中国科学家首次证实“水变冰”百年理论预言

水结冰的奥秘：临界冰核的介绍

俗话说，“冰冻三尺，非一日之寒”，水变成冰的过程看似简单，却隐藏着深奥的科学秘密。近日，中国科学家的一项实验成果为这个古老的问题带来了全新的解答，揭示了水结冰过程中“临界冰核”的存在，证实了临界冰核理论的百年预言。这一重大突破由中科院化学研究所王健君团队与中国科学院大学周昕教授共同完成，并于国际知名学术期刊《自然》上在线发表。

这项研究不仅仅满足了人们的好奇心，更具有深远的实际意义。水结冰作为自然界中的普遍现象，对地球的气候、地质以及生命过程产生着深远影响，同时在化学工业、低温生物学、材料科学等领域也发挥着至关重要的作用。

那么，什么是临界冰核呢？简而言之，当水分子在低于冰点的温度下经历热运动时，它们会进行有序的排列，形成冰核。而这个冰核的形成过程中存在一个临界尺寸，当冰核大小超过这个临界尺寸时，即形成临界冰核，水才开始结冰。

近百年前，科学家吉布斯提出了临界冰核理论，这一理论被写入教科书，但临界冰核的真实面目却一直是个谜。如今，王健君团队通过精密的实验和理论计算，成功探测到了临界冰核的存在，并清晰地得到了其尺寸。这一成果是对水结冰过程的重要突破，也是对百年理论的实证。

这项研究的成功引起了科学界的广泛关注。韩国工程院院士Dong June AHN评价道，该研究在冰成核领域是具有里程碑意义的工作之一。的确，临界冰核的介绍不仅让我们对水结冰的过程有了更深入的理解，更为未来的科学研究提供了新的视角和思路。

想象一下，这个临界冰核的存在，就像是水分子从无序到有序转变的“开关”，控制并影响着水结冰的过程。而这一过程的深入了解，不仅有助于我们更好地掌握自然界的奥秘，还能在实际应用中发挥重要作用。比如，在细胞和组织的低温冻存、维持疫苗在生产和输运过程中的高活性、飞机等交通工具的防冰涂层等领域，都有着广泛的应用前景。

这项研究不仅揭示了水结冰的奥秘，更展示了中国科学家在科研领域的实力和智慧。临界冰核的介绍，是科学的一大进步，也是人类对于自然界奥秘不断的重要里程碑。