与普遍的看法相反，冰之所以不滑是因为它上面有一层薄薄的液态水。

 

对于那些生活在寒冷气候下的人来说，滑溜溜的冰定义了冬天:溜冰场、结冰的池塘、危险光滑的道路和人行道。

 

但是为什么冰这么滑呢?

 

事实证明，科学家直到最近才真正知道这个简单问题的答案。但是新的研究表明，冰的滑动可能是由于冰表面的“额外”分子造成的。

 

旧的理论毫无意义

 

因为冰的密度比液态水小，所以它的熔点在高压下会降低。一个长期存在的理论认为，这就是导致冰很滑的原因:当你踩在上面时，你的体重的压力会导致顶层融化成水。

 

“我想每个人都同意这是不可能的，杏耀主管”德国马克斯·普朗克聚合物研究所分子光谱学部主任米莎·波恩告诉记者。“压力太大了，你甚至不能让大象穿高跟鞋。”

 

另一种理论认为，当你在冰面上移动时，摩擦产生的热量会产生一层水。然而，冰不仅仅在你移动的时候是滑的，任何第一次尝试站在冰上的人很快就会发现。

 

即使压力或摩擦使冰融化，一层水能解释冰的滑动吗?荷兰阿姆斯特丹大学的物理学家丹尼尔·波恩并不这么认为。

 

“水层理论没有多大意义，”波恩说。“如果你把水洒在厨房地板上，地板会变得很滑，但不是很滑……只是一层水是不行的。”

 

松散的分子

 

米莎和丹尼尔·波恩是兄弟， 杏耀主管团队 ，他们在5月9日的《化学物理杂志》上发表了一篇论文，描述了冰的表面。他们发现，冰层表面并不是一层液态水，而是一些松散的水分子。米莎波恩把它比作一个“充满大理石或滚珠轴承”的舞池。在冰面上滑动就是在这些分子弹珠上“滚动”。

 

冰有一个非常规则、整齐的晶体结构，晶体中的每个水分子都连着另外三个水分子。然而，表面上的分子只能附着在另外两个分子上。由于与晶体的结合如此之弱， 杏耀平台 ，这些表面分子就会翻滚，当它们移动时，就会附着和分离到晶体上的不同位置。

 

尽管在冰上打滑实际上是由于水分子的滚动造成的，但这一层分子与液态水是不同的。这些分子和滑溜性存在于远低于水冰点的温度下。事实上，这些分子在表面自由移动和扩散的方式使它们看起来更像气体，丹尼尔波恩说。

 

“对我来说，这是一种气体——一种二维的气体，而不是三维的液体，”他说

 

但是，如果冰是由于松散的表面分子而滑的，杏耀平台总代理那么冰是唯一滑的吗?阿拉斯加费尔班克斯大学(University of Alaska Fairbanks)的物理学教授马丁·特鲁弗(Martin Truffer)说，事实并非如此。与其说冰的性质是独特的，不如说我们与它的关系是独特的，他说。

 

“冰的不同寻常之处在于，我们通常会在离熔点很近的地方遇到它，”特鲁弗说。“在我们居住的正常气候范围内，这是我们唯一拥有气相、液相和固相的物质。”

 

特鲁弗住在阿拉斯加的费尔班克斯，他经历过离熔点很远的冰:当温度降到零下40华氏度(零下40摄氏度)时，雪“就像砂纸一样”。特鲁弗的观察与邦恩夫妇的发现相符。在极低的温度下，冰面上的分子在打转时没有足够的能量来断裂和形成化学键，所以冰面就不那么滑了。

 

根据他们的研究数据，最大滑动的温度大约是华氏19度(零下7摄氏度)。

 

但是有些人已经知道了;这是大多数室内速滑馆多年来一直使用的温度。