水是一種普遍存在的液體，具有許多特性。它對壓力和溫度變化的反應方式與其他液體完全不同。這些特性在許多實際應用中至關重要。長期以來，這些異常現象的成因一直是科學探索的重點。最近，一個包括紐約城市大學教授尼古拉斯·喬萬巴蒂斯塔在內的國際研究小組已經證明，水可以以兩種不同的液態存在，這一發現可以解釋水的許多異常特性。他們的研究發表在11月20日的《科學》雜誌上。
「大約30年前，根據計算機模擬的結果，就提出了水可能以兩種不同的液態存在的可能性，」喬萬巴蒂斯塔說。這個違反直覺的假設一直是水的化學和物理學中最重要的問題之一，而且從一開始就是一個有爭議的猜想。這是因為在這兩種液體應該存在的條件下，冰的形成顯然是不可避免的，因此能夠在水中達到這兩種液體狀態的實驗非常具有挑戰性。
通常我們都熟悉的水的「液態」狀態對應於正常溫度下的液態水（大約25攝氏度）。然而，這篇論文表明，水在低溫下（大約-63攝氏度）存在兩種不同的液體狀態——低壓下的低密度液體和高壓下的高密度液體。這兩種液體有明顯不同的性質，密度相差20%。結果表明，在適當的條件下，水應該是兩種不能混溶的液體，被一層類似油和水共存的薄界面隔開。
水是最重要的物質之一，正如我們所知，它是生命的溶劑。它的相行為在不同的領域起著基本的作用，包括生物化學、氣候、低溫保存、低溫生物學、材料科學，以及在許多工業過程中，水作為溶劑、產品或反應物。由此可見，水的不同尋常的相行為特徵（如兩種液態的存在），會影響許多科學和工程應用。
喬萬巴蒂斯塔說：「兩種液體的存在一般如何影響水溶液的行為，特別是兩種液體如何影響水環境中的生物分子，這仍然是一個有待解決的問題。」「這推動了對潛在應用的進一步研究。」
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