【為什麼水更喜歡單身生活】

明道 · 發表於 2014-5-30 05:59:42

【為什麼水更喜歡單身生活】

水的雙重生活嗎？

液態水可以存在兩種不同形式的想法一直存在爭議，因為它第一次提出了 20 多年前。

但現在在水中的"液 — — 液階段過渡"的存在已斷然受到加利福尼亞大學伯克利分校，兩名研究人員說他們廣泛搜索它在電腦類比中的發現沒有這種東西的人。

相反，他們說，較早的聲稱源于共同的問題解釋類比之前他們已經達到的平衡狀態。

液體水有兩個不同階段日期追溯到 1992 年時在波士頓大學和同事基因赤柱仲介穩區的深深地調查調查的可能性過冷水。

使用電腦類比，而不是實驗，是很難做作為水傾向凍結冰，赤柱和同事發現約 –75 ° C 以下和在幾個一千個大氣壓的壓力下，亞穩態液態水可以自發地將分成兩種形式。

它們之間的相邊界結束在一個關鍵點，兩個類型的水變得難以區分。

在混亂中訂購嗎？

液體 — — 基本上一密堆雜亂無序分子 — — 可以有兩種不同形式的想法是障礙的令人驚訝，很難看到如何可以有兩種不同。

水分子，然而，是不同的他們連結成一個不斷變化的 3D 網路通過氫鍵。

每個分子（平均）有四個附近的鄰居四面體的安排，使局部結構液體的相對有序。

然而，氫鍵往往舉行分子"手臂的長度"，使他們保持比他們否則將進一步分開。

在冰中這將創建一個相當開放的晶體結構，但液態水中的氫鍵很多是變形或破損，允許的分子，更加接近。

赤柱和同事們看到液 — — 液轉型作為反映了兩個相反的趨勢：一方面，分子想要保持一個相當開放的結構，通過氫鍵結合，但另一方面他們實現密度更高，隨機包裝時債券是破碎。

水的假定存在的亞穩態形式之一，因此是"低密度液體"(LDL)，另一種"高密度液體"（HDL）。

我們的計算是與大衛 · 錢德勒的完全不一致的 — — 我們清楚地看到兩個，不是一個液體階段

巴勃羅 Debenedetti，普林斯頓大學幾個其他液 — — 液過渡也因為發現了，在類比和在一些實驗中有一個類似的四面體協調用水的液體、矽、磷等。

事實上，赤柱已建議很多水的著名異常 — — 例如，它的密度峰值在 4 ° C 的事實 — — 是兩個不同的液體階段遠內仲介穩區的回聲。

沒有區別

但現在大衛 Limmer 和加州大學伯克利分校的大衛 · 錢德勒聲稱他們的電腦類比顯示只有一個液相在亞穩態的地區，最終凍結冰。

自從 2011 年發表了他們對此事的第一份檔，他們的建議一直引發激烈的辯論。

新的工作是更詳盡無遺，但仍然認為，沒有證據的液體 — — 液體狀態。

其他人見過渡過？

Limmer 和錢德勒說在類比中，它並不足夠，等待系統安頓下來到穩定狀態，可能會採取作為標誌系統已達到其平衡狀態的密度。

他們說一個人需要等待足夠長的系統的第二個參數，從一種結晶的區別非晶相平衡。

但後者，他們說，可以採取數千倍更長的時間比密度平衡，因為它涉及到從液體冰過渡期間的大型域重新置放。

在途中對結晶、 [第二個參數] 變化細微地哪裡密度可能會非常波動很多次密度更高液體和低密度部分形成的晶體，之間的時間刻度上錢德勒解釋了。

其他人提出的錯誤一直在思考這些密度波動代表不同的液體階段之間的過渡.赤柱，不過，不被說服了。

所有類比現實水的潛能與液 — — 液過渡假說相一致，他都說。

激烈的辯論

巴勃羅 Debenedetti，一個化學物理學家在普林斯頓大學，新澤西，也仍然深信液 — — 液過渡是真實的和最近報告類比顯示兩個液體階段使用的同一水潛力之一的 Limmer 和錢德勒的報告只有一個單一的階段。

斯坦利認為伯克利雙核兩種液體在哪裡介穩相圖區域外只有這一家。

錢德勒，然而，否認這種說法。

當然我們在相同區域的相空間，他表示。

Debenedetti 進一步提出有利於上周在巴爾的摩會議美國物理社會過渡的結果。

他說：我提供明確計算兩個並存的亞穩態液體階段和穩定的晶體，在相同的溫度和壓力，所有的證據。

我們的計算不完全符合大衛 · 錢德勒的 — — 我們清楚地看到兩個，不是一個液體階段斯坦利還指出，液 — — 液過渡是毫不含糊地水系統中存在的"。

但雖然錢德勒同意過渡為磷似乎是真實的東西，並相信液硫在做類似的事情，他還說這種現象是一點也不像水，不能直接觀察到的假定存在液 — — 液過渡。

在這點論據似乎接近的僵局。

錢德勒說：那裡是顯然需要進行獨立評估，本主題中。

關於作者

菲力浦球是一個設在英國的科學作家

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