真要把冰这块东西讲清楚，得从冰箱里那罐鼓成球的可乐讲起，从一个看似再普通不过的小实验讲起。
因为顺着这条线一路走下去，你会发现水和冰之间的关系，比"冷了就冻上"这一句话要有意思得多。
第一件事，几乎每个人都亲身验证过：水一结冰，体积就会变大。
这就是冰块能浮在水面上的原因，也是罐头和玻璃瓶塞进冷冻室之后会鼓起来、甚至爆开的原因。你要是把一瓶没开的可乐忘在冰箱里过夜，第二天基本就得清理现场。
这是水最出名的一个"怪脾气"——绝大多数物质由液体变固体时都会收缩，唯独水反着来。第二件事，反过来也成立：水被压缩的时候，它会融化。
不过想让冰在低温下融化，需要的压力可不小。一块温度是零下四摄氏度的冰，得承受大约五百倍大气压的挤压才会开始融化。但只要压力足够大，它就一定会化开。
把这两件事摆在一起，一个有意思的问题就冒出来了：既然结冰会膨胀，压缩又会导致融化，那如果我们非要在"被压着"的状态下让水结冰，会发生什么？
设想这样一个实验：找一个极其坚固的压力容器，坚固到既不会鼓起来也不会被撑大，把水灌进去封死，然后把整个容器降到零度以下。按常识推理，事情会走进一个死循环。
水如果还是液态，那它就没承受额外压力，零度以下它就应该结冰。可它一旦结冰，就会膨胀，膨胀就会在容器里憋出压力，这个压力又会把冰给挤化。
融化之后温度还在零下，它又应该结冰；结冰之后又会被自己挤化……这看起来像个悖论：造成融化的那个压力，恰恰得靠"已经结冰并膨胀"才能产生。
可如果一开始都没冻上，压力从哪来？如果已经冻上了，为什么又化了？所谓"悖论"，其实换个名字就叫"相图"。
相图是科学家画出来的一张地图，专门告诉你某种物质在不同温度、不同压力的组合下，究竟是固体、液体还是气体。
看水的相图你就能明白：正常大气压下把水降温，它老老实实从液体变固体，这跟日常经验一致；而在零下四摄氏度、常压下，水是彻底冻上的固体，可只要在这个温度点上把压力加上去，冻好的冰就会重新变回液态水。
有了相图，再回到刚才那个坚固容器的实验，答案就顺出来了。当水温掉到零度以下时，水"想"结冰，可只有其中一部分能真的冻上。
因为任何冻上的部分都会膨胀，都会往容器壁上顶，容器不给它让位置，压力就在里面憋着。等压力累积到某个程度，剩下的那部分液态水在当前温度下就不再具备结冰的条件了——它被压力"按住"了。
在相图上，这个过程等于我们沿着液态和固态的分界线，一路朝"更冷、更高压"的方向滑过去。如果继续给容器降温，就会有稍微多一点点的水能够冻上、能够再挤出一点压力，直到新的压力再次把剩余的液态水"按住"。
如此反复。结论很干净：容器越冷，冰所占的比例就越高，容器里的压力也越大。
有一张专门的图把这件事画得清清楚楚——把一固定体积的水冷却到不同温度，冰和液态水各占多少百分比，每个温度对应的容器内压力又是多大，全都摆在那儿了。
那么问题来了：这个容器最终有没有可能整个冻成一块冰？
答案是有，但方式很出人意料。继续看相图，当温度足够低、压力足够高的时候，剩下的液态水会跨过一条边界，冻结成一种和我们熟悉的普通冰完全不同的冰，科学家叫它"冰III"。
冰III最关键的一个性质是：它在结冰的时候不但不膨胀，反而会收缩，密度比液态水还大。这就相当于给整个系统腾出了一块空间，压力被卸掉一部分，剩下的液态水也就有地方冻了。
于是容器里最终真的能全部变成固体，但里头装的并不是单一物质。一部分是我们日常熟悉的普通冰，学名叫冰Ih；另一部分则是那种"越冻越挤越紧"的冰III。
两种冰混在一起，才把容器彻底填满。
顺带说一句，冰的家族远不止两种。
科学家目前已经在实验室里辨认出来大约十八种不同结构的冰，从冰Ih到冰II、冰III，一直编下去，每一种都有自己独特的原子排列和温度压力条件。标题里出现的"七号冰"就是家族中的一员，它需要在三万千帕这种极端高压下才能形成，凝结速度快得吓人。
它们和我们熟悉的冰块，本质上都是水，只是水分子被排成了不同的花样。回过头来看，一开始那个所谓的"悖论"其实根本就不存在。
它之所以看起来像死循环，是因为我们默认了一种非常简单的世界观：水要么全是液体，要么全是固体，二选一。
可真实的水不是这样，事实证明，水的相态可以是"非二元"的——在特定的温度和压力组合下，它完全可以是液态水加不同种类冰的混合体，谁多谁少随着温度和压力连续变化。这就是水最让人着迷的地方。
一块看似简单的冰，你要是不追问，它就只是冰箱里那块凉飕飕的东西；可你一旦真的把它逼到极端条件下去问它"你到底想干嘛"，它给你的答案就会一层套一层，从膨胀讲到压缩，从压缩讲到相图，从相图讲到冰III，最后连"水是不是只有一个模样"这种最朴素的假设都被推翻。
海洋的天敌是不是一块冰，这个说法未必严谨，但至少可以确认一点：日常经验里那种"结冰就是结冰"的直觉，只是水这本厚书里最外面的一页而已。
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