Таа е најосновната компонента на Земјата и сочинува околу 60% од човечкото тело. А сепак, водата се покажува многу почудна отколку што замислувавме.
Во најновиот експеримент, научниците ги истражувале физичките својства на водата, и нашле дека кога е загреана на 40 до 60 степени Целзиусови, водата достигнува преодна температура и почнува да се менува меѓу две различни состојби на течност.
Како хемиско соединение, водата е толку витална на Земјата и толку се имаме навикнато на неа, што цело време потценуваме колку е чудна. Па така, тешко ни е да замислиме дека може да биде покомплексна од основните три состојби: цврста, течна и гасовита (под ретки околности, може да се формира во состојба налик на плазма). Но биле свесни ние или не, во многу аспекти, водата не е како ниту една друга супстанца на планетата.
Со исклучок на живата, водата има најголем површински отпор од сите течности. Исто така е и е една од малкуте познати супстанци чија цврста состојба може да плови врз нејзината течна состојба, а и за разлика од скоро сите други познати супстанци – водата се шири кога замрзнува.
Притоа водата има и бизарна точка на вриење. Точката на вриење на другите хидриди (хидроген телурид и хидроген сулфид) опаѓа заедно со големината на молекулата, но изненадувачки, кај H²O има висока температура на вриење и покрај малата молекуларна тежина.
„Никој вистински не ја разбира водата“ вели Филип Бал за Nature. „Срамно е да го признаеме, но оваа ствар што покрива две-третини од нашата планета сé уште е мистерија. Уште полошо, што повеќе истражуваме, толку повеќе проблеми се наталожуваат: новите техники кои завираат подлабоко во молекуларната архитектура на течната вода исфрлаат нови и нови загатки“.
Еве сега, на пример, физичарите демонстираа дека некаде меѓу 40 и 60 степени Целзиусови, течната вода ‘менува’ состојби, притоа прикажувајќи сет од нови својства, во зависност од состојбата во која преминува. До ова сознание е дојдено откако интернационалниот тим, предводен од Лаура Маестро од Оксфорд, ги набљудувал специфичните својства на водата. Тие ги следеле карактеристиките како термалната проводливост, рефрактивниот индекс (прекршување на светлината), електричната проводливост, површинската тензија и диелектричната константа (колку добро електричното поле може да се рашири низ една супстанца), и како овие својства реагираат на флуктуациите во температурата меѓу 0 и 100 степени Целзиусови.
Штом водата ќе достигне 40 степени, нештата стануваат чудни, а својствата се менуваат сé до 60 степени. Секое својство има своја преодна температура некаде во овие рамки, а научниците сугерираат дека тоа е така зашто течната вода преминала во некаква друга фаза. Тимот наведува неколку од овие преодни температури: 64 Целзиусови за термалната проводливост, 50 степени за рефрактивниот индекс, околу 52 степени за електричната спроводливост и 57 степени за површинската тензија.
Па добро, што се случува овде? Сé уште не е јасно, но тоа што водата може да се менува помеѓу две сосема различни течни состојби може да е поврзано со тоа зошто водата генерално има така невообичаени својства.
Молекулите на водата одржуваат само многу краткотрајни меѓусебни врски, и овие водородни врски всушност се многу послаби од самите врски меѓу индивидуалните атоми на водородот и кислородот во молекулата. Заради тоа, водородните врски што меѓусебно ги поврзуваат молекулите постојано се кинат и реформираат, а сепак, во целиот тој хаос, продолжува да важат некои воспоставени структури и одреден сет од правила. Физичарите сметаат дека токму ова ѝ ги дава необичните својства на водата, но никој не е сигурен како тоа работи.
„Сите се согласуваат дека еден аспект од молекуларната структура на водата ја издвојува од сите други течности: краткотрајните водородни врски“, пишува Бал во Nature. „Овие слаби врски константно се распаѓаат и се формираат над точката на вриење на водата, а сепак наметнуваат одредена структура во молекуларниот хаос. И тука завршува консензусот“.
Иако истражувањето на Маестро и нејзиниот тим чека да биде реплицирано од независен научен тим и дотогаш нема да ги поправаме учебниците, таа смета дека нивното откритие може да има големи импликации врз нашето сфаќање на нано и биолошките системи. Во извештајот прво се наведени и некои други импликации (што ние како обични смртници немаме абер да ги разбереме), но за нас интересно е следново:
„Исто така го покренува прашањето дали температурно-предизвиканите структурални промени во водата влијаат на биолошките макромолекули во водените раствори, и особено во протеините, кои се виталните функционални биолошки единици на живите клетки“.
