如果把水加热到105摄氏度会发生什么样的奇怪现象？ 为何把水加热到105℃时，水会结冰？科学家用实验得出了结论了...
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水这种物质在不同的温度下，它的形态是可以不断改变的，在低于零度之后水就会结冰，在高于100度之后，它就会变成水蒸汽，在这个区间内水是以液态的形态而存在的，当然我们所说的水加热到100度的时候会变成水蒸汽，它的形成有一个前提条件，那就是在标准大气压之下才可以形成。
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地球的外面被厚厚的大气层所包裹，而受到重力的影响，在地球上就会形成大气压。在标准大气压之下，水会被加热到100摄氏度，如果继续的想要加热，水温必须要改变环境周围的压强，在改变压强的情况下，液体的沸点会随着周围压力的升高而升高。举一个最为简单的例子高压锅，水在高压锅当中散热的过程中会产生大量的水蒸汽，而在这个封闭的容器当中压强会逐步的增加，水温也会逐步的上升。
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沸水超过100摄氏度就会变成水蒸汽，这是常识，如果我们把水加热到105摄氏度会发生什么奇怪的现象呢？为了保证水温的稳定，他们利用了一种新的材料叫做纳米管。这是近几年的一种新型材料，制作成本是非常高昂的，价格也非常的高，它的特色也比较的明显，它拥有非常优秀的导电能力和导热性数。
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当科学家们把这些水放进纳米管之后开始逐步的加热，和普通的材料相比，纳米管的封闭性相对比较的好，所以在加热的过程当中水温达到了100摄氏度的时候，水分并没有挥发，当压强不断的调节，温度上升到105度的时候，本以为这些水会彻底的变成水蒸汽，没想到这些水竟然在105摄氏度的高温下结成了冰。
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在实验结束之后他们分析认为，之所以这些水无法转化成为气态，是因为在纳米管当中这些水无法转化成为气态能量，无法得到释放，所以就只能在内部活动，最终结冰。其实准确的来说这并不是结冰了，而是一种结晶体，因为结冰的条件是在零摄氏度以下，从温度上来看，这些水结冰就不符合条件。
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在实验得出结果之后，让很多人大跌眼镜，也有很多人提出了自己的疑问。他们认为这个实验的结果并不准确，因为他们使用的水并不纯粹，而这些结构形成的原因是因为加热时间过长之后，而出现的水垢，并非是水真正的结冰了，形成这些现象的最主要原因是水里面形成的杂质。
在我们一般的认知中，水有三种状态：固态（冰）、液态（水）、气态（水蒸汽）。而一般情况下，水会在100摄氏度时就会汽化，成为水蒸汽，这也是常识性的东西了。
那说水在105摄氏度时会结成冰，那不是违反了物理定律了么？
105摄氏度时确实出现了水结成冰的现象，但是这个是有条件的，而且这时候结成的冰和日常我们所说零度时的固态冰并不一样，这时结成的是晶并不是冰。
详细得看一下这个实验了。
这项研究应该是2018年年国外科学团队发现的，当把直径只有1.8纳米的管状碳纳米管放入盛满水的容器中时，让直径只有0.5纳米的单个水分子进入这个纳米管中，然后加热至105摄氏度时竟然出现了纳米管凝固被堵塞，并且这个凝固现象中实际上其中的水分子温度并没有降低，但水分子却形成了和冰结构类似的固体。
这一现象也一反常态，水加热是不可能会凝固或者结冰的，但是在某种特性的情况：几个水分子和狭小的纳米容器内可以实现，但目前还并不清楚，这个凝固的状态和碳纳米管本身有没有发生反应。
那类似的反物理现象还有没有其他的例子呢？
光学黑洞
顾名思义，所有的光在遇到这个器件的时候，都有去无回。
光学黑洞实际上是用电磁材料来控制电磁波的路径，来模拟光掉进黑洞时的路径变化。从这个角度来说还是挺有意思的。
负折射率材料
负折射率材料在上个世纪还一直以为是不存在的，现在都造出来了。一般实现负折射介质是采用超材料，当然光子晶体也是可以的。
如果对超材料感兴趣可以点击这里，我对它做了比较详细的介绍：
地铁内超高速 Wi-Fi 中的超材料到底是什么，怎样 「剪裁」电磁波？
负折射率材料有很多反直观的特性，比如逆契伦科夫辐射。
什么是契伦科夫辐射？
契伦科夫辐射一般来说是物体运动速度大于介质里面波的传播速度。这里的波可以是电磁波，声波，水波等。
所以摩托艇在水面滑行产生的水纹就是契伦科夫辐射。飞机超音速飞行时引发的音爆也是由于契伦科夫辐射。
在电磁波中：
对于折射率为2的介质，电磁波的极限速度为0.5c（c是电磁波在真空中的速度），如果一个高能粒子以0.6c的速度射入这种介质，就会产生所谓的契伦科夫辐射。所以应该是这样的：
注意，在这里能量传播方向跟波的传播方向相同。
如果将材料替换为负折射率材料，那么很神奇的事情发生了：
可以看到能量传播方向跟波的传播方向正好相反。
还有逆多普勒效应，就是电磁波波源离你远去的时候，你发现它的频率在增加。
利用负折射率材料还可以制作完美的透镜，电磁波携带的所有的信息都可以恢复，没有衍射极限的问题了，也就是超透镜。
光子晶体
光子晶体是模拟固体物理中的晶体得到的。这就很神奇了，它跟晶体一样有禁带。
首先看看光子晶体怎么实现，它是这样的：
蓝色的普通的介质，比如介电常数为8的材料，其他的是空气。
照理来说，这种材料是不可以完全阻挡电磁波传播的，但是如果它排成这种周期结构，在某些频率下，它就可以禁止电磁波传播。所以就可以用来束缚电磁波，做成波导：
有人问这东西有什么用，波导不是可以用金属来做吗。但是在光频道，金属就不再是金属了，它们变成了普通的介质。所以光子晶体具有做光器件的潜力。它还可以做成三维的，就变成了类似光纤的东西。注意它跟光纤不一样，光子晶体是在亚波长尺度调控光波。
在不同的温度下，水的形式可以连续变化。当温度低于零时，水将冻结，而当温度高于100度时，则将变为水蒸气。在此间隔内，水以液态存在。当然，加热到100度时，我们所说的水会变成水蒸气。其形成有一个先决条件，即它可以在标准大气压下形成。
科学家在研究中发现，将水加热至105摄氏度时，水会结冰，这违背了我们的常识，而有人则提出质疑，称所谓的冰有可能是水垢。
水在不同的温度下它的形态是会变化的，在高于100度之后就会变成水蒸气。在在加热的过程中气压会不断的加强，所以说到105℃之后就会变成水蒸气。
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