WEBVTT

00:00:06.608 --> 00:00:08.670
Nước là chất lỏng của sự sống.

00:00:08.670 --> 00:00:09.392
Chúng ta uống nó,

00:00:09.392 --> 00:00:10.245
chúng ta tắm trong nó,

00:00:10.245 --> 00:00:10.864
chúng ta nuôi trồng,

00:00:10.864 --> 00:00:11.196
nấu ăn,

00:00:11.196 --> 00:00:12.305
và lau dọn với nó.

00:00:12.305 --> 00:00:14.747
Đó là phân tử phổ biến nhất trong cơ thể chúng ta.

00:00:14.747 --> 00:00:16.531
Trên thực tế, mọi hình thức của sự sống mà chúng ta biết

00:00:16.531 --> 00:00:18.281
sẽ chết nếu không có nó.

00:00:18.281 --> 00:00:20.377
Nhưng quan trọng nhất, không có nước,

00:00:20.377 --> 00:00:22.480
chúng ta sẽ không có

00:00:22.480 --> 00:00:23.426
trà đá.

00:00:23.426 --> 00:00:26.073
Mmmm, trà đá.

00:00:27.749 --> 00:00:29.871
Tại sao những viên đá hình khối lại nổi?

00:00:29.871 --> 00:00:31.920
Nếu đây là khối agon rắn

00:00:31.920 --> 00:00:33.824
trong một tách argon lỏng ,

00:00:33.824 --> 00:00:34.985
chúng sẽ chìm.

00:00:34.985 --> 00:00:37.637
Và hiện tượng này cũng xảy ra với hầu hết các chất khác.

00:00:37.637 --> 00:00:40.484
Nhưng nước ở dạng rắn, hay nói cách khác là băng

00:00:40.484 --> 00:00:43.394
bằng cách nào đó lại nhẹ hơn nước ở dạng lỏng.

00:00:43.394 --> 00:00:45.222
Sao lại có thể như vậy được?

00:00:45.222 --> 00:00:46.927
Bạn đã biết rằng mỗi phân tử nước

00:00:46.927 --> 00:00:48.970
được tạo thành từ 2 nguyên tử hiđrô

00:00:48.970 --> 00:00:51.314
liên kết với một nguyên tử ôxy.

00:00:51.314 --> 00:00:52.682
Hãy xem xét một vài trong số các phân tử

00:00:52.682 --> 00:00:54.173
trong một giọt nước,

00:00:54.173 --> 00:00:57.774
và cứ cho rằng nhiệt độ là 25 độ Celsius.

00:00:57.774 --> 00:00:59.371
Các phân tử uốn cong,

00:00:59.371 --> 00:01:00.075
giản ra,

00:01:00.075 --> 00:01:00.699
quay vòng,

00:01:00.699 --> 00:01:02.536
và di chuyển trong không gian.

00:01:02.536 --> 00:01:04.742
Bây giờ, hãy giảm nhiệt độ xuống,

00:01:04.742 --> 00:01:06.614
điều đó sẽ làm giảm lượng động năng

00:01:06.614 --> 00:01:08.782
của mỗi một phân tử này

00:01:08.782 --> 00:01:11.665
Vì vậy, chúng sẽ uốn cong, giản , quay, và di chuyển ít hơn.

00:01:11.665 --> 00:01:13.300
Và đó có nghĩa là trên trung bình

00:01:13.300 --> 00:01:15.461
chúng sẽ chiếm ít không gian hơn.

00:01:15.461 --> 00:01:17.092
Bây giờ, bạn nghĩ rằng khi nước lỏng

00:01:17.092 --> 00:01:18.533
bắt đầu đóng băng,

00:01:18.533 --> 00:01:20.143
các phân tử sẽ chỉ liên kết lại với nhau

00:01:20.143 --> 00:01:21.732
ngày càng chặt chẽ,

00:01:21.732 --> 00:01:23.743
nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra.

00:01:23.743 --> 00:01:25.087
Nước có một loại tương tác đặc biệt

00:01:25.087 --> 00:01:26.605
giữa các phân tử của chúng với nhau

00:01:26.605 --> 00:01:29.099
mà hầu hết các loại vật chất khác đều không có,

00:01:29.099 --> 00:01:30.983
và nó gọi là liên kết hydro.

00:01:30.983 --> 00:01:32.934
Bây giờ, hãy nhớ rằng trong một liên kết cộng hóa trị

00:01:32.934 --> 00:01:35.187
hai electron sẽ được chia sẻ,

00:01:35.187 --> 00:01:36.399
thông thường là theo một cách không đồng đều,

00:01:36.399 --> 00:01:37.609
giữa các nguyên tử với nhau.

00:01:37.609 --> 00:01:38.776
Trong một liên kết hydro,

00:01:38.776 --> 00:01:41.774
một nguyên tử hydro được chia sẻ, cũng theo một cách không đồng đều,

00:01:41.774 --> 00:01:43.390
giữa các nguyên tử.

00:01:43.390 --> 00:01:46.124
Một liên kết hydro sẽ trông như thế này.

00:01:46.124 --> 00:01:47.878
Hai liên kết hydro trông như thế này.

00:01:47.878 --> 00:01:48.784
Dưới đây là ba

00:01:48.784 --> 00:01:49.725
và bốn

00:01:49.725 --> 00:01:50.715
và năm,

00:01:50.715 --> 00:01:51.420
Sáu,

00:01:51.420 --> 00:01:51.964
Bảy,

00:01:51.964 --> 00:01:52.439
Tám,

00:01:52.439 --> 00:01:52.920
Chín,

00:01:52.920 --> 00:01:53.231
mười,

00:01:53.231 --> 00:01:53.551
mười một,

00:01:53.551 --> 00:01:54.306
mười hai,

00:01:54.306 --> 00:01:56.391
Tôi có thể tiếp tục như thế.

00:01:56.391 --> 00:01:57.776
Trong chỉ một giọt nước,

00:01:57.776 --> 00:02:00.146
các liên kết hydro tạo ra mạng lưới mở rộng

00:02:00.146 --> 00:02:02.034
giữa hàng trăm, hàng ngàn, hàng triệu,

00:02:02.034 --> 00:02:04.201
tỷ, tỷ của các phân tử,

00:02:04.201 --> 00:02:07.613
và các liên kết này được liên tục phá vỡ và cải cách.

00:02:07.613 --> 00:02:09.816
Bây giờ, trở về với nước của chúng ta khi nó lạnh đi.

00:02:09.816 --> 00:02:11.873
Trên 4 độ Celsius,

00:02:11.873 --> 00:02:13.524
động năng của các phân tử nước

00:02:13.524 --> 00:02:16.529
khiến cho liên kết của chúng với những cái khác trở nên ngắn lại.

00:02:16.529 --> 00:02:18.450
Các liên kết hydro hình thành và phá vỡ

00:02:18.450 --> 00:02:20.275
giống như một mối quan hệ thời trung học,

00:02:20.275 --> 00:02:22.588
như một cách nói, một cách nhanh chóng.

00:02:22.588 --> 00:02:23.782
Nhưng dưới 4 độ,

00:02:23.782 --> 00:02:25.713
động năng của các phân tử nước

00:02:25.713 --> 00:02:27.776
bắt đầu rơi dưới năng lượng

00:02:27.776 --> 00:02:29.671
của các liên kết hydro.

00:02:29.671 --> 00:02:32.302
Vì vậy, các liên kết hydro được tạo ra nhiều hơn

00:02:32.302 --> 00:02:33.627
số bị phá vỡ

00:02:33.627 --> 00:02:35.479
và các cấu trúc đẹp mắt bắt đầu nổi lên

00:02:35.479 --> 00:02:37.113
từ sự hỗn loạn này.

00:02:37.113 --> 00:02:39.452
Đây là những gì nước rắn, băng,

00:02:39.452 --> 00:02:41.946
trông giống như ở cấp độ phân tử.

00:02:41.946 --> 00:02:44.303
Để ý thấy rằng cấu trúc lục giác, có trật tự này

00:02:44.303 --> 00:02:47.003
thì ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự

00:02:47.003 --> 00:02:48.739
của nước dạng lỏng.

00:02:48.739 --> 00:02:50.941
Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn

00:02:50.941 --> 00:02:52.370
so với chất lỏng chứa nó,

00:02:52.370 --> 00:02:53.646
nó sẽ nổi lên trên.

00:02:53.646 --> 00:02:55.529
Vì vậy, các viên băng nổi trên mặt nước,

00:02:55.529 --> 00:02:56.727
Vậy thì sao?

00:02:56.727 --> 00:02:59.640
Vâng, hãy xem xét một thế giới mà không có băng nổi.

00:02:59.640 --> 00:03:00.999
Phần lạnh nhất của đại dương

00:03:00.999 --> 00:03:03.237
sẽ là đáy đại dương tối đen,

00:03:03.237 --> 00:03:05.162
một khi bị đóng băng, luôn luôn đông lạnh.

00:03:05.162 --> 00:03:06.569
Hãy quên tôm hùm cuộn đi nhé

00:03:06.569 --> 00:03:08.492
khi mà động vật giáp xácnày bị mất môi trường sống,

00:03:08.492 --> 00:03:11.144
quên luôn cả sushi khi mà khu rừng rong biển không phát triển được.

00:03:11.144 --> 00:03:13.261
Trẻ em Canada sẽ làm gì trong mùa đông

00:03:13.261 --> 00:03:15.348
nếu không có câu cá trên băng hay khúc côn cầu?

00:03:15.348 --> 00:03:17.134
Và quên luôn giải Oscar của James Cameron

00:03:17.134 --> 00:03:20.262
bởi vì Titanic sẽ vượt qua được vụ đắm tàu định mệnh đó.

00:03:20.262 --> 00:03:22.088
Nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực màu trắng

00:03:22.088 --> 00:03:23.162
phản chiếu ánh sáng mặt trời

00:03:23.162 --> 00:03:25.099
mà nếu không sẽ nướng cháy hành tinh này.

00:03:25.099 --> 00:03:27.292
Trên thực tế, hãy quên đi các đại dương như chúng ta từng được biết,

00:03:27.292 --> 00:03:29.692
vốn chiếm hơn 70% diện tích bề mặt của trái đất,

00:03:29.692 --> 00:03:32.110
điều chỉnh bầu khí quyển của toàn bộ hành tinh .

00:03:32.524 --> 00:03:33.862
Nhưng tồi tệ hơn cả,

00:03:33.862 --> 00:03:37.246
sẽ có không còn trà đá.

00:03:37.246 --> 00:03:40.384
Mmmmm, trà đá.