眾所周知,水在零度時結冰,攝氏100度時沸騰。但是,科學家最近發現,在微觀世界裏,水在攝氏100度卻結冰,而不是沸騰。

據物理學網站phys.org 11月28日報道,麻省理工學院的研究者對此試驗結果感到驚訝。科學家通常知道,水在微觀下的沸騰和結冰溫度點會發生變化,下降攝氏10度左右。

但是,麻省理工學院的科學家發現,在通常攝氏100度沸點條件下,碳納米管中的水卻變成結冰狀態。更確切地說,攝氏105度甚至攝氏151度時,水在碳納米管中不僅不沸騰,反而變成冰的狀態——凝固不動。

科學家意識到,日常熟知的物質性質在微觀下會發生意想不到的變化。化學教授麥克・斯特諾(Michael Strano)說:「如果把液體放入納米大小的容器中,會改變它的相位變化特徵。」因此水在納米水平的碳導管中,那些水可能因為單位空間的水分子數量明顯減少而出現與宏觀所見截然不同的特點——攝氏100度時並不沸騰而是結冰。

報道說,科學家未預料到水在納米水平的微觀性質會發生如此神奇的變化。斯特諾教授說:「這種變化結果遠遠超出我們的預想。」

他補充道,水在碳納米管內的狀態不是通常的「冰」狀態,而是類似冰的晶體狀態。他說:「它不是真正的冰,而是像冰那樣的狀態。」

斯特諾教授還表示,另一個令人驚訝的結果是與先前預料的「碳會排斥水分子進入」正相反,水分子非常順利地進入納米碳管之中,其原因目前不明。

這不是科學家第一次注意到水在微觀下的神奇變化。早在1994年,日本IHM研究所的江本勝博士(Masaru Emoto)等人開始研究水的結晶現象。經過幾年的觀察,他們驚奇地發現,水結晶不是人們想像的那麼簡單,而是隨著水所處環境的變化而變化。

江本勝博士等人在《來自水的訊息》一書中描述,如果水的周圍環境帶有「善良、感謝、神聖」信息,顯微鏡下的水結晶圖形很美麗;相反,水在接受到「怨恨、痛苦、焦躁」等訊息後,其結晶形狀會呈現紊亂、醜陋的特徵。

研究者舉例說,為水播放明快爽心的貝多芬「田園」交響曲後,水結晶似乎非常飽滿和明亮;而蕭邦的「離別曲」會讓水變成相互分離、各個體積較小的結晶,似乎是「離別」模樣,這些現象讓科學家非常驚訝。◇