水

水，地球上最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，由氫、氧兩種元素組成的無(wú)機(jī)物，化學(xué)式為H?O，在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體，是人類(lèi)生命的源泉，是生物體最重要的組成部分。 在教科書(shū)中，人們對(duì)水的描述是這樣的：水是一種極性分子，常壓下熔點(diǎn)為0℃，密度為1g/cm3，臨界溫度374.3℃，臨界壓力22.05 MPa，從微觀角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)水分子通過(guò)氫鍵與其它4個(gè)水分子聯(lián)系在一起，形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然這種氫鍵是動(dòng)態(tài)的，不斷形成又不斷被打破。 人們不禁要問(wèn)，教科書(shū)里關(guān)于水的描述正確嗎？在任何狀態(tài)下，比如超臨界狀態(tài)，水分…

水幾乎影響著我們生活的方方面面，塑造著我們所居住的自然環(huán)境。在我們所知的生命所必需的主要物理和化學(xué)過(guò)程中，水是一個(gè)關(guān)鍵因素。盡管水大概是我們最為熟知的物質(zhì)之一，但科學(xué)家們對(duì)低溫下水的性質(zhì)依然知之甚少。 1976年，Speedy和Angell的實(shí)驗(yàn)揭示了水在過(guò)冷時(shí)的獨(dú)特行為變得更加明顯：冷卻時(shí)液態(tài)水的響應(yīng)函數(shù)（等溫壓縮性、等壓熱容和熱膨脹系數(shù)的大小）急劇增加，這意味著相應(yīng)的漲落增強(qiáng)（分別是密度、焓和熵體積協(xié)方差）。從那時(shí)起，為這些觀察提供一個(gè)可實(shí)驗(yàn)測(cè)試的熱力學(xué)一致性解釋成為研究人員的一個(gè)主要目標(biāo)，…

當(dāng)你站在水邊時(shí)，是否曾經(jīng)留意過(guò)水黽、甲蟲(chóng)幼蟲(chóng)和蚊子幼蟲(chóng)等小動(dòng)物在水面上或站立，或行走，或跳躍，或懸掛，進(jìn)行著交配、捕食、逃跑和生存等一系列生命活動(dòng)？大自然利用表面張力來(lái)支撐液體表面的致密物體。那么，利用同樣的方法，我們是否也可以讓一滴水懸浮在水面上呢？ 美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和馬薩諸塞大學(xué)Thomas P. Russell教授、Ganhua Xie博士后聯(lián)合了來(lái)自倫敦大學(xué)學(xué)院、香港大學(xué)、北京化工大學(xué)、日本東北大學(xué)等高校的研究者，證明了通過(guò)表面張力可以將凝聚層包裹的聚合物水溶液液滴懸掛在密度較…

1971年，天文學(xué)家卡爾?薩根提出“行星工程學(xué)”融化火星極地水冰，創(chuàng)造溫和環(huán)境。天體生物學(xué)家克里麥克凱伊認(rèn)為只要火星上存在足夠的二氧化碳、水和氮，就完全可以對(duì)火星進(jìn)行地球化改造。但根據(jù)一項(xiàng)新研究，現(xiàn)有技術(shù)根本無(wú)法改造火星環(huán)境?；鹦堑厍蚧脑爝^(guò)程一些科學(xué)家認(rèn)為對(duì)火星進(jìn)行地球化改造并非一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想。如果能夠讓這個(gè)夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，死一般沉寂的火星將變成一顆生機(jī)勃勃的星球。所謂的地球化改造是指：利用冰封在土壤中的二氧化碳再造火星大氣層。這種溫室氣體的升溫效應(yīng)將改變火星氣候。隨著溫度升高，地上和地下的…