不
一致。
同样的现象也出现在海王星上。这似乎意味着这两颗巨星的“发电机”的电流并不是在
地核中运行,而是被限制在地球薄壳中。
为了解释这一异常现象,科学家们在1988年首次预言,在天王星和海王星这两颗富水行
星中,由于极端压力和温度的存在,冰会变成一种反常的状态——冰十八。
“冰18”是冰的一种形式。它是一种超电子导体,不同于以往所有已知的水冰。它一部
分是固体,一部分是液体。原来的水分子分解,氧原子形成立方晶格,氢原子可以自由
流过晶格。
然后你会想为什么冰会在这么高的温度下结冰?
事实上,科学家们研究这种事情已经有很长时间了。例如,2018年,麻省理工学院做了
一项实验,他们成功地将碳纳米管中的水冷冻到105℃。当时,他们推测原因是碳纳米管
的空间非常小,只能容纳5个水分子。因此,当过多的水分子进入纳米管并加热后,管中
的压力急剧增加,水分子开始压缩,分子之间的距离减小,水在2000℃高温下是可以结
冰,最后我们找到了结果。
然而科学家们还发现,在我们的太阳系中可能有大量这样神秘的超级冰,甚至比整个地
球的质量还要大得多。这是因为在太阳系的边缘有两个巨大的冰巨人,天王星和海王星
。它们的质量是地球的十倍多,而且大部分是由水组成的。因此,科学家认为这种超级
冰的厚地幔可以在其表面8000公里以下形成。也就是说,宇宙中极有可能存在这种固体
水!
对于冰18的推测并不局限于科学界。《三体》作者刘慈欣认为,因为科学家创造了高温
和高压环境,让水分剧烈运动,同时高压使水分子间距减下,不断压缩分子运动空间,
最终才有了“冰十八”的产生。
这个猜想真是吓人。
而且,这一猜想也被放在刘慈欣的《三体》一书中。
《三体》中有一个情节,是关于一个女人用四维空间拿另一个人的大脑。
更重要的是,三体里还说宇宙最初有更多的纬度。经过不断的降维,它变成了现在的三
维世界。即使随着剧情的发展,整个太阳系也被一个小小的二维箔片变成了二维!
就像梵高的星空。没有人能活下来。真的有点吓人。
当然,这些只是目前的猜想,但不可否认的是,刘慈欣的三体绝对是科幻小说的里程碑
。它不仅是一部精彩的小说,而且具有很高的现实意义和参考价值。
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天王星和海王星上很热吗?
【 在 PlayerUnkwn 的大作中提到: 】
: 在地球的自然条件下,水可以有三种状态:室温下的液体、零下的固体和100℃下的气体
: 。但是你知道水在高温下是不可能变成气体或结冰的。更别说让水是在2000℃高温下结
: 冰?在此之前,一些科学家已经做过实验,证明水确实可以变成另一种固态,被称为超
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实验室内没能有?
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