-138°C 时液态水还存在吗？物理学家用 25 年研究实现「超冷水」里程碑

在零下138摄氏度的极端低温下，水还能保持液态吗？ 这个问题曾经被认为是天方夜谭，但物理学家们经过25年的不懈努力，终于实现了这一看似不可能的科学里程碑。

超冷水，顾名思义，是指温度低于其正常凝固点（0℃）但仍保持液态的水。这种状态在自然界中极为罕见，因为水分子在低温下通常会形成有序的晶体结构，即我们所熟知的冰。然而， 通过精心设计的实验，科学家们成功地将水冷却到了-138℃，创造了新的世界纪录。

这项突破性的研究由德国马克斯·普朗克研究所的物理学家们完成。 他们使用了一种特殊的玻璃容器，内部涂有疏水材料，以防止水分子在冷却过程中形成冰晶。通过缓慢降低温度，研究人员成功地将水冷却到了-138℃，并保持了数小时之久。

超冷水的研究历程充满了挑战和争议。 早在1969年，坦桑尼亚中学生艾拉斯托·彭巴就观察到热水比冷水更快结冰的现象，这一发现后来被称为“彭巴效应”。然而，由于实验条件难以控制，这一现象长期未能得到科学界的广泛认可。

直到近年来，随着实验技术的进步，科学家们才开始逐步揭开超冷水的神秘面纱。 2021年，加拿大西门菲莎大学的研究人员通过使用微小的玻璃珠模拟水分子的运动，首次在严格控制的条件下证实了彭巴效应的存在。

超冷水的研究不仅具有重要的科学意义，还可能带来一系列革命性的应用。 在航空领域，了解超冷水的特性可以帮助设计更有效的防冰系统，提高飞行安全。在材料科学领域，超冷水可能为开发新型材料提供新的思路。此外，超冷水的研究还可能帮助我们更好地理解生命起源等重大科学问题。

然而，超冷水的研究仍然面临着诸多挑战。如何在更大尺度上稳定超冷水状态，如何精确控制超冷水的性质，这些都是未来研究需要解决的问题。随着科技的进步，我们有理由相信，超冷水的神秘面纱将被进一步揭开，为人类带来更多的科学发现和技术突破。