En ny type "faseovergang" i vand blev først foreslået for 30 år siden i en undersøgelse af forskere fra Boston University.
Dog eksperimentel bekræftelse af denne hypoteseer endnu ikke lykkedes, fordi overgangen skal ske ved temperaturer, hvor vand under normale forhold bliver til is. I et papir offentliggjort i tidsskriftet Nature Physics giver forskere fra University of Birmingham og Sapienza University i Rom beviser for eksistensen af "tæt vand".
Fysikere har brugt computersimuleringer,at forklare hvilke egenskaber der adskiller de to væsker på mikroskopisk niveau. De fandt ud af, at vandmolekyler i en væske med høj densitet danner strukturer, der betragtes som "topologisk komplekse", såsom trefoil-knuden (ligner en kringle) eller Hopf-leddet (svarende til kædeled). I modsætning hertil danner molekylerne i en væske med lav densitet for det meste simple ringe, og derfor er molekylerne i en væske med lav densitet ikke viklet ind.
Computermodel af vandets tilstand med høj densitet. Billede: Andreas Neophytou et al., Nature Physics
Forskerne brugte i deres simuleringerkolloide og molekylære modeller af vand. Kolloider er partikler, der kan være tusind gange større end et enkelt vandmolekyle. På grund af deres relativt større størrelse og derfor langsommere bevægelse, bruges kolloider til at observere og forklare fysiske fænomener, der også forekommer på meget mindre atomare og molekylære skalaer.
I dette papir giver vi for første gang et kig påvæske-væske faseovergang baseret på ideerne om netværkssammenfiltring. Jeg er sikker på, at dette arbejde vil inspirere til ny teoretisk modellering baseret på topologiske begreber.
Francesco Sciortino, professor ved Sapienza University og medforfatter af undersøgelsen
Forskere mener, at de har udviklet sigmodel vil hjælpe med at designe de eksperimentelle betingelser for at bekræfte faseovergangen i væsken. Derudover mener de, at lignende tilstande kan observeres i andre stoffer, såsom silicium.
Læs mere:
Rekordkoronal masseudslyngning ved Betelgeuse er 400 milliarder gange større end solen
Megalodon spiste et dyr på størrelse med en spækhugger ad gangen
Everest fandt spor af DNA, som ikke burde være der