水——一種異乎尋常的物質
“一種異乎尋常的物質。它的物理-化學性質差不多全是破格的[反乎自然狀態所期望的],”科學家們説。他們所談及的是新近發現的奇特化學物質嗎?
不。他們所談及的是普通的水!
使水這麽特殊的是甚麽呢?其中之一是水分子的形狀。它的兩個氫原子附着在氧原子之上很像玩具熊的兩耳,因此水分子是一邊較重的。這使水分子發揮像細小的磁石一般的作用,陰極被氧原子拉向下,陽極則被氫原子扯向上。
你若使物質磁化,它們便會膠着在一起,水分子亦然。由於這緣故,水分子具有高度的“表面張力。”因此水在平滑的表面上成滴,組成許多細小的水山,似乎蔑視地心吸力一般。你若以另一種表面張力較小的液體,例如酒精,試驗一下,便會發覺情形大為不同!
熱使所有分子震動而彼此分離,可是“膠着的”水分子卻能吸收大量的熱而不致變成“分開”,或蒸發出去。假設你能從一塊冰和一塊金提出所有的熱——使之冰凍至所謂的絶對零度,即華氏零下460°(攝氏-273°)。現在開始把金和冰兩者以同樣比率加熱。等量的熱會使金的温度升高得比冰更快。當金融化時,冰依然處於華氏零下300°(攝氏-184°)的“冰冷”狀態!
由於水能吸收這麽多的熱,我們的確可以為了地球的大部份布滿了水而慶幸。地球表面在白晝受着大量來自太陽的熱所照射。一到夜間,熱力突然停止供應。倘若海洋的水沒有吸收巨量的熱,然後逐漸放出以緩和陽光的效果,而地球每24小時便經過一次這樣劇烈的改變,地上的生活就會苦不堪言了。
水分子的形狀也影響到它結冰的方式,水結成冰之後比液體狀態需要更多空間,這意味到冰會浮在水面。
請想像一下,水在這方面若非異乎尋常就會有甚麽事發生。每年冬天沉在洋底的冰會越積越多,夏天的陽光不能透進而將其融化。海洋不久就變成冰硬,只在夏天有一層薄薄的水。可以蒸發的水量既少,陸地便會遭受旱災。於是地上的生物就難以生存了。
我們的生活在許多方面都有賴於水分子異乎尋常的形狀。這是偶然的巧合嗎?抑或這反映出一位慈愛的造物主的超卓智慧?
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水分子