Ученые раскрыли загадку двойственной природы воды

Группа экспертов из Принстонского университета сумела с помощью компьютерной модели обнаружить двойственную природу воды: при низких температурах и выше определенного уровня давления, вода способна перейти сразу в две жидкие формы, сообщает Naked Science.

«Наши данные показывают, что при достаточно низких температурах вода может разделиться на две различные жидкие фазы различной плотности», сказал профессор Пабло Бенедетти из Принстонского университета.

Эти две жидкие формы сосуществуют примерно как растительное масло и уксус в заправках для салата с той разницей, что речь идет об одном и том же веществе – обыкновенной воде.

Если данные компьютерной модели удастся получить в реальном эксперименте, это приведет к лучшему пониманию поведения жидкости в высотных облаках, где вода может сохранять жидкую форму даже при температуре ниже точки замерзания.

Именно из такого «сверххолодного» состояния в дальнейшем формируется град или снег. Изучение поведения воды в таких экзотических условиях поможет в метеопрогнозах и при построении точных климатических моделей.

Компьютерная модель принстонских специалистов подтверждает гипотезу фазового перехода «жидкость-жидкость», впервые выдвинутую Юджином Стэнли из Бостонского университета в 1992 году.

Сосуществование воды в двух фазах одновременно может объяснить ряд ее странных свойств, например, почему лед плавает по поверхности воды, а не тонет, подобно другим материалам ниже точки замерзания.

Также необычны повышенная способность воды поглощать тепло и тот факт, что коэффициент сжатия воды с понижением температуры увеличивается. 

Гипотеза фазового перехода «жидкость-жидкость» с самого начала вызывала бурные дебаты среди специалистов. К сожалению, эксперименты, которые могли бы ее подтвердить или опровергнуть, очень трудно осуществить, поскольку время сосуществования двух форм воды непродолжительно и доказать наличие фазы «жидкость-жидкость» в лабораторных условиях затруднительно.