我們都知道水是生命之源,其化學成分是氧元素和氫元素,具有穩(wěn)定性,常溫常壓下是無色無毒流動的液體,但自然界也會有氣態(tài)和固態(tài)。那么水能夠被壓縮嗎?如果一直壓縮會發(fā)生什么變化呢?
宏觀上壓縮會使物體密度變大,體積變小,密度越大其體積變化就更加明顯。微觀下其實就是物體的化學分子之間的間隙減小。通常情況下液體的體積與壓強呈負相關,與密度呈正相關,這種性質(zhì)也被稱為壓縮性。水的壓縮性很小,自然狀態(tài)下可以忽略不計,即便壓強改變,但體積幾乎是不變的。因此也有認為其是不可壓縮的液體。
我們知道分子和原子之間都會有很強的相互作用力,使得他們之間保持一定的空隙,因此即便水分子和水分子之間,氫原子和氧離子都具有一定空隙,但他們之間強烈的排斥力使得水很難被壓縮。但在某些特殊情況下,如水擊或水爆炸可看做液體是可壓縮的。
水的抗壓性超乎想象!要知道深海的壓強非?植,隨著海深度的加深,壓強逐步增大,一般深海深度十倍左右的大氣壓強就是深海的壓強,而在十萬米的深海則是一千多倍的大氣壓強。如果沒有減壓裝備,高壓會對人體產(chǎn)生巨大的壓力,使身體損傷甚至死亡。
但即便是這樣恐怖的壓強下,水的形態(tài)依然沒有發(fā)生改變。也就是說幾乎水的體積隨壓力的變化在實際中都是可以忽略不計的可想而知水的抗壓性很大,至少目前沒有技術可以實現(xiàn)一直壓縮水。
水擊和水下爆炸會產(chǎn)生巨大的破壞力,具有危害性,這二者發(fā)生時都要考慮水的壓縮性。如水下爆炸是因為水的抗壓性高,水受到外力沖擊時,其壓力無法在水中傳遞消解,能量被大量聚集產(chǎn)生強大的沖擊波,因此水下爆炸具備更甚于陸地的威力。
我們知道自然界中氣體、液體、固體在一定條件下可以相互轉化。壓縮水就要克服原子之間巨大的排斥力,而這至少需要五十萬個標準大氣壓,在壓強巨大的地心,水中的氫元素將會被壓縮成氫金屬。
有種假設認為水壓縮到極致會使水的體積無限縮小,質(zhì)量不斷增加,最終會形為黑洞,但也有說水壓縮到極致是高密度冰。但是分子結構被擠壓破壞的情況下可能會釋放出氫原子和氧原子,形成氫氧化物。而在壓縮過程中,水分子之間的相互作用會使溫度升高,因此也可能會成為氣體形態(tài)。
但無論水被壓縮后會變成什么樣子,都是圍繞氣體和固體展開,而這兩者也是我們目前技術最接近也最真實可信的猜測。變成黑洞這樣天馬行空的假設,即便邏輯上有一定的理論依據(jù),但幾乎是不可能的,簡直是神話傳說中創(chuàng)世界的力量。
因此,目前這三種主流猜測可信度更高,如果日后有條件支撐可以實驗一直壓縮水會發(fā)生什么變化,最終可能會變成氣體、固體和氫氧化物。