Техника - молодёжи 1968-05, страница 22

необычные свойства. И более того: из этого следуют интересные и важные выводы. Например, аномальная вода может быть не только в микроскопических, но и в больших объемах. Получая отдельные порции в капиллярах и перегонкой объединяя их вместе, можно накопить ее в любых количествах. Сейчас аномальная вода уже получена не только в капиллярах, но и на плоской поверхности. Наша гипотеза как будто подтверждается...

Так в поисках новых свойств, которые присущи жидкостям в тонких слоях, было сделано открытие совсем в другой области науки. Открытие, по существу, новой жидкости, которая сохраняет свои удивительные свойства в любых объемах.

Бернард Шоу как-то сказал, что сегодняшний специалист — это человек, который познает все лучше более и более узкую область, так что в конце концов он узнает все... ни о чем. История, которую я вам рассказал, наглядно показывает, как важно не быть узким специалистом, как полезно отрешиться от традиционной точки зрения. Тогда легко воспринимать все новое. Чувство нового — ценнейшее чувство. Оно особенно присуще молодежи — вот почему так много надежд возлагается на молодежь в науке.

На этом я бы с удовольствием поставил точку. Но в заключение обычно принято рисовать некую картину практического использования того открытия, о котором узнал читатель. Боюсь, что не смогу соблюсти эту традицию.

Аномальная вода — новорожденное дитя, которому еще •надо расти и расти. И во что оно вырастет —■ еще неизвестно. Ну, например, такое применение «— в системе охлаждения автомобиля. С этой точки зрения — идеальная жидкость: не так просто замерзает и к тому же не эакристаллизовы-вается, а следовательно, ни при каких условиях не разорвет радиатор. Будущие исследования покажут, где и как может практически работать аномальная вода.

— А при чем же здесь «глубинные тайны поверхностных явлений»? — спросите вы, — Есть ли какой-нибудь смысл в названии статьи? Или это просто забавная игра слов?

Смысл есть, и, я бы сказал, даже двойной... Поверхностные явления область науки, изучающая специфические свойства жидкостей в тонких (поверхностных) слоях. Тот факт, что в этой области есть свои «глубинные тайны», надеюсь, не вызывает сомнений. Но парадоксальность названия очень точно передает и другой смысл нашего разговора — своего рода мораль. Ведь фундаментальное открытие, о котором шла речь, сделано в такой области, где еще недавно все считалось давным-давно и до конца исследованным, где открыть что-то новое казалось невозможным. Вас окружает бесконечное множество привычных, вроде бы элементарных, лежащих не поверхности явлений. Но не верьте в их «элементарность», не смотрите на них всезнающим взглядом. Ибо каждое из этих явлений («простых», как вода!) таит в себе сокровенные глубинные тайны. Открывать необычное в обычном — значит ниспровергать устоявшиеся мнения и укоренившиеся предрассудки. Это, как известно, самое трудное, но зато и самое увлекательное!

Записал В. КЛЯЧКО, наш спец. корр.

вашим собеседником начал систематически исследовать свойства различных жидкостей в этих дочерних столбиках. В них особенно неожиданно вела себя вода, самым любопытным образом меняя свои свойства, — в 10—15 раз уменьшалась вязкость, а давление насыщенных паров падало на несколько •процентов. У нас возник естественный вопрос: почему?

В каждом деле есть свои скептики, и, даже когда они не правы, их сомнения бывают весьма полезными. Необычное поведение воды в тонких капиллярах объяснили не какими-то новыми ее свойствами, а просто выщелачиванием стеклянных стенок.

Это было сомнение в чистоте эксперимента, и хотя оно, как выяснилось, не соответствовало действительности, тем не менее ускорило нашу встречу с открытием.

Дабы снять все подозрения, мы взяли более широкие (до 40 микрон) капилляры и не из стекла, а из кварца, который практически совсем не выщелачивается, и к тому же трижды дистиллированную воду. И что же? «Сюрпризы» продолжались...

Перед нами были уже не просто специфические свойства жидкости, возникающие в сверхтонких капиллярах, — перед нами была совершенно особая, неведомая — аномальная вода. Она достигала максимальной плотности не при -М°С, как обычная, а, например, при — 10° С, хотя ей давно уже было положено превратиться в лед, то есть резко уменьшить свою плотность и стать твердым телом. Я говорю «например», потому что чем более аномальной была вода, тем ниже оказывалась температура, при которой она достигала максимальной плотности.

Это звучит неблагозвучно с точки зрения литературного стиля и вообще несколько парадоксально, но от факта не уйдешь: аномальная вода могла быть еще более аномальной. В чем тут секрет, мы узнали позже. Когда температура падала ниже определенного уровня (— 30° или — 50°С), столбик в капилляре вдруг начинал расширяться. Самое интересное, что при этом он становился мутным. Почему «самое интересное»? Да потому, что здесь как раз и встречались две аномальных воды, разного «сорта» — капельки более легкой плавали в более тяжелой. Причем границы раздела очень четкие и хорошо видны на фотографиях. Для сравнения вспомним, что тяжелая вода DaO не образует капель в обычной, а просто растворяется в ней.

Казалось бы, «сюрпризов» хоть отбавляй. И все же пришлось ввести еще один термин — сверханомальная вода, поскольку мы действительно столкнулись с явлением поистине фантастическим, Лучше всего рассказать об этом в сравнении, Максимальная плотность обычной воды при 4-4°С, — при дальнейшем понижении температуры она расширяется и при 0°С закристаллизовывается в лед. У аномальной все эти точки лежат на много градусов ниже, в предельном варианте — более чем на 50°. У сверханомальной воды этих точек нет вообще — ни максимальной плотности, ни последующего расширения и кристаллизации. С понижением температуры она все время сжимается, «густеет» и постепенно за-стекловывается, как смола. Кристаллы льда не образуются даже при — 100° С!

В чем же причина столь необычных свойств? £ Может быть, в особой структуре аномальной g воды? Мы испаряли ее и затем конденсирова- £ ли пары, мы нагревали ее в запаянном кварцевом капилляре до 400 ° С, то есть до сверхкритической температуры... Если аномальные свойства объясняются особенностями структуры жидкости, то после подобных экспериментов они должны исчезнуть. Но они не исчезали. Оставалось одно «место», где можно было искать ключ к загадке, — молекула. Но разве может быть разница .между молекулами обычной воды и аномальной? Ведь химический состав у них один и тот же. А может быть, нет? Может быть, их молекулы вовсе не идентичны?

Мы предположили, что некоторые молекулы аномальной воды — димеры или тримеры, то есть полимеры несколько молекул НаО, прочно связанных друг с другом. Именно некоторые! Это важный момент гипотезы — и вот почему.

Что происходит, когда из паров обычной воды «рождается» аномальная? Либо полимерные молекулы обогащают дочерние столбики и там накапливаются, либо как раз образуются в этот момент. И в зависимости от их количества получается более или менее аномальная вода. Предположение, что она полимер, объясняет все ее

18