科學(xué)家近日宣布了一項關(guān)于水的新發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了我們對水這一常見物質(zhì)的傳統(tǒng)認知。長久以來，我們知道水主要以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)存在，但鮮為人知的是，水在高溫高壓條件下還能展現(xiàn)出更多奇異的形態(tài)。

在法國勞厄-朗之萬研究所，一個國際科研團隊借助先進的中子光譜儀，成功觀測到了一種名為“塑性冰七”的水的奇異形態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)不僅證實了科學(xué)家15年前通過分子動力學(xué)模擬預(yù)測的結(jié)果，更是首次通過實驗手段捕捉到了這一神秘形態(tài)。

“塑性冰七”是一種獨特的混合態(tài)，它兼具固態(tài)和液態(tài)的特性。在這種形態(tài)下，水分子形成了與“冰七”相似的剛性立方晶格結(jié)構(gòu)，但不同之處在于，“塑性冰七”中的水分子仍保持著液態(tài)水中的快速旋轉(zhuǎn)運動。這種旋轉(zhuǎn)運動發(fā)生在皮秒級別，即在極短的時間內(nèi)完成。

據(jù)科學(xué)家介紹，“塑性冰七”存在于一個特定的溫度和壓力范圍內(nèi)，即在177℃至327℃的高溫和0.1GPa至6GPa（相當于1億至60億帕）的壓力環(huán)境下。這一發(fā)現(xiàn)揭示了水分子在高溫高壓條件下的復(fù)雜行為，為理解水的物理和化學(xué)性質(zhì)提供了新的視角。

研究團隊進一步指出，水在溫度和壓力變化時會展現(xiàn)出三種不同的形態(tài)：液態(tài)水、固態(tài)冰以及位于兩者之間的“塑性冰七”。在液態(tài)水中，水分子可以自由平移和旋轉(zhuǎn)；在固態(tài)冰中，水分子的平移和旋轉(zhuǎn)都被凍結(jié)；而在“塑性冰七”中，水分子雖然排列成有序晶體結(jié)構(gòu)并失去了自由平移的能力，但仍保留了旋轉(zhuǎn)能力。

這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們對水的基本認識，還為材料科學(xué)、地球科學(xué)以及天文學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了新的啟示?？茖W(xué)家表示，未來將繼續(xù)探索水的更多奇異形態(tài)，以深入了解這一地球上最重要的物質(zhì)之一。