Чем же все-таки вызваны особенности воды, заставляющие говорить о ней, как о самом необыкновенном веществе?
Молекулярные связи
Если мы начнем понижать температуру воды, то молекулы замедляются, и сильнее начинают проявлять себя силы электромагнитного взаимодействия. Молекулы соединяются друг с другом, образуя кристаллическую решетку. В этой решетке окажется много пустот, и места она займет больше, чем занимала вода. Поэтому лед не тонет в воде.
Пока лед твердый, молекулы находятся на своих местах. Когда же он начинает таять, молекулярные связи частично рвутся, кристаллы разрушаются. Молекулы как бы проваливаются в пустоты, где им вполне хватает места. Потому-то плотность тающего льда увеличивается. И продолжается это до тех пор, пока кристаллы не исчезнут.
Некоторые ученые считают, что в воде довольно долго сохраняются следы ледовой структуры, рядом существуют и менее, и более разрушенные цепочки из молекул, с меньшим или большим числом разорванных связей.
Пока это — гипотезы, полного же объяснения удивительных свойств воды и льда еще нет.
А чем вызвано чудодейственное влияние талой воды на все живое?
Любая живая ткань более чем наполовину состоит из воды — вода окружает биомолекулы - гиганты, состоящие из множества атомов, образует вокруг них оболочки. Но вода в клетке не просто нейтральный заполнитель, она и все остальное, что составляет живую ткань, находится в неразрывном единстве. Водородно-кислородные постройки располагаются не как попало, а образуют кристаллическую решетку, похожую на ледяную. В жидкости, заполняющей клетки, молекулы соединяются, подобно тому как это было в кристаллах льда. И они, и биомолекулы не мешают друг другу. Родство строения молекул внутриклеточной и талой воды, видимо и служит причиной её животворного действия.
Форма воды
Форма, которую принимает вода зависит от формы сосуда, куда она налита, но при этом в условиях невесомости она собирается в шар. Хотя и на Земле, где действует сила тяжести, водяная капелька ведет себя довольно необычно.
Любопытная картина открылась перед физиками, когда они воспользовались «лупой времени» — сверхскоростной съемкой.
... Медленно возникает и растет капля, образуется шейка. Капля отрывается — и остается отросток. Он должен был бы втянуться обратно, а на самом деле от него отрываются крошечные капельки, похожие на бусинки, которые тотчас соединяются вместе. Вдогонку за упавшей большой каплей спешит другая — маленькая капля шар.
Капля упала в воду, во все стороны понеслись брызги. То, что мы видим, растягивая мгновения, говорит, что и тут дело обстоит не так просто. Сначала появляется кратер, напоминающий лунный. Дно его затем покрывается пленкой— водяным слоем, оставшимся от упавшей капли. А дальше происходит уже совсем невероятное— в середине кратера поднимается столбик, на вершине которого вырастает... снова капля. Картина как бы повторяется, только все происходит в обратном порядке.
Однако и это еще не конец. Второй, маленький шарик ведь падает тоже, только он, пока не произошло второго рождения основной капли, ударяется о столбик, а затем подскакивает вверх. Целая цепочка шариков несется друг за другом. Вот, оказывается, какие события разыгрываются при падении водяной капли!
Химические превращения воды
Химики тоже сделали открытия, не менее удивительные: получили воду «резиновую», «сухую», «сверхтекучую» или «скользкую». Названия эти применительно к воде звучат странно. При чем здесь резина? И как может быть жидкость сухой? Вода и так текуча, что же означает приставка «сверх»?
Тем не менее, вот белый порошок — это вода, которую в таком виде можно сохранять сколько угодно. А вот вода вдвое более текучая: из любого сосуда она выливается в два с половиной раза быстрее обычной. А вот совсем удивительная жидкость — она вытекает вверх, например, из бутылки, стоящей на столе, а остановить вытекание удастся, лишь пустив в ход ножницы — перерезав струю. Это «резиновая» вода.
Причиной таких странностей послужили различные добавки к воде. Достаточно было смещать воду со специальной «водоотталкивающей» кремниевой кислотой — и мельчайшие водяные капельки покрывались тонким слоем кислоты, превращались в порошок. Добавка всего одной миллионной части особого полимера — и текучесть воды возрастает. Примешали чуть-чуть другого полимера — вода превратилась в резиноподобную жидкость.
Вы можете сказать, что речь пошла не о чистой воде, а о водных растворах. Но они, во-первых, очень и очень слабые, во-вторых, существенную роль играют и свойства самого растворителя — воды. Поэтому такими неподходящими названиями — сухая, резиновая, сверхтекучая — и наградили именно воду.
Со временем, конечно, «порошковая» вода пригодится фармацевтам и пищевикам: в ее присутствии другие порошки не слеживаются, не образуют — комков.
Сверхтекучесть может обеспечить лучшую работу трубопроводов, каналов, пожарных шлангов: по ним удастся пропускать гораздо больше жидкой воды при тех же самых размерах. Улучшатся подача и свойства бетона. Добавки помогут и очистке самой воды: грязь быстрее выпадет в осадок.