引言

对于人类短暂的一生来说,想要在获取知识上取得成就,必然需要通过不断学习,清代刘开在《问说》中有言:“理无专在,而学无止境也,然则问可少耶?”通过不断学习和开拓眼界,人们常常会发现,就算是对于身边所熟知的事物,人们依然了解的太少。

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例如一提起冰这种物质,众所周知,冰是在水的温度低于0℃以下后结晶而形成。但实际上冰有很多种形态,目前科学家已经发现了18种冰的形态,我们日常接触到的冰只是其中之一。在目前科学家们发现的18种冰中,似乎7号冰最为神秘。

网络上甚至流传着一种说法:如果将1块7号冰放进海洋,那么整片海洋乃至于整个地球,在短短几天内(也有说几小时)就会很快被冰冻。为什么7号冰有这种能力呢?这是因为7号冰就算是在常温下依然可以结晶,而且结晶速度相当快,每小时可达到1600公里。那么这种说法是真的吗?目前,7号冰只存在于自然界。在2018年3月,一位地球科学家Oliver Tschauner在率领着研究团队寻找天然钻石时,无意间发现了在自然界中存在的7号冰。

大家都知道,越靠近地球深处压力越大,所以在地球深处的某一些区域存在着形成7号冰所需要的压力。但是这些地方的温度却并不满足7号冰的形成条件,但是天然钻石却可以在这样的环境中形成,在钻石形成的这一过程中,很可能将地球深处的水包裹其中。

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钻石一旦形成后,即使离开高压环境,其内部也会在长时间内保持形成环境时的压力,当钻石内部温度下降,而依然保持着极高压力的时候,就很有可能会形成7号冰。正是由于Oliver Tesona研究小组的发现,才让人们得知7号冰这种物质的存在。这是人类第一次发现天然存在的7号冰样本。

现在让我们来了解一下7号冰到底是什么样一种物质。从物理变化的角度来看,冰只是水的另外一种形态,在一定的温度条件下,水分子有序排列,产生结晶现象。在结晶体中每个水分子可以与其他四个水分子相结合。每个水分子中有两个氢与一个氧,这种结合也就是两个氢分别与另外一个水分子相结合,一个氧与另外两个水分子相结合。水分子在不同的条件下结合可以形成多种晶体,也就是多种冰的形态,所谓的7号冰其实就是其中一种。

在水的相图中可以清楚地看到,在不同的压强和温度下,冰也有不同形态,特别是在不同的高压下,这种现象更为明显。那么形成7号冰的条件是什么呢?压强。理论上来说,在室温条件下,如果施以足够的压强,那么就可以形成7号冰。

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同样在理论上,7号冰的结晶速度的确相当快,在许多宣称“7号冰可以冰冻全球”的文章中,提到的每小时1600公里的速度并不夸张。那么是不是真的在海洋中投入1块7号冰,所有的海洋就会被冻结呢?

不是的。7号冰形成的温度要求是室温,但是还有另外一个形成的重要条件,则是极高的压强。那么这个压强需要有多高呢?需要30亿帕的压力才能形成7号冰。30亿帕是个什么概念,海洋表面的压力大约为10万帕,在现在人类已知的最深海底压力超过1亿帕。所以海洋中是没有条件形成7号冰的,就算有人将1块7号冰投入海洋,不管是在哪个位置投的,这块冰都只会迅速消失。

但有专家提出过,有一种情况能实现。就是如果有小行星撞击地球,其产生具有巨大压力的冲击波,很有可能造成7号冰的形成。事实上,就算是有小行星撞击地球,所产生的压力也是不可估算的。这个压力大一点或者小一点所产生的都会是其他物质,并不一定就是7号冰。

结语

所以如果不考虑7号冰形成所需要的高压,就做出这种假设是非常不合理的。当然,在理论上来说,如果在某一时刻地球表面的压力达到了30亿帕,那么7号冰就可以迅速形成。但是这样的假设,在科学上来说是没有意义的。

参考资料:

《问说》