|你喝下的每一口水，都藏着这5个未解之谜_

“水很无聊。 ”这是我已故母亲的话，它似乎反映了多数人的观点。常见的水，不是很简单吗？而另一方面，在伪科学的煽动下，世界上的另一些人似乎对顺势疗法、水记忆等“神奇特性”深信不疑。
事实上，真相介于两者之间。没错，水非常常见，它是宇宙中第三常见的分子。但是，与我母亲的观点相反，它也是复杂的。接下来要介绍的就是与水有关、至今仍未解决的几个科学问题。
【|你喝下的每一口水，都藏着这5个未解之谜】1、究竟有多少种冰？
据最新统计，固态水有17种不同的晶体形式。然而，在实验室之外，只有Ih型冰这一种形式普遍存在于地球上。第二种形式的结晶冰是Ic型，它在高层大气中少量存在，而另外15种形式的冰只在非常高的压力下才会出现。 (在星际空间也有大量的冰，但它们通常以无定形的非晶态冻结在尘粒上。）
如此繁多的结晶冰形态源于水分子间的四面体网络，它是由相邻水分子之间较强的氢键构成的。在水的凝聚相中，每个水分子都尽可能优化其形成氢键的能力，就是为了在近四面体的键角方向形成四个氢键。 Ih型冰内部的氢键形成的是一个开放的、低密度的三维结构。

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冰：液态水（左）由氢原子（白色）和氧原子（红色）组成，以近乎四面体的结构排列。普通的冰（即Ih型冰，右图）的结构是密度较小的三维网络，这是冰会浮在水面上的原因。（图片来源：Wikimedia）
对包括结晶冰、单质碳、硅和磷在内的四面体物质施加压力，可以使低密度的固体形态坍缩，从而形成一系列密度依次升高的结构，大概直到形成极致的密堆积结构就不再继续坍塌。这就形成了我们目前所观察到的17种形式的结晶冰。未来，还会有更多的发现吗？
2、有两种液态水吗？
几十年前，日本科学家声称，他们在高压下观察到了无定形冰的两相转换。由于无定形冰本质上是相应液体的静态快照（frozen snapshot），无定形冰具有两相就意味着必然存在两种类型的液态水：常规的、低密度的水，以及类似于高压无定形冰的高密度水。
随后的模拟也支持了这一推断。他们研究了当温度低于冰点，但高于 “均相成核温度”（低于此温度液态水就不存在）时，水有可能发生的转变。结果，在这个所谓的 “深度过冷”区，他们找到了两种液态水之间发生相变的证据。
然而，也有科学家认为，这些结果是人为导致的。而且根据统计力学的原理，这种转变不太可能发生。它们发生在远离平衡态的地方，难以被观察和模拟。事实上，远离平衡状态的行为目前是凝聚态理论的一个前沿领域。