地球上最神奇的物質：生命因它而誕生，卻違反物理規律

原標題：地球上最神奇的物質：生命因它而誕生，卻違反物理規律

什麼是地球上最神奇的物質？候選者可能有很多，但我們今天要說的這種物質估計大家都不會有疑問。它就是水。

在我們的生活中，水隨處可見，地球上71%的表面積被水覆蓋，水也是幾乎所有生命體的重要組成部分。如此重要而常見的水，它還非常神奇。我們都知道水在零度以下會結冰，而且冰的體積要比水更大。這種我們都習以為常的事情，其實是違反物理規律的。

這個物理規律就是熱脹冷縮。

我們知道，絕大部分物質在溫度升高的情況下會發生膨脹，而遇冷的時候則會收縮。這是因為物體每部的粒子活躍程度會受到溫度的影響，一旦溫度升高了，粒子會更加活躍，進而讓物體的體積發生膨脹，反之則會收縮。但是水不一樣，水的特殊之處在於，4攝氏度以上的水符合熱脹冷縮規律，但是一旦溫度下降到4攝氏度以下，那水的體積反而會遇冷而膨脹。

這成了水最與眾不同的地方，也塑造了地球現在的面貌。在我們的印象里，冰總是會浮在水面上的，這是再正常不過的現象了。但是對於地球生命來說，這卻決定了生命能否在地球上生存下去。

我們不妨設想一下這樣的情景。如果冰的密度比水大。那麼當水結冰的時候，冰就會因為密度大而沉入水底，不再漂浮到水面上。久而久之，整條河流都會因此被冰封，在河裡生活的魚蝦都會因此面臨滅頂之災，只需要一個冬天，溫帶以及寒帶會結冰的河流將不會有任何生命氣息。

更災難性的影響還會發生在海洋當中。

地球上的海洋動輒好幾千米深，在海洋深處的溫度僅為1-2攝氏度左右。在這種情況下，結冰的海水會源源不斷沉入海底，可能短時間內我們看不到影響，但是要不了多久，海洋深處就會被冰封，進而把寒帶，溫帶的海洋都凍住，並繼續向熱帶延伸。或許在不遠的未來，整個地球的海洋都會被冰封，從而變成一顆了無生氣的冰凍星球。

科學家們至今都不知道，為什麼水在4攝氏度以下的時候會違反物理規律，但我們應該感謝這個美麗的「錯誤」，讓地球生命可以繁衍下去。