Водата може да се најде во природата во три агрегатни состојби – течна, цврста и гасовита. Но научниците пронајдоа уште една, четврта состојба Уште откако германскиот физичар Вилхелм Рентген експериментирал со водата кон крајот на 19 век и го проучувал нејзиното однесување, знаеме дека оваа течност е различна од другите. Со текот на годините, хемиските анализи покажаа дека водата има дури 66 карактеристики што ја прават различна од другите течности – од висок површински напон до густина. Затоа, не е изненадувачки што научниците со години се обидуваат да објаснат зошто водата е различна. Андерс Нилсон, истражувач од Универзитетот во Стокхолм, со години ги истражува овие чудни можности за водата. Во последниве години тој се фокусираше на потрага по она што е познато како критична точка течност-течност.
За разлика од високата критична точка на водата, каде што границата помеѓу течноста и гасот исчезнува (на 374 Целзиусови степени и под притисок 218 пати поголем од атмосферскиот), научниците сè уште не успеале да ја пронајдат точката каде што водата се подладува, односно останува течна и под вообичаеното ниво на замрзнување. Досега тие веруваа дека оваа точка е некаде помеѓу -40 и -70 Целзиусови степени. Но во новата студија Нилсон и неговиот тим користеле екстремно брзи експлозии на рендгенски ласер со слободни електрони за да го следат моментот кога преладната вода се претвора во мраз. Тие го откриле точниот момент во кој, на минус 63 Целзиусови степени и 1.000 атмосфери, се променила агрегатната состојба.
– Она што е посебно е тоа што можевме да направиме рендгенски слики незамисливо брзо пред мразот да замрзне и можевме да набљудуваме како транзицијата течност-течност исчезнува и се појавува нова критична состојба. Со децении имало шпекулации и разни теории за да се објаснат овие извонредни својства, а една од теориите е поврзана со постоењето на критична точка. Сега откривме дека таква точка постои – вели Нилсон, професор по хемиска физика на Одделот за физика на Универзитетот во Стокхолм.
Како што објасни тој, на ниски температури и висок притисок водата може да постои како две различни течни фази со различни молекуларни сврзувачки структури. Како што се менуваат условите, двете форми се спојуваат во една фаза во критична точка. Проблемот е што непосредно пред поврзувањето системот станува многу нестабилен, па затоа беше проблематично да се евидентира самиот момент на поврзување. Она што е особено интересно е што тие го евидентираа тој момент со ласерски рендген, уште еден од изумите на Рентген.
– Беше сон што стана реалност, да може да се мери вода на толку ниски температури без замрзнување – вели Јасон Андронис, докторанд по хемиска физика на Универзитетот во Стокхолм, кој учествуваше во студијата.
Следната фаза е да се пронајдат импликациите од овие откритија врз важноста на водата во физичките, хемиските, биолошките, геолошките и климатските процеси. Тоа е голем предизвик во следните неколку години.
