冰刀為何能在冰面上滑行？因為壓力使冰融化了？錯

穿上冰刀鞋，我們可以在冰面上自由地滑行，那么冰刀為什么能夠在冰面上滑行呢？

有一種常見的說法認為冰刀之所以能夠在冰面上滑行，是因為冰刀因極小的接觸面積而產(chǎn)生了較大的壓力，所以導致冰面融化產(chǎn)生了水膜，這種說法被稱之為“壓力溶解說”，但實際上壓力溶解說是錯誤的?，F(xiàn)在我們先來思考一個問題，冰到底滑不滑？冰是什么呢？冰就是水的固體形態(tài)，反過來水就是冰的液體形態(tài)，所謂固態(tài)和液態(tài)在物理學上都被稱之為“物態(tài)”，同一物質的不同物態(tài)是可以相互轉化的，而物態(tài)的本質實際上就是分子的熱運動。任何物質都是由無數(shù)的分子或原子所組成的，而分子或原子的運動速度就決定了物質的物態(tài)。

溫度的本質即是運動的快慢，物體內(nèi)部的分子運動速度越快，其表現(xiàn)出來的溫度就越高，當溫度達到一定的高度，固態(tài)物質就會轉化為液態(tài)物質，由此可知同一物質的內(nèi)部分子運動，液態(tài)比固態(tài)更快。

物質內(nèi)部分子的運動速度越快，分子之間的間距就越大，所占空間也就越大，這就是熱脹冷縮的基本原理，所以大多數(shù)物質的固態(tài)形式密度都要高于液態(tài)形式的密度，比如將鐵塊放在鐵水中，它會沉下去。但冰與水是一個例外，我們都知道水在結冰之后，體積非但不會縮小，反而還會增大，這又是為什么呢？

水結冰之后體積之所以會增大，是因為冰是一種由四面體晶體結構所組成的物質，這種四面體的晶體結構是一種敞開式的開放式結構。

水結冰之后，水分子會聚合在一起形成一個巨大的締合分子，這種締合分子雖然排列有序，但空間利用率很低，所以冰的密度反而比水更小。舉個例子，比如一個小桶里能放100個玻璃球，但如果你把玻璃球以5個為一組粘合起來，這個桶就放不下100個了。我們?yōu)槭裁匆忉尡姆肿咏Y構呢？因為這樣我們就可以看出來，冰與其它的固態(tài)物質相比，并沒有明顯的低摩擦力傾向，事實上冰的摩擦力還要顯著大于玻璃，但我們就是感覺冰比玻璃滑多了。

穿上冰刀鞋，無論是在水泥地上、瓷磚上、還是玻璃上，都是無法滑行的，但在冰面上就可以，這到底是為什么呢？

顯然不是因為冰的摩擦力更低，而是因為在冰的表面還有著一層物質，一層“水膜”，就是它起到了潤滑的作用。那么這層水膜是如何產(chǎn)生的呢？很長時間以來，科學家們都試圖解開這一謎題，而最早出現(xiàn)的解釋就是“壓力溶解說”了。不同的物質擁有不同的融點，而物質的融點也并非一成不變的，它與壓力有著密切的關系，壓力越大，融點就越低。冰刀與冰面的接觸面積是很小的，而一般人的體重在100-200斤左右，這么高的體重全部施加在這一點點的面積上，所產(chǎn)生的壓力是比較大的，于是冰刀下面的冰就融化了，進而產(chǎn)生水膜起到了潤滑的作用。

壓力溶解說聽起來很是合理，但遺憾的是這并不正確。

雖然冰刀與冰面接觸的部分壓力很大，但在如此短的時間里想要使得冰面融化至少需要350斤的體重，一般人顯然是無法達到的。在壓力溶解說被否定之后，一種新的說法又被提了出來，那就是冰刀在冰面上滑行的時候會與冰面產(chǎn)生摩擦，而摩擦會產(chǎn)生熱量，就是這一點點熱量使得冰面融化產(chǎn)生了水膜。這聽起來也很有道理，但后來科學家們通過計算發(fā)現(xiàn)，這也是錯誤的。如果這兩種說法都是錯誤的，水膜到底是如何產(chǎn)生的呢？

一種新的想法出現(xiàn)了，也許水膜并不是后來產(chǎn)生的，而是本就存在的。

著名的物理學家法拉第為了驗證這種想法，進行了一個實驗，就是將兩個冰塊一起放入冰箱冷凍，過一段時間，兩個冰塊就凍在了一起，這一實驗結果證明冰塊的表面一直都有水?，F(xiàn)在謎題解開了，冰面之所以滑，就是因為冰面始終有著一層水膜。然而一個新的謎題又出現(xiàn)了，為什么冰面會始終有著一層水膜呢？這才是真正難解的謎題，至今科學家們也未能得出確切的結論。雖然沒有確切的結論，但我們也可以從分子結構上作出一些猜想，在冰層的表面，分子結構的束縛力會不會更??？分子的運動速度會不會更快？當然，猜想不能成為結論，最終還是需要實驗證據(jù)的支持。