本文摘要：日本理化学研究所和瑞典斯德哥尔摩大学一个牵头研究小组利用日本的X射线自由电子激光设施的激光器SACLA，顺利捕捉到过冷状态水（H2O）的结构，检验了水不存在液—液相逆的临界点，能够在两个液相间改变。生命必不可少水，但人们对水的解读尚能不完备。例如水在温度减少时的密度、热容量、等温压缩率等热力学的特征变化与其他液体呈圆形忽略状态，由此引起了对水的热力学特征的长年争辩，经常出现了各种假说。 其中一种假说指出，液态水具备密度有所不同的两个互为（物态），并在两个互为之间摆动。

日本理化学研究所和瑞典斯德哥尔摩大学一个牵头研究小组利用日本的X射线自由电子激光设施的激光器SACLA，顺利捕捉到过冷状态水（H2O）的结构，检验了水不存在液—液相逆的临界点，能够在两个液相间改变。生命必不可少水，但人们对水的解读尚能不完备。例如水在温度减少时的密度、热容量、等温压缩率等热力学的特征变化与其他液体呈圆形忽略状态，由此引起了对水的热力学特征的长年争辩，经常出现了各种假说。

其中一种假说指出，液态水具备密度有所不同的两个互为（物态），并在两个互为之间摆动。但是水在温度上升到相似0℃时（过冷状态），状态不大位，不会迅速结冰，因此迄今为止检验该假说十分艰难。研究小组利用SACLA对过冷状态的水滴展开太阳光，分析了水的结构。

SACLA的脉冲宽度为十分较短的飞秒级，可以在加热的水结冰之前对各个时段的变化展开测量。研究小组对水在各种温度下的数据展开分析，通过分析被水滴衍射的X射线获得了水的结构，并调查水冷却时等温压缩率的下降。

结果找到，等温压缩率在－44℃时为仅次于，在此温度下再次发生翻转。同时找到把水中的氢原子（H）移位成重氢原子（D）的重水（D2O）时等温压缩率温度为－40℃。这些找到表明水不存在“液—液相逆的临界点”，这种互为移往影响原子核的量子效应。该研究成果阐述了水的固有热力学形态的起源，涉及论文已公开发表在《科学》杂志网络版。

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