Физики впервые зафиксировали существование двух дискретных фазовых состояний переохлажденной воды. Эти состояния исчезают в интервале температур от −58 до −66 °C и давлений от 800 до 1000 атмосфер. Данное открытие, анонсированное пресс-службой Стокгольмского университета, имеет фундаментальное значение для науки, особенно в контексте изучения аномальных свойств воды, и открывает новые перспективы для прикладных исследований.
Профессор Андерс Нильссон отметил, что аномалии физических свойств воды, такие как аномальная плотность и уникальная температурная зависимость теплоемкости, привлекают внимание научного сообщества более века. Обнаружение новой критической точки в переохлажденной воде представляет собой значительный шаг в понимании этих аномалий, открывая новые возможности для дальнейших исследований. В перспективе планируется детальное изучение влияния этих свойств на широкий спектр физических, химических, биологических и геологических процессов.
Ранее считалось, что жидкая вода существует в единственно возможной форме. Однако в 2020 году исследования переохлажденной воды выявили присутствие двух различных жидких форм с уникальными физико-химическими характеристиками. Эти формы получили название «высокоплотная жидкость» (HDL) и «низкоплотная жидкость» (LDL). Они различаются по плотности, теплоемкости, вязкости и другим параметрам, что делает их крайне интересными с точки зрения термодинамики и физики конденсированных сред.
Определение границ между этими фазовыми состояниями представляет собой сложную задачу, поскольку они не являются четко разграниченными, а образуют непрерывный спектр состояний. Это затрудняло точное понимание механизмов их формирования и положения критической точки, при которой стираются различия между фазовыми состояниями. Критическая точка определяется как сочетание температуры и давления, при котором исчезают различия между фазовыми состояниями, например, между паром и жидкостью или льдом и паром. В случае переохлажденной воды обнаружение критической точки в интервале давлений от 800 до 1000 атмосфер и температур от −58 до −66 °C предоставляет новые возможности для изучения фазовых переходов и аномалий в поведении воды, сообщает progorodsamara.ru.