ใครจะไปเชื่อครับว่า “น้ำ” สิ่งที่อยู่ใกล้ตัวเราที่สุด ดื่มกันอยู่ทุกวัน และปกคลุมพื้นที่กว่า 70% ของโลกใบนี้ จะยังมีเรื่องราวสุดแปลกที่วิทยาศาสตร์เพิ่งจะค้นพบ หรือความลับทางกายภาพที่ฟังแล้วต้องขยี้ตาซ้ำ
วันนี้ผมรวบรวม “5 เรื่องน่ารู้ของน้ำที่คุณอาจไม่เคยรู้” มาฝากกันครับ รับรองว่าอ่านจบแล้ว มุมมองที่คุณมีต่อแก้วน้ำตรงหน้าจะเปลี่ยนไปแน่นอน
1. น้ำร้อน “แข็งตัว” เร็วกว่าน้ำเย็น (Mpemba Effect)
ฟังดูขัดกับตรรกะใช่ไหมครับ ใครๆ ก็ต้องคิดว่าน้ำที่เย็นอยู่แล้วควรจะกลายเป็นน้ำแข็งได้เร็วกว่า แต่นี่คือปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Mpemba Effect ครับ
นักวิทยาศาสตร์พบว่าในบางสภาวะ น้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่าสามารถลดอุณหภูมิและเปลี่ยนสถานะเป็นน้ำแข็งได้ไวกว่าน้ำอุณหภูมิปกติ แม้ปัจจุบันจะยังมีการถกเถียงถึงสาเหตุที่แน่ชัด แต่ข้อสันนิษฐานหลักๆ คือเรื่องของการระเหย การพาความร้อน และการที่โมเลกุลของน้ำร้อนมีการสั่นสะเทือนที่ทำให้พันธะไฮโดรเจนคลายตัวได้ง่ายกว่านั่นเองครับ
2. น้ำมีมากกว่า 3 สถานะที่เราเรียนมา
ตอนเด็กๆ เราถูกสอนว่าน้ำมี 3 สถานะ คือ ของแข็ง (น้ำแข็ง), ของเหลว (น้ำ) และก๊าซ (ไอน้ำ) ใช่ไหมครับ แต่ในโลกของฟิสิกส์ระดับสูง น้ำมีความซับซ้อนกว่านั้นมาก
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบสถานะที่เรียกว่า “Superionic Ice” ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่สูงมหาศาล (เช่น ใจกลางดาวเนปจูนหรือดาวมฤตยู) ในสถานะนี้ ออกซิเจนจะแข็งตัวเป็นตาข่ายคริสตัล แต่ไฮโดรเจนกลับไหลผ่านไปมาได้เหมือนของเหลว! นอกจากนี้ยังมีสถานะ “ของเหลวสองชนิด” (Two Liquid States) ที่น้ำสามารถแยกชั้นกันเองได้ในอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งอีกด้วยครับ
3. น้ำคือสารเคมีที่ “ประหลาด” ที่สุดในจักรวาล
ในทางเคมี น้ำถือเป็น “ข้อยกเว้น” ของกฎเกณฑ์เกือบทุกอย่างครับ
- ความหนาแน่น: ปกติแล้วสารใดๆ เมื่อกลายเป็นของแข็งจะมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและจมลง แต่ “น้ำแข็ง” กลับมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำและลอยน้ำได้ (ถ้าไม่มีคุณสมบัติข้อนี้ สัตว์น้ำในขั้วโลกคงตายหมดเพราะน้ำแข็งจะจมลงไปทับพวกมันจากก้นบึ้ง)
- แรงตึงผิว: น้ำมีแรงตึงผิวสูงมากเป็นอันดับต้นๆ ของของเหลว (ที่ไม่ใช่โลหะเหลว) ทำให้แมลงบางชนิดเดินบนน้ำได้ และน้ำสามารถ “ไหลย้อนแรงโน้มถ่วง” ขึ้นไปตามท่อเล็กๆ ในลำต้นไม้ใหญ่ได้ครับ
4. น้ำทั้งหมดบนโลกอาจมาจาก “อวกาศ”
คุณเคยสงสัยไหมว่าน้ำมหาศาลในมหาสมุทรมาจากไหน ทฤษฎีที่น่าเชื่อถือที่สุดในปัจจุบันระบุว่า น้ำบนโลกส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกับโลกตั้งแต่แรก แต่ถูกนำพามาโดย “ดาวหาง” และ “ดาวเคราะห์น้อย” ที่พุ่งชนโลกในช่วงพันล้านปีแรก
พูดง่ายๆ คือ น้ำที่เราดื่มเข้าไปทุกวันนี้อาจเป็น “น้ำเก่าแก่” ที่เดินทางข้ามจักรวาลมานานหลายพันล้านปีก่อนจะมาอยู่ในแก้วของคุณครับ
5. ร่างกายมนุษย์คือน้ำที่เคลื่อนที่ได้
เราทราบกันดีว่าร่างกายมีน้ำประมาณ 60-70% แต่ที่น่าทึ่งกว่านั้นคือ “สมองและหัวใจ” ของเรามีส่วนประกอบของน้ำสูงถึง 73% เลยทีเดียว แม้แต่กระดูกที่เราคิดว่าแข็งแรงและแห้งกร้าน ก็ยังมีน้ำเป็นส่วนประกอบถึง 31%
การขาดน้ำเพียงเล็กน้อย (แค่ 2% ของน้ำหนักตัว) ก็เพียงพอที่จะทำให้สมองเริ่มทำงานช้าลง สมาธิสั้นลง และอารมณ์แปรปรวนได้แล้วครับ