我們都知道水是生命之源,其化學(xué)成分是氧元素和氫元素,具有穩(wěn)定性,常溫常壓下是無(wú)色無(wú)毒流動(dòng)的液體,但自然界也會(huì)有氣態(tài)和固態(tài)。那么水能夠被壓縮嗎?如果一直壓縮會(huì)發(fā)生什么變化呢?
宏觀上壓縮會(huì)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(shí)就是物體的化學(xué)分子之間的間隙減小。通常情況下液體的體積與壓強(qiáng)呈負(fù)相關(guān),與密度呈正相關(guān),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(jì),即便壓強(qiáng)改變,但體積幾乎是不變的。因此也有認(rèn)為其是不可壓縮的液體。
我們知道分子和原子之間都會(huì)有很強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)非?植,隨著海深度的加深,壓強(qiáng)逐步增大,一般深海深度十倍左右的大氣壓強(qiáng)就是深海的壓強(qiáng),而在十萬(wàn)米的深海則是一千多倍的大氣壓強(qiáng)。如果沒(méi)有減壓裝備,高壓會(huì)對(duì)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(qiáng)下,水的形態(tài)依然沒(méi)有發(fā)生改變。也就是說(shuō)幾乎水的體積隨壓力的變化在實(shí)際中都是可以忽略不計(jì)的可想而知水的抗壓性很大,至少目前沒(méi)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一直壓縮水。
水擊和水下爆炸會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞力,具有危害性,這二者發(fā)生時(shí)都要考慮水的壓縮性。如水下爆炸是因?yàn)樗目箟盒愿撸艿酵饬_擊時(shí),其壓力無(wú)法在水中傳遞消解,能量被大量聚集產(chǎn)生強(qiáng)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(zhuǎn)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(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,在壓強(qiáng)巨大的地心,水中的氫元素將會(huì)被壓縮成氫金屬。
有種假設(shè)認(rèn)為水壓縮到極致會(huì)使水的體積無(wú)限縮小,質(zhì)量不斷增加,最終會(huì)形為黑洞,但也有說(shuō)水壓縮到極致是高密度冰。但是分子結(jié)構(gòu)被擠壓破壞的情況下可能會(huì)釋放出氫原子和氧原子,形成氫氧化物。而在壓縮過(guò)程中,水分子之間的相互作用會(huì)使溫度升高,因此也可能會(huì)成為氣體形態(tài)。
但無(wú)論水被壓縮后會(huì)變成什么樣子,都是圍繞氣體和固體展開(kāi),而這兩者也是我們目前技術(shù)最接近也最真實(shí)可信的猜測(cè)。變成黑洞這樣天馬行空的假設(shè),即便邏輯上有一定的理論依據(jù),但幾乎是不可能的,簡(jiǎn)直是神話傳說(shuō)中創(chuàng)世界的力量。
因此,目前這三種主流猜測(cè)可信度更高,如果日后有條件支撐可以實(shí)驗(yàn)一直壓縮水會(huì)發(fā)生什么變化,最終可能會(huì)變成氣體、固體和氫氧化物。