At finde flydende vand koldeste temperatur og dets særpræg

To forskergrupper, der arbejder uafhængigt af hinanden, har opdaget nogle bemærkelsesværdige træk ved flydende vand - det kan afkøles til -42,55 ° C, og det ser ud til at have det, der beskrives som en singularitet. Det første hold, bestående af medlemmer fra hele Europa, udført eksperimenter designet til at finde den laveste temperatur, ved hvilken flydende vand kan eksistere. De har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve . Det andet hold, med medlemmer fra Sverige, Korea og Japan forsøgte at lære mere om egenskaberne ved flydende vand, når de blev afkølet til meget lave temperaturer. De har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Videnskab . Paola Gallo med Università Roma Tre og Eugene Stanley med Boston University tilbyder et perspektiv stykke om arbejdet udført af de to teams i samme Videnskab problem.

Selvom det er rigtigt, at flydende vand normalt bliver et fast stof ved 0°C, det er også rigtigt, at under visse omstændigheder, flydende vand kan være meget koldere end det, som når det køles meget hurtigt – et hurtigt målesystem kan tage temperaturen på vandet, før det når at danne krystaller. Men hvor koldt kan det lige blive? Tidligere teori har antydet, at grænsen sandsynligvis er -40 ° C. Jeg denne nye indsats, forskerne fandt, at det kunne blive lidt koldere end det ved at injicere meget små dråber i et vakuumkammer. Da dråberne bevægede sig gennem kammeret, noget af vandet fordampede, får temperaturen til at falde. Holdet brugte lasere til at måle ændringen i dråbernes diameter til at beregne deres temperatur, og fandt den nye lave rekord på -42,55 ° C.

Flydende vand har også en anden mærkelig egenskab, ifølge forskerne med den anden indsats - evnen til at eksistere i to forskellige flydende tilstande, når de er nedkølet og til at springe mellem dem på et givent tidspunkt, som holdet kaldte sin singularitet. De brugte en lignende opsætning som den første gruppe, injicering af vanddråber i et vakuumkammer og skyde dem med en laser for at måle deres temperatur, men de fandt noget nyt. Forskellige dele af dråberne havde forskellige tætheder, og nogle gange syntes molekylerne i dråberne at have svært ved at beslutte, hvilken tilstand de skulle indtage, og bevægede sig så frem og tilbage, antyder en singularitetstilstand.

© 2018 Phys.org