應該係過冷現象.....
过冷现象 supercooling
2008-01-28 17:52:25 来自: G
过冷现象是 水在标准大气压下到了0°C 却不结冰，继续降温到零度以下才会结冰的现象。 具体降到多少度则由水的初始状态决定。
为解释这个现象呢，得先说一点晶体结晶过程。水要结冰需要先在水中任意一个区域内形成至少一个小冰"核"（nucleus），在这个核的基础上才能开始正式结晶（水分子包围着这个核开始结晶成冰）。如果没有这个核，就好像结冰这个过程的开关没有被打开，水只好继续降温。
为什么一定需要这个核呢，举一个类比的例子，一根针立在一个绝对平滑的平面上，它会向哪个方向倒呢？答案是，如果外界没有给它一个影响，它就永远不会倒。因为它周围是绝对对称的环境，任何方向都是平等的。如果它倒了，那个它倒下的方向就过分的特殊了，在一个绝对对称的环境中是不可能存在一个特殊方向的。如果它真的倒了，只能证明一定存在一个外界提供的影响，造成了对称性被破坏了。 好像是居里夫人的丈夫，提出过一个原理，如果在一次观测的结果中存在不对称，那在初始条件中一定包括了不对称性。
由上面那个例子可以说明，为什么结晶的启动一定需要先产生至少一个核。因为如果是很纯的水中每个分子周围都是对称的，每个水分子都是平等的，那该从哪个分子周围先结晶呢? 由于没有一些特殊分子的存在，这个微观的核就暂时不能出现，导致宏观的结晶过程不能被触发。 所以，有实验证明，如果是纯水，会在 零下 42度才结冰，那时结冰的原理后面会简单涉及到。可是一般水没有很纯的，就是说，有"杂质"，这个杂质是广义意义上的杂质，比如二氧化碳分子就算杂质。由于杂质的存在，造成了本来对称的环境中出现了不对称因素，于是这些杂质就可以充当 核的作用。有了这些核的存在，水分子会围绕在核周围开始结晶。由于水的初始状态的不容易控制的绝对一致，所以在实验中可以观测到 从零度到 零下42度之间温度范围内 任意温度开始结晶。
如果没有上面所说的"杂质"怎么办？还有一个办法可以促成核的形成----对水的小扰动。纯水之所以很难结晶就是因为一个核的形成需要一些产生核的表面能量，当核太小时，由形成这个核所占体积所释放出来的能量不足形成那个特定的核的表面，导致结晶过程不能被触发。而当一个核的半径达到临界半径时，形成一定体积的核所释放出来的能量就足以造成一个越来越大的表面，从而使得核变的足够大到触发结晶。而水的对流运动这种扰动，可以为核的形成提供其所需的表面能量。
