1
00:00:06,608 --> 00:00:08,670
Nước là chất lỏng của sự sống.

2
00:00:08,670 --> 00:00:09,392
Chúng ta uống nó,

3
00:00:09,392 --> 00:00:10,245
chúng ta tắm trong nó,

4
00:00:10,245 --> 00:00:10,864
chúng ta nuôi trồng,

5
00:00:10,864 --> 00:00:11,196
nấu ăn,

6
00:00:11,196 --> 00:00:12,305
và lau dọn với nó.

7
00:00:12,305 --> 00:00:14,747
Đó là phân tử phổ biến nhất trong cơ thể chúng ta.

8
00:00:14,747 --> 00:00:16,531
Trên thực tế, mọi hình thức của sự sống mà chúng ta biết

9
00:00:16,531 --> 00:00:18,281
sẽ chết nếu không có nó.

10
00:00:18,281 --> 00:00:20,377
Nhưng quan trọng nhất, không có nước,

11
00:00:20,377 --> 00:00:22,480
chúng ta sẽ không có

12
00:00:22,480 --> 00:00:23,426
trà đá.

13
00:00:23,426 --> 00:00:26,073
Mmmm, trà đá.

14
00:00:27,749 --> 00:00:29,871
Tại sao những viên đá hình khối lại nổi?

15
00:00:29,871 --> 00:00:31,920
Nếu đây là khối agon rắn

16
00:00:31,920 --> 00:00:33,824
trong một tách argon lỏng ,

17
00:00:33,824 --> 00:00:34,985
chúng sẽ chìm.

18
00:00:34,985 --> 00:00:37,637
Và hiện tượng này cũng xảy ra với hầu hết các chất khác.

19
00:00:37,637 --> 00:00:40,484
Nhưng nước ở dạng rắn, hay nói cách khác là băng

20
00:00:40,484 --> 00:00:43,394
bằng cách nào đó lại nhẹ hơn nước ở dạng lỏng.

21
00:00:43,394 --> 00:00:45,222
Sao lại có thể như vậy được?

22
00:00:45,222 --> 00:00:46,927
Bạn đã biết rằng mỗi phân tử nước

23
00:00:46,927 --> 00:00:48,970
được tạo thành từ 2 nguyên tử hiđrô

24
00:00:48,970 --> 00:00:51,314
liên kết với một nguyên tử ôxy.

25
00:00:51,314 --> 00:00:52,682
Hãy xem xét một vài trong số các phân tử

26
00:00:52,682 --> 00:00:54,173
trong một giọt nước,

27
00:00:54,173 --> 00:00:57,774
và cứ cho rằng nhiệt độ là 25 độ Celsius.

28
00:00:57,774 --> 00:00:59,371
Các phân tử uốn cong,

29
00:00:59,371 --> 00:01:00,075
giản ra,

30
00:01:00,075 --> 00:01:00,699
quay vòng,

31
00:01:00,699 --> 00:01:02,536
và di chuyển trong không gian.

32
00:01:02,536 --> 00:01:04,742
Bây giờ, hãy giảm nhiệt độ xuống,

33
00:01:04,742 --> 00:01:06,614
điều đó sẽ làm giảm lượng động năng

34
00:01:06,614 --> 00:01:08,782
của mỗi một phân tử này

35
00:01:08,782 --> 00:01:11,665
Vì vậy, chúng sẽ uốn cong, giản , quay, và di chuyển ít hơn.

36
00:01:11,665 --> 00:01:13,300
Và đó có nghĩa là trên trung bình

37
00:01:13,300 --> 00:01:15,461
chúng sẽ chiếm ít không gian hơn.

38
00:01:15,461 --> 00:01:17,092
Bây giờ, bạn nghĩ rằng khi nước lỏng

39
00:01:17,092 --> 00:01:18,533
bắt đầu đóng băng,

40
00:01:18,533 --> 00:01:20,143
các phân tử sẽ chỉ liên kết lại với nhau

41
00:01:20,143 --> 00:01:21,732
ngày càng chặt chẽ,

42
00:01:21,732 --> 00:01:23,743
nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra.

43
00:01:23,743 --> 00:01:25,087
Nước có một loại tương tác đặc biệt

44
00:01:25,087 --> 00:01:26,605
giữa các phân tử của chúng với nhau

45
00:01:26,605 --> 00:01:29,099
mà hầu hết các loại vật chất khác đều không có,

46
00:01:29,099 --> 00:01:30,983
và nó gọi là liên kết hydro.

47
00:01:30,983 --> 00:01:32,934
Bây giờ, hãy nhớ rằng trong một liên kết cộng hóa trị

48
00:01:32,934 --> 00:01:35,187
hai electron sẽ được chia sẻ,

49
00:01:35,187 --> 00:01:36,399
thông thường là theo một cách không đồng đều,

50
00:01:36,399 --> 00:01:37,609
giữa các nguyên tử với nhau.

51
00:01:37,609 --> 00:01:38,776
Trong một liên kết hydro,

52
00:01:38,776 --> 00:01:41,774
một nguyên tử hydro được chia sẻ, cũng theo một cách không đồng đều,

53
00:01:41,774 --> 00:01:43,390
giữa các nguyên tử.

54
00:01:43,390 --> 00:01:46,124
Một liên kết hydro sẽ trông như thế này.

55
00:01:46,124 --> 00:01:47,878
Hai liên kết hydro trông như thế này.

56
00:01:47,878 --> 00:01:48,784
Dưới đây là ba

57
00:01:48,784 --> 00:01:49,725
và bốn

58
00:01:49,725 --> 00:01:50,715
và năm,

59
00:01:50,715 --> 00:01:51,420
Sáu,

60
00:01:51,420 --> 00:01:51,964
Bảy,

61
00:01:51,964 --> 00:01:52,439
Tám,

62
00:01:52,439 --> 00:01:52,920
Chín,

63
00:01:52,920 --> 00:01:53,231
mười,

64
00:01:53,231 --> 00:01:53,551
mười một,

65
00:01:53,551 --> 00:01:54,306
mười hai,

66
00:01:54,306 --> 00:01:56,391
Tôi có thể tiếp tục như thế.

67
00:01:56,391 --> 00:01:57,776
Trong chỉ một giọt nước,

68
00:01:57,776 --> 00:02:00,146
các liên kết hydro tạo ra mạng lưới mở rộng

69
00:02:00,146 --> 00:02:02,034
giữa hàng trăm, hàng ngàn, hàng triệu,

70
00:02:02,034 --> 00:02:04,201
tỷ, tỷ của các phân tử,

71
00:02:04,201 --> 00:02:07,613
và các liên kết này được liên tục phá vỡ và cải cách.

72
00:02:07,613 --> 00:02:09,816
Bây giờ, trở về với nước của chúng ta khi nó lạnh đi.

73
00:02:09,816 --> 00:02:11,873
Trên 4 độ Celsius,

74
00:02:11,873 --> 00:02:13,524
động năng của các phân tử nước

75
00:02:13,524 --> 00:02:16,529
khiến cho liên kết của chúng với những cái khác trở nên ngắn lại.

76
00:02:16,529 --> 00:02:18,450
Các liên kết hydro hình thành và phá vỡ

77
00:02:18,450 --> 00:02:20,275
giống như một mối quan hệ thời trung học,

78
00:02:20,275 --> 00:02:22,588
như một cách nói, một cách nhanh chóng.

79
00:02:22,588 --> 00:02:23,782
Nhưng dưới 4 độ,

80
00:02:23,782 --> 00:02:25,713
động năng của các phân tử nước

81
00:02:25,713 --> 00:02:27,776
bắt đầu rơi dưới năng lượng

82
00:02:27,776 --> 00:02:29,671
của các liên kết hydro.

83
00:02:29,671 --> 00:02:32,302
Vì vậy, các liên kết hydro được tạo ra nhiều hơn

84
00:02:32,302 --> 00:02:33,627
số bị phá vỡ

85
00:02:33,627 --> 00:02:35,479
và các cấu trúc đẹp mắt bắt đầu nổi lên

86
00:02:35,479 --> 00:02:37,113
từ sự hỗn loạn này.

87
00:02:37,113 --> 00:02:39,452
Đây là những gì nước rắn, băng,

88
00:02:39,452 --> 00:02:41,946
trông giống như ở cấp độ phân tử.

89
00:02:41,946 --> 00:02:44,303
Để ý thấy rằng cấu trúc lục giác, có trật tự này

90
00:02:44,303 --> 00:02:47,003
thì ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự

91
00:02:47,003 --> 00:02:48,739
của nước dạng lỏng.

92
00:02:48,739 --> 00:02:50,941
Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn

93
00:02:50,941 --> 00:02:52,370
so với chất lỏng chứa nó,

94
00:02:52,370 --> 00:02:53,646
nó sẽ nổi lên trên.

95
00:02:53,646 --> 00:02:55,529
Vì vậy, các viên băng nổi trên mặt nước,

96
00:02:55,529 --> 00:02:56,727
Vậy thì sao?

97
00:02:56,727 --> 00:02:59,640
Vâng, hãy xem xét một thế giới mà không có băng nổi.

98
00:02:59,640 --> 00:03:00,999
Phần lạnh nhất của đại dương

99
00:03:00,999 --> 00:03:03,237
sẽ là đáy đại dương tối đen,

100
00:03:03,237 --> 00:03:05,162
một khi bị đóng băng, luôn luôn đông lạnh.

101
00:03:05,162 --> 00:03:06,569
Hãy quên tôm hùm cuộn đi nhé

102
00:03:06,569 --> 00:03:08,492
khi mà động vật giáp xácnày bị mất môi trường sống,

103
00:03:08,492 --> 00:03:11,144
quên luôn cả sushi khi mà khu rừng rong biển không phát triển được.

104
00:03:11,144 --> 00:03:13,261
Trẻ em Canada sẽ làm gì trong mùa đông

105
00:03:13,261 --> 00:03:15,348
nếu không có câu cá trên băng hay khúc côn cầu?

106
00:03:15,348 --> 00:03:17,134
Và quên luôn giải Oscar của James Cameron

107
00:03:17,134 --> 00:03:20,262
bởi vì Titanic sẽ vượt qua được vụ đắm tàu định mệnh đó.

108
00:03:20,262 --> 00:03:22,088
Nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực màu trắng

109
00:03:22,088 --> 00:03:23,162
phản chiếu ánh sáng mặt trời

110
00:03:23,162 --> 00:03:25,099
mà nếu không sẽ nướng cháy hành tinh này.

111
00:03:25,099 --> 00:03:27,292
Trên thực tế, hãy quên đi các đại dương như chúng ta từng được biết,

112
00:03:27,292 --> 00:03:29,692
vốn chiếm hơn 70% diện tích bề mặt của trái đất,

113
00:03:29,692 --> 00:03:32,110
điều chỉnh bầu khí quyển của toàn bộ hành tinh .

114
00:03:32,524 --> 00:03:33,862
Nhưng tồi tệ hơn cả,

115
00:03:33,862 --> 00:03:37,246
sẽ có không còn trà đá.

116
00:03:37,246 --> 00:03:40,384
Mmmmm, trà đá.