1. 首頁 > 生活雜燴 > 健康養生 > >

科學家|在科學家的眼里，水為什么被稱為自然界“最復雜”的物質之一？

前言現在的人越來越注重健康生活，早上起來的第一件事，就是喝上一杯水?！岸嗪人咦?，瓜果蔬菜營養好”，這一句耳熟能詳的兒歌將健康生活的幾大要素都說完了，這其中喝水是排在第一，這足以證明喝水的重要性。
如果不吃飯，人一般能夠堅持存活一個禮拜以上，但是如果不喝水，那么很有可能只能堅持三天左右。因為人體的組成元素中，水一般占據百分之六十以上，長時間缺水會導致身體中大多數器官都無法正常運轉，最終缺水的人會死于器官的衰竭。
科學家|在科學家的眼里，水為什么被稱為自然界“最復雜”的物質之一？
文章插圖
人體中水的含量
水對身體健康有好處，但也不是可以毫無節制地喝水。很少人知道，其實喝水也會中毒，這就是傳說中的水中毒現象，因為大量喝水會使得身體中的細胞吸收過多水分導致膨脹，引起細胞出現稀釋性低鈉血癥。
如果在大量出汗后快速喝5升以上的水，這就很有可能會引起水中毒，嚴重甚至可以致命。
在生活中，水對生命而言既是最重要的生活必須元素，又是一種隨處可見的物質，因此很多人都對水的存在習以為常，認為這是一種全世界最為簡單的物質，但如果我們能對水進行深入研究，就會發現，水的復雜性遠超我們的想象。
科學家|在科學家的眼里，水為什么被稱為自然界“最復雜”的物質之一？
文章插圖
隨處可見的水
水的特性普通人對水的了解十分簡單，基本都是只知道水會隨著溫度的變化，而改變自身的形態，在正常的大氣壓下，水會在低于0攝氏度時凝結成冰，在100攝氏度時開始沸騰。
大家只要認真思考一下，就不難發現，水的結冰和沸騰溫度也太過于湊巧了吧，怎能剛好在0和100這兩個數字時就開始發生變化呢？原因其實很簡單，因為攝氏度這個單位，一開始就是以水的變化狀況作為標準設立的。
除此之外，水還被用作重量標準的定義，一升水等于一公斤，這是最為基礎的物理知識，因此我們現在的重量標準其實也是以水作為標準的。雖然從2019年起，一千克的定義改為使用普朗克常數為基礎的公式進行定義，但是一升水仍舊是現在重量標準的一千克沒有改。
科學家|在科學家的眼里，水為什么被稱為自然界“最復雜”的物質之一？
文章插圖
水可以作為重量標準
從單位的定義我們就能看出水對人類的重要性，因為人類的生活環境全都無法離開水，因此以水來設定溫度標準，更能讓人清楚地意識到溫度的變化情況，而且也能讓我們更簡單地比較其他物體的重量大小。
但是除了上文所說的水的特性，其實有很多有關于水的特性是一般人根本不知道的，或者即便知道也不會很在意。
比如說水具有熱縮冷脹的特性，這是一種很神奇的狀態，我們知道大多數物質都具有熱脹冷縮的性質，而水卻是更好反過來的，如果我們使用一個玻璃瓶裝滿水放進冰箱，那么我們將會很大幾率在水結冰后獲得一個碎裂的玻璃瓶。
科學家|在科學家的眼里，水為什么被稱為自然界“最復雜”的物質之一？
文章插圖
水的熱脹冷縮特性
當然水會在結冰后膨脹，其實主要是因為水屬于多聚物，水在4攝氏度以上時，其實也是熱脹冷縮的，但是水降溫到4攝氏度時，密度達到最高，因為當溫度繼續下降到零度的時候，水的密度反而會下降，這就導致水轉換成冰的時候會出現膨脹現象。
正是因為水在0~4攝氏度時會出現這種神奇的熱縮冷脹現象，生命才有存在的可能。因為熱縮冷脹就意味著水結成冰后，它的密度將會比水更小，所以冰塊都會漂浮在水面之上。
如果按照一般物質的特性，固態狀態比液態更重，那么冰塊將會全部沉在水底，于是地表上的水將會被一層一層地凝結成冰并且掉到水底去，所有的水域都將全部凝結成冰塊，那么將沒有任何生命能在水里出現。