不结冰、不沸腾的水

买一瓶纯净水，放在冰箱的冷冻室(-18℃)。一小时后把它拿出来，你会发现水的温度低于零度，但是水没有结冰！为什么？它还不够长，不能结冰吗？小心地把它放回冰箱，轻轻关上冰箱门，再冷冻20分钟，然后取出。你会发现水的温度远低于0℃，但它仍然没有结冰！这时，拿起瓶子，摇晃它或用力敲桌子，你会看到水很快结冰。几秒钟之内，整瓶水就结冰了！

我们知道在生活中，水的冰点是0℃，这意味着0℃的水如果继续释放热量就会结冰。为什么在上面的实验中，水的温度已经低于0℃，但仍然没有冻结？为什么当你使劲摇它或者把它重重地敲在桌子上时，它会立刻冻结？

水由水分子组成。当水的温度达到0℃时，水分子就准备凝固——冻结，只等一个“命令”。这个“顺序”意味着一些水分子首先冻结形成晶核。一旦一些水分子开始冻结并形成晶核，周围的水分子就会以它们为核心和“模型”而逐渐冻结。如果没有水分子“以身作则”，环境温度低于水的温度，水的温度将继续下降，在0℃以下成为“过冷”液体。

如果在水的冻结过程中没有外部干扰，每个水分子周围的情况都是一样的，没有分子会在0℃时首先冻结。因为冰箱冷冻室的温度非常低，水的温度继续下降，成为过冷水。在用力摇动或敲打瓶子的过程中，水分子被强烈地从外面摇动或挤压，其中一些首先冻结形成晶核，由于水的温度已经远低于0℃，瓶子里的水在它们周围很快冻结。

在自然界中，云中有大量过冷水滴。将一些可以作为核心的物质播种到云中可以促进这些过冷水滴凝固并形成小冰晶。在周围环境的影响下，雨、雪、冰雹等现象会发生。

除了过冷，当液体的温度超过沸点而没有沸腾时，也会出现过热。

在加热过程中，水中的小气泡充当汽化中心，被称为“汽化核”。如果加热的水中没有气泡，在加热过程中不会受到外界的干扰，也不会有气泡进入。即使水的温度达到沸点，它也不会沸腾。如果水被持续加热，水的温度将继续上升，变成“过热”水。过热状态的水是不稳定的。如果受到外界的干扰，气泡侵入，液体会剧烈沸腾，发出噼啪声。这种现象被称为沸腾。

据报道，一名男子将一杯纯净水放入微波炉中加热，并准备烧开水冲咖啡。加热一段时间后，他拿出杯子，发现水没有沸腾，但当咖啡粉倒入杯子的那一刻，水溅了出来，严重烫伤了年轻人的脸。这是因为在加热过程中，纯水中没有气泡，这导致水过热，导致在倒咖啡粉时水突然沸腾，从而导致水溅出杯子。

从上面的介绍，我们可以发现水不一定在冰点固化，也不一定在沸点沸腾，这说明温度不是影响固化和沸腾的唯一因素，物理现象的发生需要满足很多条件。由于我们现有知识和能力的限制，我们所学的知识相对简单和粗糙。当我们遇到问题时，我们不仅要有勇气和信心去探索，还要避免忽视条件去概括。

自然界中仍有许多有趣的问题等待我们去发现和探索。