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科學(xué)家們|冰面為什么打滑?( 二 )


這個(gè)解題思路格外清奇。人們已經(jīng)想到了冰面滑是因?yàn)橛兴驗(yàn)橐忉屗畯暮味鴣?lái)而提出了前兩個(gè)假設(shè)。結(jié)果,假設(shè)3認(rèn)為,冰面表層本來(lái)就是有水的,自帶的!
實(shí)際上,這個(gè)現(xiàn)象也是很早就被物理學(xué)家Michael Faraday發(fā)現(xiàn)了,在冰柜里放置兩塊冰,將它們輕輕地堆疊在一起,過(guò)幾個(gè)小時(shí)再打開(kāi)冰柜看看,兩塊冰已經(jīng)變成了一塊。Faraday認(rèn)為,冰塊周圍覆蓋著薄薄的水層,當(dāng)兩個(gè)水層相遇,又凍成了冰。
這一猜想于1987年,被科學(xué)家們通過(guò)X射線成像技術(shù)證實(shí)。冰面上確實(shí)存在一層非常、非常、非常薄的水分子層,厚度約在100納米量級(jí)。結(jié)構(gòu)如下:
原來(lái),當(dāng)水結(jié)冰時(shí),每一個(gè)水分子都會(huì)通過(guò)氫鍵抓住其周圍的水分子,形成晶體結(jié)構(gòu),就像圖中紅色的結(jié)構(gòu)一樣。但是表層的水分子周圍缺少其他水分子,因此沒(méi)有辦法形成如冰塊內(nèi)部那般規(guī)則的結(jié)構(gòu),只能雜亂無(wú)序地游蕩在表面。
時(shí)至今日,雖然對(duì)冰面為什么這么滑這一問(wèn)題仍存在爭(zhēng)議,但大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為,假設(shè)3的說(shuō)法更加靠譜,是冰面為什么這么打滑的最主要原因。


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