雨水も水｜高樹／十恋人～トレンド～

雨水も水

2026/06/19 (金) 05:14:31

代謝の謎「メタポロン」の部分構造と
機能の解明を読み進めるうちに

「とても大きな氷の冷熱
（ものを冷やす力）
がどこに蓄えられているのか？」

「水の密度が４°Cで最大になり
それより温度が高くても低くても
密度が小さくなるのはなぜなのか？」

「固体の氷のほうが
液体の水より密度が小さい理由は？」

今なお論争が続いている
水の構造解明が気になって
興味本位で読んでいる

水素原子はその電子軌道に２個
酸素原子は外側の軌道に８個の電子が
入った状態になると安定する
特別な性質がある

これは「共有結合」と呼ばれる

相互に電子を貸し借りし
帳尻の合う密な関係を形成しているわけだ

さらに面白いのは水の構造解析だ

様々な解析の結果
秩序的な氷の構造が連続的に
徐々にゆがんで均一な構造の水になっている
という従来のモデルと異なって

水には比較的大きな
密度の不均一性（濃淡）がある

「氷によく似た秩序構造（低密度）」が
「水素結合の腕が大きく切れ
ゆがんだ水分子の海（高密度）」の中に
散在した「水玉模様のような微細構造」
をしているという

しかも、その不均一性は
高温だと目立たなくなり
低温だと顕著になる

X線で有名なレントゲンが提唱したモデルへと
話が回帰してしまう

注:) レントゲンは
「水は氷によく似た構造と
未知の構造との２つが混ざってできている」
というモデルを提唱した

だがケンブリッジ大学の教授らは
水のX線回折データをもとに
「水は正４面体の各頂点と
その中心にH2O分子が配された
氷の構造が連続的にゆがんでできている」
という理論モデルを提示した

その後の様々な分光学的解析や
高性能化したコンピュータによる
３次元分子動力学シミュレーションの結果
多くの研究者からケンブリッジ大学の
理論モデルを支持されるようなっていた…

この研究結果は大変に騒がれた

分子動力学シミュレーション上の
最新モデルにも修正が必要だと
現在もその議論が続いている

いまだ水のもつ２様態の相互変化が
常時どのくらいの瞬間速度で起こっているか

物質が溶けたとき
その変化はどうなるのかなど
わからないことは多い

水は実に不思議である


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