Doğadaki hemen her madde soğudukça büzülüp yoğunlaşırken, su bu kuralı adeta hiçe sayarak kendi yasalarını koyuyor. Bardağımızdaki buzun suyun dibine çökmek yerine yüzeyde kalması, aslında bu sıvının ne kadar tuhaf bir karakter sergilediğinin en basit kanıtı.
Stockholm Üniversitesi araştırmacıları, yıllardır süregelen bu gizemi aydınlatmak adına X-ışını lazerlerini kullanarak suyun donma noktasından hemen önceki kritik saniyeleri mercek altına aldı. Elde edilen veriler, suyun aslında tek bir sıvı olmadığını, aksine birbiriyle sürekli çatışan iki farklı yapıya sahip olduğunu ortaya koyuyor.
Bilim insanları, suyun 4 santigrat dereceden sonra neden genleşmeye başladığını açıklamak için uzun süredir farklı teoriler üzerinde çalışıyordu. Science dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, suyun aşırı soğutulmuş bölgelerinde saklı kalan bir "kritik nokta" bulunduğunu somut bir şekilde ispatladı. Profesör Anders Nilsson önderliğindeki ekip, ultra hızlı lazer darbeleri sayesinde suyun kristalleşmeden hemen önceki çok kısa zaman dilimini yakalamayı başardı. Sonuçlar oldukça ilginç; su, düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında moleküler bağları birbirinden tamamen farklı iki ayrı sıvı evresinde varlık gösteriyor.
Bir kara deliğe girmek gibi...
Araştırma ekibinden Robin Tyburski, suyun bu kritik noktaya yaklaştığında sergilediği moleküler dinamiği bir kara deliğe girmeye benzetiyor. Bu aşamada suyun hareketleri öylesine yavaşlıyor ki, sistemin dışına çıkmak imkansız bir hal alıyor. Suyun doğadaki tüm "anormal" davranışlarının kökeninde, mikroskobik ölçekte yaşanan bu iki farklı sıvı hali arasındaki kararsız gitgeller yatıyor. Moleküler düzeydeki bu dengesizlik, suya o bildiğimiz benzersiz yeteneklerini ve yaşamı destekleyen kusursuz yapısını kazandırıyor.
Bu yeni model, fizik dünyasındaki uzun soluklu tartışmaları sonlandıracak nitelikte bir kanıt sunuyor. Araştırmacıların bir sonraki hedefi ise suyun bu "çift karakterli" yapısının iklimden biyolojiye, jeolojiden kimyaya kadar hayatın temel süreçlerini nasıl şekillendirdiğini anlamak olacak. Belki de yaşamın sırrı, suyun bu kararsız ama bir o kadar da dengeli moleküler dansında gizlidir...