П`ять дивовижних фактів про воду
Вода ... Її можна називати як завгодно - від романтичного "джерело життя" до сухого і наукового "H2O" ... Багатьом вода здається самим простою субстанцією, яку тільки можна собі уявити. Однак насправді вода - той самий джерело життя, найчастіше зустрічається на Землі в рідкому вигляді - є вкрай таємничим речовиною.
Досить сказати, що вчені досі не можуть чітко обгрунтувати всі властивості води. Якщо ви сумніваєтеся в її таємничості, пропонуємо вашій увазі п`ять найбільш дивовижних фактів про властивості води.
1. Гаряча вода замерзає швидше, ніж холодна вода
Візьміть дві ємності з водою (можна невеликі). Наповніть одну гарячою водою, а іншу - холодною. Поставте їх в морозилку (тільки не зіпсуєте її!). Гаряча вода замерзне швидше холодної. Зачекайте, скажете ви! Це ж суперечить здоровому глузду! Хіба не повинна гаряча вода спочатку охолонути до температури холодної, а вже потім піддатися замерзання, в той час як холодній воді потрібно набагато менше часу для замерзання?
У 1963-му році танзанійський студент на ім`я Ераста Мпемби, експериментуючи на кулінарному терені, заморожував гаряче морозиво, коли раптом помітив, що гаряча суміш замерзла швидше, ніж звичайне підтале морозиво. Коли він поцікавився у свого викладача про причини даного феномена, той висміяв студента, заявивши, що дане явище не має ніякого відношення до класичної фізики, а є частиною "фізики Мпемби".
На щастя, Мпемби був не з образливих. Він наполіг на проведенні експерименту, який, в кінцевому підсумку, підтвердив спостереження студента: за певних умов гаряча вода дійсно замерзала швидше холодної води! Мпемби пощастило, так як він прославився, і з тих пір цей феномен стали називати ефектом Мпемби. Втім, дане явище було помічено ще такими великими вченими, як Арістотель, Рене Декарт і деякими іншими.
Однак як же вчені пояснюють цей дивний феномен? Насправді, однозначної відповіді не може дати жоден професор, хоча існує декілька можливих пояснень цього явища. При цьому багато хто з пояснень досить складні, так як враховують такі складні процеси, як переохолодження, випаровування, утворення центрів кристалізації, конвекцію, а також ефект розчинених газів для гарячої та холодної води.
2. надохолоджених і "миттєве" замерзання
Здавалося б, кожній дитині відомо, що для того, щоб вода перетворилася на лід, її необхідно охолодити до нуля градусів Цельсія. Однак в деяких випадках цього не відбувається! Наприклад, ви можете спробувати заморозити сверхочіщенную воду, охолодивши її багато нижче нуля градусів (природно, при відповідному тиску!), Проте вона навіть не подумає тверднути.
Вченим відомо досить багато про надохолоджених. Дане явище відбувається тоді, коли кристалів льоду для початку формування необхідна своєрідна точка освіти. Цією точкою може бути все, що завгодно, починаючи від бульбашки повітря і закінчуючи плаваючою смітинки в воді. Якщо нічого цього не спостерігається, вода буде продовжувати залишатися надохолоджених рідиною без перетворення в лід.
Однак якщо така відправна точка є (для цього достатньо струсити пляшку з надохолоджених водою, щоб виникли бульбашки), вода починає миттєво перетворюватися в лід. В Інтернеті зараз можна знайти незліченна кількість відеороликів, що демонструють нам саме таке явище. Примітно, що аналогічним чином і перегріта очищена вода "не бажає" перетворюватися в пар, навіть якщо її температура перевищує температуру кипіння води.
3. Склоподібна вода
Дайте відповідь-ка не роздумуючи довго: скільки агрегатних станів води ви знаєте? Якщо ви пригадаєте тільки три фази - рідина, газ і твердий стан - то ви помилилися. Насправді, існує, принаймні, п`ять різних фаз рідкої води і цілих 14 різних фаз (це ті, що вченим вдалося відкрити!) Льоду.
Взяти хоча б той же ефект надохолоджених. Виявляється, як би ви не старалися, але навіть ідеально очищена вода негайно перетвориться на лід при температурі -38 ° C. Однак що станеться в тому випадку, якщо ми продовжимо опускати температуру води? Як тільки ви дійдете до позначки в -120 ° C, почне відбуватися щось дуже дивне: вода стане надзвичайно вузький і густий, як патока. А при температурі в -135 ° C вода перетвориться на так звану склоподібну воду, тобто, стане твердою, але не матиме кристалічну структуру.
4. Кількісні характеристики води
На молекулярному рівні поведінку води ще більш таємниче! У 1995-му році експеримент по розсіюванню нейронів приніс вченим несподівані результати: фізики виявили, що коли нейрони націлені на молекули води, їм вдається "розрізнити" лише 25 відсотків протонів водню.
Іншими словами, не вдаючись у складні наукові пояснення, можна сказати, що в якусь частку секунди (точніше кажучи, 10-18 секунди) виникає загадковий кількісний ефект і хімічна формула води на цей час перестає бути H2O, а стає H1,5O!
5. Чи володіє вода пам`яттю?
Один з розділів гомеопатії - альтернативної медицини - заснований на тому, що розбавлені розчини речовин здатні надавати зцілювальний ефект. Причому, цей ефект спостерігається навіть тоді, коли коефіцієнт розведення настільки великий, що неможливо в розчині виявити жодної молекули розчиненої речовини, крім молекул самої води. Прихильники гомеопатії пояснюють цей парадокс тим, що існує таке поняття, як "пам`ять води". Мовляв, молекули води просто "запам`ятовують" інформацію про тих частинках речовини, яке було розчинено у воді.
Втім, дана заява позбавлена всякого здорового глузду для переважної більшості прихильників традиційної медицини. Чи не вірила в подібні властивості води і якась Маделейн Енніс, фармаколог і професор Королівського університету в Белфасті, Північна Ірландія. Енніс, яка завжди була затятим критиком гомеопатії, навіть вирішила провести спеціальний експеримент, щоб довести, що ніякої пам`яті у води немає. Експеримент був проведений, проте результати його виявилися зовсім не ті, що очікувала професор Енніс.
У своєму недавньому звіті Енніс детально описала процес спостереження за тим, який ефект робить сверхрастворенний розчин гістаміну на лейкоцити, які борються із запальним процесом. Лейкоцити, які називають базофілами, вивільняють гістамін тоді, коли клітина піддається атаці. Однак гістамін не здатний вироблятися неодноразово. Дослідження, проведене в чотирьох різних лабораторіях, виявило, що гомеопатичні рідини (розчинені настільки, що в них неможливо виявити жодної молекули гістаміну) виконують функції гістаміну!
Швидше за все, Енніс не зраділи, коли отримала подібний результат, однак заперечувати сам факт ефекту пам`яті вона більш не могла. Так чому ж так сталося? Як відомо, гомеопати готують свої розчини, розводячи в них різні речовини (Наприклад, деревне вугілля, беладона, отрута павука в етанолі і так далі) . Потім отриманий розчин знову і знову багаторазово розбавляють водою, поки не залишається лише своєрідний відбиток молекул розчиненої речовини на молекулах води. При цьому отримана рідина зберігає властивості ліки.
Насправді, скептицизм Енніс можна зрозуміти. Більш того: в деяких випробуваннях замість гомеопатичних засобів застосовувалося плацебо (в даному випадку звичайна питна вода) при лікуванні пацієнтів. На багатьох таке "лікування" діяло благотворно. Однак зовсім інша ситуація склалася під час проведення експерименту в Белфасті. Професор Енніс визнала, що офіційна наука не в змозі пояснити виявлений вченими феномен, а тому потрібні додаткові дослідження. Однак якщо даний феномен підтвердиться, слід переглянути всю фізику і хімію!
Відомо, що вчені поки не змогли повторити експеримент Енніс. У той же час, сама Енніс не готова визнати наявність пам`яті у води, а лише підтверджує факт спостереження незвичайного ефекту. Однак зовсім недавно група вчених з Торонтського університету, Канада, досліджувала динамічні властивості води, використовуючи так звану багаторозмірний нелінійну інфрачервону спектроскопію. Як виявилося, молекули води дійсно продемонстрували те, що можна назвати пам`яттю. Однак, на жаль, для гомеопатів, тривав даний ефект всього 5 на 10-14 секунди! Містика, та й годі ...
