นักวิทยาศาสตร์ค้นพบน้ำที่เป็นของเหลวและของแข็งในเวลาเดียวกัน

Kyle Simmons 18-10-2023
Kyle Simmons

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./ชม

นักวิทยาศาสตร์ของ 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

Kyle Simmons

Kyle Simmons เป็นนักเขียนและผู้ประกอบการที่มีความหลงใหลในนวัตกรรมและความคิดสร้างสรรค์ เขาใช้เวลาหลายปีในการศึกษาหลักการของสาขาที่สำคัญเหล่านี้และใช้เพื่อช่วยให้ผู้คนประสบความสำเร็จในด้านต่างๆ ของชีวิต บล็อกของ Kyle เป็นข้อพิสูจน์ถึงความทุ่มเทของเขาในการเผยแพร่ความรู้และแนวคิดที่จะสร้างแรงบันดาลใจและกระตุ้นให้ผู้อ่านกล้าเสี่ยงและไล่ตามความฝัน ในฐานะนักเขียนที่มีทักษะ ไคล์มีพรสวรรค์ในการแบ่งแนวคิดที่ซับซ้อนออกเป็นภาษาที่เข้าใจง่ายซึ่งทุกคนสามารถเข้าใจได้ สไตล์ที่น่าดึงดูดใจและเนื้อหาที่เจาะลึกทำให้เขากลายเป็นแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับผู้อ่านจำนวนมาก ด้วยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับพลังของนวัตกรรมและความคิดสร้างสรรค์ ไคล์พยายามผลักดันขอบเขตและท้าทายผู้คนให้คิดนอกกรอบอยู่เสมอ ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ประกอบการ ศิลปิน หรือเพียงต้องการมีชีวิตที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น บล็อกของ Kyle นำเสนอข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าและคำแนะนำที่นำไปใช้ได้จริงเพื่อช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมาย