Технологии и наука Физики обнаружили "черную дыру" в воде: при низкой температуре ведет себя очень странно
По мере охлаждения вода ведет себя все более необычно с точки зрения физики. Теперь ученые обнаружили нечто новое: скрытую “критическую точку”, которая возникает в очень холодной, но не замерзшей воде.
С помощью разного давления и температуры физики могут поддерживать воду в жидком состоянии значительно ниже стандартной точки замерзания. Предыдущие исследования предполагали, что на этом особом этапе вода разделяется на две различные фазы: жидкость с высокой плотностью и жидкость с низкой плотностью. Новое исследование показало, такое состояние известное как жидкость-жидкость действительно существует. Также физики обнаружили критическую точку, за которой вода переходит в единственное, но летучее состояние с точки зрения своей молекулярной структуры, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Відео дня
Критическая точка состояния жидкость-жидкость – это конечная точка фазового перехода под названием жидкость-жидкость, которая, как считается существует у воды. В этой точке две различные фазы воды, жидкость с высокой плотностью и жидкость с низкой плотностью, существуют в равных пропорциях. Считается, что соотношение между разными фазами очень холодной, но не замерзшей воды, можно регулировать с помощью давления и температуры.
Получить точные данные об этих состояниях воды оказалось сложно, поскольку они находятся на границе между замерзанием воды и превращением ее в лед. Но физики во время экспериментов смогли наблюдать как еще до превращения воды в лед исчезает состояние жидкость-жидкость и возникает новое критическое состояние.
"На протяжении десятилетий существовали различные теории, объясняющие странные свойства очень холодной воды, и одна из теорий заключалась в существовании критической точки. Теперь мы обнаружили, что такая точка существует", — говорят авторы исследования.
Быстрый нагрев с помощью инфракрасных лазеров и сверхбыстрые снимки, сделанные с помощью рентгеновского излучения, помогли обнаружить эту критическую точку воды.
Хотя физики говорят, что точная критическая точка сверххолодной воды не была обнаружена, но это исследование значительно сужает границы ее определения. Физики считают, что критическая точка воды существует при примерно минус 63 градусах по Цельсию и при давлении в 1000 атмосфер.
Ученые говорят, что критическая точка воды, по-видимому, похожа на черную дыру. По мере приближения воды к этой точке динамика системы жидкости замедляется, а структурные изменения занимают гораздо больше времени. Это делает невозможным для жидкости избежать фазового перехода.
Это открытие продвигает вперед понимание того, как работает вода и почему она может вести себя так странно на фундаментальном уровне.
Достаточно взглянуть на кубики льда, чтобы увидеть странности воды. Когда вещество охлаждается, оно обычно сжимается и становится плотнее, но не в случае с водой, поэтому кубики льда плавают у поверхности стакана, а не опускаются на дно.
У воды есть много других странных свойств, выходящих за рамки ее наиболее распространенных состояний, включая поведение "жидкость два в одном", описанное выше.
Как уже писал Фокус, физики выяснили, что жидкости могут ломаться как твердые тела.
Также Фокус писал о том, что что-то странное происходит с магнитным полем Сатурна: его сильно перекосило.
При написании материала использованы источники: Science, ScienceAlert.
