水如何变成冰?中国科学家首次证实百年理论预言

水如何变成冰?中国科学家首次证实百年理论预言 2019-12-23 05:14:36 来源:中国青年报 作者:罗攀 责任编辑:罗攀 2019年12月23日 05:14 来源:中国青年报参与互动   本报讯(中国青年报·中国青年网记者 邱晨辉)俗话说,“冰冻三尺,非一日之寒”,那么水究竟是怎么变成冰的?这个问题看似简单,上百年来却没有人能够说得清楚。如今,中国科学家在实验上“再现”了水结冰的过程,揭示了这一过程中“临界冰核”的存在,证实了经典临界冰核理论的百年预言。   12月19日,国际知名学术期刊《自然》在线发表了这一由中国科学院化学研究所王健君、中国科学院大学周昕团队领衔完成的科研成果。这也是科学界首次在实验中证实临界冰核的存在。   该成果论文通讯作者、中国科学院化学研究所研究员王健君告诉中国青年报·中国青年网记者,了解水结冰过程不仅满足了人们的好奇心,更是有用的知识——作为一个自然界的普遍现象,它不仅影响着地球上的气候、地质及生命,还在化学工业、低温生物学、材料科学等领域发挥着至关重要的作用,比如,细胞和组织的低温冻存、维持疫苗在生产和输运过程中的高活性、飞机等交通工具的防冰涂层。   根据热力学原理,水分子在溶液中会不停地进行热运动,当温度低于冰点,水分子会趋向进行有序的排列。   冰核的形成,就是水分子的无序热运动和水分子有序排列的竞争结果。当形成的冰核大小超过临界尺寸时,即形成临界冰核时,水才会开始结冰。   近百年前,科学家吉布斯提出临界冰核理论,并被写入教科书。然而,临界冰核的真实面目却始终没人见过。   王健君说,临界冰核是水和冰相变过程中瞬间存在的过渡态——纳秒级别,尺寸非常小——纳米级别。   如今,王健君团队携手中国科学院大学周昕教授成功探测到临界冰核。实验结合理论计算,简洁清晰地得到了临界冰核的尺寸。   韩国工程院院士Dong June AHN评价道,该研究在冰成核领域是具有里程碑意义的工作之一。   来源:中国青年报 【编辑:罗攀】 更多精彩内容请进入国内新闻 国内新闻精选: 工信部:力争2020年底实现全国所有地级市覆盖5G网络 2019年12月23日 12:50:48 驻加使馆发言人:加方拉帮结派对华施压之举注定徒劳 2019年12月23日 08:39:19 绿漆刷山、盆栽式复绿……揭开环保领域伪装乱象 2019年12月23日 08:19:16 警钟敲响:中国五分之一冰川消融 西北水危机严峻 2019年12月23日 03:59:37 未成年人沉迷网络游戏该如何破解?一文带你了解 2019年12月23日 03:52:12 中国海关:对濒危物种和制品、洋垃圾走私“零容忍” 2019年12月23日 03:46:40 九部门发力带薪休假 会让职工踏上理想中的远方吗 2019年12月23日 03:33:49 2019中国科技高光时刻:克隆杂交稻种子 海上发射火箭 2019年12月23日 03:13:48 矿难中如何绝地求生?“六大避险系统”要切实落地 2019年12月23日 03:09:37 长期加班成常态 新兴行业劳动者权益保障待强化 2019年12月23日 02:13:30