Вода как воля и представление: несколько свежих научных фактов, которые перевернут твое представление о воде!
Вода, которую ты считал глупой и дружелюбной, на самом деле дико загадочная субстанция и, может быть, вообще инопланетный разум. Она понимает человеческую речь, запоминает все, мимо чего течет, а ее формула — не H2O. У нас есть доказательства!
Вода как загадка международного масштаба
Ни для кого не секрет, что вода сопутствует нам повсюду и даже запустила свои влажные щупальца внутрь наших с тобой организмов (см. схему). Однако паранойи по этому поводу почему-то никто не испытывает. Напротив, отсутствие воды в кране становится поводом для антисемитских заявлений.
Между тем вездесущность воды должна бы тебя беспокоить. Вода везде. Но можешь ли ты ей доверять? Что ты, в сущности, знаешь о ней? Что ее формула — Н20? Что ее можно пить? Эти представления чудовищно устарели... Как тебе заявление, что вода — это инопланетный разум? А вода как бог, сотворивший человека по своему образу и подобию? Или, к примеру, вода — накопитель информации, который, в отличие от флэшки, невозможно отформатировать? Ага, ты потрясенно молчишь и недоверчиво хмуришь брови. Напрасно. Все вышеперечисленное — современные и вполне доказуемые научные теории, которые идут на смену содержимому учебников химии. Задержи дыхание. Сейчас мы на пять страниц погрузим тебя в слегка пугающий и удивительный мир воды (чуть было не добавили «дружок»).
Ты можешь обзавестись верной женой и хорошим правительством, но это уже ничего не изменит. Тебе врали с рождения. Твои фундаментальные знания ничего не стоят. Ученые в один голос заявляют: химическая формула воды — не Н20. Извини...
Первым об этом заговорил наш с тобой соотечественник, член-корреспондент РАН, химик Г. А. Домрачев. Но прежде чем ты начнешь переполняться национальной гордостью, напомним, что такое полимер. Все вещества состоят из молекул, которые обычно очень маленькие. Но иногда толпы одинаковых молекул начинают выстраиваться в шеренги, чтобы стать сильнее. Вещество, состоящее из таких структур (макромолекул), называется полимером. Ручки у полиэтиленового пакета рвутся как раз потому, что он из полимера: макромолекулы можно растягивать, но рано или поздно связи между молекулами не выдержат. Казалось бы, при чем тут вода? А очень просто. На рис. 1 (если дизайнер не забыл его вставить) ты видишь молекулу воды. Она, в сущности, система двух электрических зарядов. За счет их притяжения молекула сохраняет свою форму, причем связи между атомами так прочны, что разорвать их непросто. Но помимо внутренних связей у Н2О есть слабое электрическое поле на «концах» атомов, и это поле тоже умеет притягивать заряды. Когда молекулы собираются вместе, эти поля от нечего делать тянутся друг к другу (рис. 2). Несколько стоящих рядом молекул могут соединиться за счет электричества в жесткую структуру — кластер. И поэтому более точной формулой воды является совсем не Н2О, а, к примеру, Н16О8 или Н2пОп, ведь главные в воде — не молекулы, а эти самые кластеры. И ученые даже начали учитывать это во всех современных опытах. Можешь так и сказать химичке, когда придешь на вечер встречи выпускников. Старая мегера будет посрамлена.
Долгое время существование кластеров было лишь гипотезой и предметом насмешек в научном мире, но в 2002 году ученые из Беркли во главе с Терезой Хед-Гордон смогли рассмотреть их и даже сфотографировать сквозь рентгеноскоп. Оказалось, что в воде «плавают» кластеры самых разных объемов и форм. Есть жидкие шары, расплывчатые кольца, цепи и даже мешочки, внутри которых запакованы молекулы других веществ. Одно плохо: кластеры остаются гармоничными, только если их совсем не трогать (рис. 3). От простого помешивания и воздействия звуковых волн (а кое-кто еще, бывает, писает в бассейн) кластеры рвутся на мусорные, негармоничные осколки. И вот тут-то начинается самое интересное...