到了冬天,就是下雪的季节。一旦下了雪,地面结冰,就是在所难免的。
每次地面结冰的时候,大家都要像鸭子一样一摇一摆地走路,否则就会滑倒。
那么,你有没有想过:冰为何是滑的?为什么我们会滑倒呢?
从另一方面来看:既然冰是如此之滑,为何滑冰的人踩在冰刀上,就可以随意地在上面滑冰,而不滑倒呢?
这个问题,不仅我们没想明白,连科学家也都充满了疑问。
这首先要从水和冰的区别来说。
水和冰,其实是同一个物质的不同状态,一个是液态,一个是固态。一般来说,一种物质从液态转变为固态,体积会变小。可是,水是个例外。由于独特的分子作用力,导致水在凝固成冰的时候,反而会膨胀。
因此,有人就提出猜想:如果我们用外界的压力压迫冰,比如人踩上去,就会导致冰的体积变小,那么它就会变成水。而由于水面是平的,所以,冰就非常光滑了。
这个说法在生活中,也可以自己进行实验。我们可以拿一个冰块,然后取一根细铁丝放在冰块上,通过压铁丝的两侧提供压力,可以用铁丝将冰割成两块。而同时,被割过的部分,只要你不将它们分开,它们很快就会重新冻结在一起,这就是冰的再膨胀现象。
这就是一直广为流传的压力融解说,不过,尽管流传了这么久,人们对这个说法的质疑声一直没有平息过。
以上面说的冰刀滑冰为例,有科学家计算过:想要利用压力导致冰的分子作用力被破坏的话,并不是那么容易的事。即使冰刀的面积非常小,但是如果想达到足够的压强,至少也需要一个350斤的人踩上去才行。一般一个普通体重的人踩在冰刀上所产生的压强,只能够把冰升温0.02摄氏度,这显然是不合理的。
压力融解说虽然被质疑,但是绝大部分科学家还是相信:冰之所以滑,和表面的水是有着密不可分的关系的。实际上,不论是多低的温度,即使在冰点以下,冰的表面始终都会附着一层水。
著名物理学家法拉第曾经就做过一个实验:把两块冰放在冰箱里,过一会再拿出来,它们竟然冻结在了一起。这说明,中间一定有水冻结过。
那么,解决冰为何滑的问题,似乎就变成了解决冰面为何永远都水的原因。
有人认为,滑冰运动员之所以可以让冰的表面有水,并不像上面说的来自于压力,而是摩擦力啊,摩擦生热啊!
可是,这个说法的破绽更多:如果这样的话,滑冰队员还没滑冰的时候,没有摩擦生热,可是冰还是很滑啊!
直到现在,这个问题始终还没有一个解答,能够说服所有人。
小编认为,这个世界本来就没有固定的东西,所有的一切都处于平衡的状态。
水凝固成冰,也不是绝对地全部凝固,而是绝大部分凝固。只要不是在绝对零度,所有的微观粒子都是处于运动状态。冰层内部的粒子由于外面还有冰的束缚,所以无法自由运动。而表面则不一样,冰的分子可以自由运动,有的运动得快一点,在宏观上就表现为水了。
总之,这个有趣的问题,目前还没有一个准确的答案,希望科学家早一点研究明白,毕竟,我真的不想冬天再在外面摔跤了!
联系客服