۱۳۹۴/۰۵/۲۸

آب، ماده‌ای با ویژگی‌های زیست‌سازگار

به قلم Edwin Cartlidge    |    صاحب امتیاز: مجله‌ی New Scientist       برگردان: محمود حاج‌زمان       کلیدگزاری و ویرایش مجدد: شبکه هوا و فضا

آب، فراوان‌ترین و به‌ جرات مهم‌ترین مایعی است که دستکم روی زمین وجود دارد. اما اهمیت آن به پدیده‌های زیستی منحصر نمی‌شود. ویژگی‌های فیزیکی آب در مقایسه با دیگر مواد روی زمین، بی‌نظیر است. ویژگی‌هایی که بیشتر می‌توان از آنها به عنوان عواملی یاد کرد که به آب خاصیت زیست‌سازگاری داده‌اند. در حقیقت، به شکل فلسفی، این آب می‌باشد که با غیرطبیعی کردن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خود، خود را برای به عهده گرفتن نقشی حیاتی بر روی کره زمین (و شاید بر روی کرات دیگر در کائنات) آماده کرده است.

تصویر اشعه ایکس از ملکول‌های آب
ما در کیهان با معما‌ و رازهای پیچیده‌ی بسیاری روبرو هستیم، از ماهیت ماده تاریک و سر منشاء جهان گرفته، تا تحقیق بر روی نظریه‌ی همه‌چیز. اینها همه معماهایی هستند در مقیاس‌های بزرگ، اما حتی می‌توان معمایی در ابعاد بسیار کوچکتر را در جهان فیزیک مطرح و در آشپزخانه خانه خود آنرا بررسی نمود. این معما اگر به همان اندازه بزرگ نباشد، ولی کمتر پیچیده نیست. فقط یک لیوان را از آب سرد پر کنید و یک قالب یخ در آن بیاندازید. این پدیده که یخ بر روی سطح آب شناور می‌شود، بسیار شناحته شده و در عین حال اولین ویژگی عجیب این ماده است. زمانی معما پیچیده‌تر می‌شود که با استفاده از یک دماسنج دمای آب را در اعماق مختلف آن اندازه بگیریم. در بالا و در نزدیک قالب یخ، شاهد خواهیم بود که دمای آب نزدیک به صفر درجه سلسیوس می‌باشد، اما در انتهای لیوان دما تا ۴ درجه افزایش پیدا می‌کند. دلیل این پدیده آن است که چگالی آب در دمای ۴ درجه سلسیوس از هر دمای دیگری بیشتر است. این ویژگی عجیب آب، آن را از هر مایع دیگری متمایز می‌سازد.