是什么让冰很滑?

由:劳里·l·鸽子

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大脑材料:为什么冰会滑?HowStuffWorks

当你滑冰喝着饮料-但当你从危险的楼梯上滑下来时就没那么好了。但令人惊讶的是,背后的科学为什么冰是如此的滑仍然是一个谜。

作为BrainStuff主持人本·鲍林和乔·麦考密克在上面的视频中调查了一下,冰并不总是遵守规则。当然,可能只是水的温度降低到足以使液体转变为固体,但这就是它开始显现出反叛本性的地方。其他固体在经历状态变化时并不滑。岩浆冷却后变成火成岩,而岩石本身并不滑。

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更重要的是,冰并不一定因为寒冷而变得滑。你可以在冰冻的混凝土上漫步一整天而不用担心滑倒。那么,为什么水即使是固体也会变得如此光滑呢?

但问题是:科学家们并不十分确定。他们知道冰的滑性和它的固体状态没有任何关系。实际上,这可能与冰的表面很快就会变成液体有关。这意味着你滑倒在结冰的池塘上的原因和你滑倒在新擦过的瓷砖地板上的原因是一样的。但首先为什么会有液体呢?为什么它不像下面的其他冰那样冻结呢?

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即使在零度以下,冰也会很滑。
Ascent PKS Media Inc./Getty Images

首先,专家们现在认为,物理和化学教科书几十年来教授的内容几乎肯定是错误的。他们认为,使冰滑的液体是由压力融化形成的,这意味着当我们踩在冰上时,我们脚上的压力会使顶层的冰融化成水。然而,人并没有重到可以踩碎冰的程度。还有另一个问题:当零下15度的时候,我们仍然会在冰上打滑压力融化窗外。因此,有两种新的理论可以解释其中的原因。

另一种理论假设冰是滑的由于摩擦,即两个固体物体摩擦时产生的阻力。所以当溜冰鞋与冰摩擦时,这种摩擦会加热冰并融化一层非常薄的冰。

另一种理论是冰本身固有的。科学家们发现冰冻的水不是相当正如我们曾经认为的那样——至少在亚微观尺度上是如此。尽管人类肉眼无法看到,一块固态水冰表面覆盖着一层非常薄且不稳定的半液态分子。这些半液体分子不连接六角链的链接冰晶层的结构。所以实际上是这个半流体层很滑。

不管冰的滑属性是基于一种理论还是两者的结合,如果你滑倒了,这个信息可能不会让你感觉好一点。为什么不试试把电锯而不是冰?

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湖可以完全结冰,但仍然很滑。这是为什么呢?
奥利弗Renck /盖蒂图片社

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