Изданный на этой неделе в журнале Proceedings Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, сотрудничества между Бристольскими университетами и Токио делал попытку нового маршрута, чтобы понять то, что заставляет жидкость вести себя как вода.Когда по сравнению с обычной жидкостью, вода показывает обширное множество аномалий.
Общие примеры включают то, что жидкая вода подробно останавливается на охлаждении ниже 4 C, которое ответственно за озера, замораживающиеся от вершины, а не основания.Кроме того, то, что вода становится менее вязкой, когда сжато, или ее необычно высокое поверхностное натяжение, позволяет насекомым идти на поверхности воды.
Они и много других аномалий имеют фундаментальное значение в бесчисленных естественных и технологических процессах, таких как климат Земли и возможность самой жизни. С человеческой точки зрения это похоже на молекулу воды, был точно настроен, чтобы иметь такие уникальные свойства.
Начинание с наблюдения, что свойства воды, кажется, кажутся точно настроенными, сотрудничество между доктором Джоном Руссо из Школы Бристольского университета Математики и профессором Хэджаймом Танакой из Токийского университета, использовало силу мощных суперкомпьютеров, используя вычислительные модели, чтобы медленно «не настроить» взаимодействия воды.Это показало, как аномальные свойства воды могут быть изменены и в конечном счете уменьшены до тех из простой жидкости.
Например, вместо того, чтобы плавать на воде, плотность льда может изменяться непрерывно, пока это не снижается, и то же самое может быть сделано со всеми водными аномалиями.Доктор Руссо сказал: «С этой процедурой мы нашли, что то, что заставляет воду вести себя аномально, является присутствием конкретного расположения молекул воды, таких как четырехгранная договоренность, где молекула воды соединена с водородом с четырьмя молекулами, расположенными на вершинах четырехгранника.«Четыре из таких четырехгранных мер могут организовать себя таким способом, которым они разделяют общую молекулу воды в центре без перекрывания.
«Это – присутствие этого высоко заказанного расположения молекул воды, смешанных с другими спутанными планами, который дает воде ее специфические свойства.«Мы думаем, что эта работа дает простое объяснение аномалий и подчеркивает исключительную природу воды, которая делает его настолько особенным по сравнению с любым другим веществом».