สารบัญ
เมื่อเราเป็นเด็ก สิ่งแรกที่เราเรียนรู้ในโรงเรียนคือสถานะทางกายภาพของน้ำ: ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ แต่ตรงกันข้ามกับสิ่งที่ดูเหมือนและสิ่งที่เราเชื่อมาทั้งชีวิต มันไม่ใช่สิ่งเดียวเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์จาก Lawrence Livermore National Laboratory ซึ่งตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนีย ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาในวารสาร Nature เพื่อให้รายละเอียดเกี่ยวกับการค้นพบล่าสุดของ น้ำที่มีประจุไฟฟ้าสูง (superionic water) ซึ่งเป็นน้ำรูปแบบหนึ่งที่มีทั้งของแข็งและของเหลว ทำนายโดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเมื่อ 30 ปีที่แล้ว แต่ปัจจุบันมีการสังเกตจริงๆ แล้ว
น้ำเหนือธรรมชาติคืออะไร
น้ำเหนือธรรมชาติ เป็นน้ำอีกรูปแบบหนึ่ง เกิดขึ้นเมื่อของเหลวต้องเผชิญกับอุณหภูมิและความดันในระดับสูง ภายใต้สภาวะเหล่านี้ น้ำจะหนาแน่นและร้อนขึ้นโดยมีเนื้อสัมผัสและพฤติกรรมเหมือนโลหะ
น้ำกลายเป็นของแข็งและของเหลวพร้อมกันได้อย่างไร
เพื่อทำความเข้าใจว่าปรากฏการณ์ซุปเปอร์ไอออนิกทำงานอย่างไร จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยพื้นฐาน: น้ำเกิดจากไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม จึงเป็นสูตร H2O ที่มีชื่อเสียง โดยปกติแล้วพวกมันจะรวมตัวกันเป็นรูปตัว 'V' โดยมีอะตอมของออกซิเจนสร้างพันธะกับอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอม
ภาพประกอบแสดงการก่อตัวของก้อนน้ำแข็งซูเปอร์ไอออนจากความร้อนและแรงดันที่เกิดจากเลเซอร์
น้ำแข็งทั่วไปที่เรารู้จักและใช้ในชีวิตประจำวันเรียกว่า 1H และโมเลกุลของ H20 คือรวมกันเป็นรูปหกเหลี่ยม แต่มีรูปแบบอื่นซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างกันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันในขณะที่แช่แข็ง วิทยาศาสตร์รู้จักอย่างน้อย 12 ชนิด
ดูสิ่งนี้ด้วย: รถไฟหัวกระสุนรุ่นใหม่ของจีนทำลายสถิติด้วยความเร็วถึง 600 กม./ชมนักวิทยาศาสตร์ของ Lawrence Livermore ใช้เพชรสองชิ้นอัดน้ำในปริมาณหนึ่งด้วยแรงดัน 25,000 กิโลกรัมแรงต่อตารางเซนติเมตร ด้วยเหตุนี้ น้ำแข็ง VII จึงถูกสร้างขึ้น ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำธรรมดาประมาณ 60% และเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง
หลังจากนั้น พวกเขาใช้แสงเลเซอร์เพื่อทำให้เกิดคลื่นกระแทกในน้ำแข็ง ทำให้อุณหภูมิของน้ำแข็งสูงขึ้นหลายพันองศาเซนติเกรด และ มีแรงกดดันมากกว่าชั้นบรรยากาศของโลกหลายล้านเท่า น้ำแข็งซูเปอร์ไอออนิกกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 4,700 องศาเซลเซียส
จะหาน้ำที่เป็นของแข็งและของเหลวพร้อมกันได้จากที่ใด
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการก่อตัวของน้ำแข็งนี้อาจปรากฏอยู่บนดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะและที่อื่นๆ รวมถึงดาวเนปจูนและดาวยูเรนัส เป็นไปได้ว่าการค้นพบนี้ยังช่วยอธิบายพฤติกรรมของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์เหล่านี้ ซึ่งมีชั้นบรรยากาศที่อาบไปด้วยเพชรอยู่ตลอดเวลา
ดูสิ่งนี้ด้วย: ภาษาเขียนที่เก่าแก่ที่สุดในโลกมีพจนานุกรมของตัวเองและตอนนี้มีให้ใช้งานฟรีบนอินเทอร์เน็ต