Четвертое агрегатное состояние воды
У каждого вещества, которое существует в природе, имеется четвертое агрегатное состояние. Разогретое до невероятных температур вещество любого вида может перейти в плазму, но не вода. Пожалуй, это одно из тех веществ, которые отличаются по своей природе. Что же можно сделать с жидкостью, чтобы получить таинственное четвертое состояние, которое отличается от плазмы?
В поисках неизведанного
Так называемое таинственное состояние воды – это открытая много лет назад Дерягиным уникальная жидкость, которая по своим физическим свойствам похожа на любые другие вещества. То есть, когда температура опускается до 0 градусов и ниже, ее плотность падает. По сути, ее можно было бы назвать молекулярной водой, но это слишком серьезное упрощение, которое на самом деле не дает точного ответа на вопрос о том, почему происходит такое явление.
Как же образуется дерягинская вода? Необычные природные явления натолкнули ученых на мысль о том, что существуют особые условия, при которых жидкость остается жидкостью даже при минусовой температуре. Что же для этого нужно было сделать в естественных условиях? Где-то в пределах Полярного круга (и даже чуть севернее) существует явление облачности на большой высоте. Если на средних широтах и южнее облака не поднимаются выше 10 километров, тогда как на севере серебристые облака находятся выше 80 километров. Это очень высоко, но ведь тогда получается, что вода может существовать и при отрицательных температурах.
Удивительная несостыковка
Откуда появился этот теоретический парадокс? Агрегатное состояние меняется при достижении водой температуры в 0 градусов. А облака, которые плавают на высоте 10 километров, все еще находятся в зоне положительной температуры. На высоте, где были обнаружены легкие серебристые облака, не существует даже зон с положительной температурой. Близость космического пространства и отдаленность от поверхности Земли, которая отражает тепло, усиливает отрицательные температуры. Причем облака – это не кристаллы льда, а капли воды, но настолько маленькие, что трудно сразу же сказать, в каком виде они находятся. И в итоге получается, что агрегатное состояние не меняется при низких температурах в верхних слоях атмосферы.
Необычное явление изучал Дерягин. Он проводил опыты в искусственно созданных условиях, поскольку в то время, когда он начал изучение, долететь до 80-километровой высоты было слишком накладно для изучения жидкости. Поэтому была использована камера Дюара. В ней располагался термометр, капилляр (очень тонкая трубка из стекла), а также большая основная камера. Это устройство работало следующим образом: при откачке воздуха температура падала, образовывался конденсат, а та его часть, которая оседала в капилляре, представляла собой воду второго типа, дерягинскую воду. То есть, то самое четвертое состояние.
Изменение плотности
В итоге получилось, что состояние новой воды, полученной в лаборатории, отличается по своим физическим параметрам от обычной жидкости. И график, показывающий изменение плотности в зависимости от температуры, больше не выглядел, как гипербола. Это была классическая прямая линия, которая пересекала график строго в точке (0; 0). Таким образом, новая вода могла существовать при минусовой температуре, не переходя в лед. Но можно ли получить не только капли, но и полноценную жидкость?
Впоследствии, когда опыты Дерягина были свернуты, работами занимались как отечественные, так и зарубежные ученые, которые в разной степени смогли продвинуться в исследованиях капиллярной жидкости. Но самое главное, новый тип жидкости, был открыт.
