怪异的冰

    “导电的”“烫手的”“黑色的”，这些形容词不论哪一个，都跟冰风马牛不相及，但是最近科学家制造的一种怪异的冰，却同时具有这三种属性。

    这种冰叫超离子冰，是一种新发现的水的存在形式。这种冰很难制造。科学家用世界上最强大的激光轰击一滴水，产生冲击波，将水的压强提高到数百万个大气压，温度提高到几千摄氏度，才把它制造出来，而且它仅存在了百万分之一秒。在如此高的温度下，水本来应该变成一缕蒸汽，但因为压强如此之大，它被硬生生压成了固态的冰。

    这是一种非常与众不同的冰。我们知道，水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。在普通的冰中，相邻水分子中的两个氧原子通过一个氢原子相连（化学上叫氢键），形成以氧原子为角的六边形晶格，氢原子也位于六边形的每条边上。但是在超离子冰中，单个的水分子已经破裂。氧离子被挤压形成固定的立方体晶格，但氢离子已经不再被束缚在晶格的边上，而是能在各个刚性“笼子”之间自由流动。所以，超离子冰一部分是固体，一部分是液体。

    因为有自由的离子，所以超离子冰像金属一样能够导电，其中氢离子扮演了金属中电子的角色。

    超离子冰的密度差不多是普通冰的4倍，而且不透明，是黑色的。

    虽然在地球上，超离子冰极难制造，且存在时间极短，但科学家相信，它可能是宇宙中最丰富的水的存在形式之一。至少在整个太阳系中，天王星和海王星内部的高温、高压条件完全适合制造超离子冰。

    （《科学之谜》2023年第18期）