水是生命的液體。
我們喝它，
我們用它來洗澡，
來耕種，
煮飯，
也用它來清理。
它是我們身體內最主要的分子成分。
事實上，我們所知道的所有生命體，
如果沒有它都會死去。
但最重要的是，如果沒有水分，
我們不會有
冰茶。
嗯，冰茶。
為什麼這些冰塊會漂浮？
如果這些是塊狀的固體氬，
在一杯液狀的氬當中，
它們會沈下去。
同樣的狀況也會發生在其他的物質身上。
但是固體的水，也就是冰塊，
因為某種原因，密度就是比液體的水小。
這怎麼有可能呢？
你已經知道每一個水分子
都是由兩個氫原子
和一個氧原子組成的。
讓我們來看看在一滴水裡面的
一些分子，
讓我們假設在攝氏 25 度的溫度下，
這些分子在彎曲，
在伸展，
在旋轉，
也在空間中移動。
現在，讓我們把溫度降下來，
這會降低每一個分子
所含有的動能，
所以它們將會減少彎曲、 伸展、旋轉和移動的程度。
一般來說這就表示
它們會佔用比較小的空間。
現在，你會想到就像是液態的水
開始凝結，
分子會開始擠在一起，
越來越靠近，
但是這並不是實際上發生的狀況。
水有一種很特別的
原子間交互影響作用，
是大部份其他物質所沒有的，
它叫做氫鍵 (Hydrogen bond)。
現在，記得在共價鍵(Covalent bond)裡，
會共用兩個電子，
通常原子之間對電子
是不均等共用。
但在氫鍵的情況下，
原子間會共用一個氫原子，
一樣也是在不均等的狀況下。
一個氫鍵長得像這樣，
兩個長得像這樣。
這樣是三個，
再來是四個，
然後是五個，
六個，
七個，
八個，
九個，
十個，
十一個，
十二個，
我可以繼續下去。
在一滴水裡面，
氫鍵形成延伸的網絡，
由數百個，數千個，數百萬個，
數十億個，數兆個分子所組成，
而且這些連結鍵持續的斷裂與重組。
現在，回到我們冷卻的水。
當溫度在攝氏4度以上時，
水分子的動能
會使它們之間的交互作用時間短暫。
氫鍵會連結然後斷裂，
就像是高中時的感情關係，
像是大家說的，都很短暫。
但是當溫度降到 4 度以下，
水分子的動能
開始降到低於
氫鍵的動能。
這樣一來，氫鍵建立的頻率
會高於它們斷裂的頻率，
這個時候從一團混亂之中，
一個美麗的架構開始出現。
這就是固態的水 - 冰，
從分子組合的角度來看，
注意那些有秩序的六角形，
比起液態水的無秩序結構
來得鬆散。
你知道如果一個物體的密度低於
液體的密度，
它會浮起來。
所以冰塊會浮在水裡。
那又如何？
那讓我們來想想 一個沒有漂浮冰塊的世界。
這樣一來，海洋最寒冷的部分
就會在漆黑海底，
一旦結凍，永遠凍結。
別再想龍蝦捲，
因為甲殼類動物會失去牠們的棲息地，
也不用想吃壽司，因為海草也長不出來。
當沒有了結冰池塘曲棍球和冰釣，
加拿大小孩冬天能夠做什麼？
我們也可以忘記 詹姆士卡麥隆贏得的奧斯卡獎，
因為鐵達尼一定可以安然到達目的地。
我們也要跟極地的白色冰帽說再見，
它們反射陽光，
不然地球就會被烤熟。
實際上，我們可以忘掉我們知道的這些海洋，
它們覆蓋地球超過百分之七十的表面，
調節整個地球的氣候。
但最糟的是，
我們就不會有冰茶了。
嗯，冰茶。