【科技前沿】物理学家发现水分子的新物态物理学家发现水的新物态
研究者发现绿柱石中的水分子有着奇异的特性。(Jeff Scovil)
下属美国能源部(DOE)的橡树岭国家实验室(ORNL)发现了固液气三态之外水的另一种物态。水分子处在让经典物理失效的极度压缩的环境下，体现出了量子效应。
该团队的研究成果发表于最新一期的《物理评论快报》(Physical Review Letters)。
普通情况下的水分子示意图。(CSI)
正常情况下，水分子中氢原子和氧原子之间只隔着约1埃(纳米的十分之一)的距离。物理学家们发现，如果将一个水分子塞入绿柱石(beryl)内部5埃宽，9埃长的六棱柱空隙之中，该水分子会展现出量子隧穿效益，成为离域分子。
量子隧穿效应(quantum tunnelling effect，又称量子穿隧效应)是一种量子特性，指微观粒子直接穿过它们不够能量跨越的“山峰”。简单的例子是甲基(-CH3，甲烷分子去掉一个氢原子)。在这个三角锥形状的基团中，氢原子会无视阻力，隧穿至相邻顶点的位置。
对水分子来说，在经典物理学中，只要氢原子不出现能级跃迁，V型的水分子在六边形空隙中呆久了会摆出对应壁面的方向。但我们