※ 引述《Man (The last man)》之銘言： : ※ 引述《chekhov99 (海鷗)》之銘言： : : 因為交接處的水分子無法區分是來自哪一個冰塊.. : : 如果把2塊很純很平的銅塊疊在一起，也會黏在一起... : 應該是冰跟水的界面有比較高的G ，所以當放兩塊冰在水中時， : 系統會朝盡量縮小冰跟水的界面方向移動，就像是滴兩滴油在水 : 中時，油滴到最後也會融成一滴。 我推這個答案 事實上常壓下水的 固/液 表面能比 固/氣 表面能高 當冰塊浮在水中，接近液面的地方會有一點點液面被 "劈開" 的小縫 也就是定冰塊橫面為座標零點，水面的高度離橫面的距離是一個 蠻不 "階梯" 的曲線，在無限遠處回到原來液面高 當兩塊冰塊足夠靠近地浮在水上 因為這個曲線對表面張力線積分要越小越好 兩個冰塊最終會吸在一起 接下來就跟原 po 說的一樣黏住了~ (以下借題發揮) 之前有人提到加壓會讓冰熔點下降 用此來解釋溜冰的低摩擦力 這個說法早在 1861 年 Lord Kelvin 的兄弟 James Thomson 就提出來了 也一直在通俗科學中流傳 但 1992 有位米國人寫了篇翻案文章 (The Physics Teacher,30,495, 台大 ip 可看) http://scitation.aip.org/dbt/dbt.jsp?KEY=PHTEAH&Volume=30&Issue=8 他實際計算了冰面因壓力而下降的熔點 事實上並不足以形成所謂的"水層"，以降低冰刀跟冰面之間的摩擦力 而且也不能解釋為什麼曲棍球的"球"在冰上滑也這麼沒阻力(接觸面大而輕) 然而科學界神奇的地方就在這裡 更早在 1842 年 Michael Faraday 就提出一個比較被近代科學家認同的機制 (可至八卦版搜尋作者 jfsu 大大) 他認為這是因為就算在遠低於熔點時，固體表面還是會有一層薄薄的液態層 一般稱為 "surface-melting" 當然當時他並不知道原子說，所以不清楚這個所謂的薄層究竟是如何薄法 但是這個現象已經被很多表面科學的人研究過 這邊我就不甚清楚了，或許做材料的板友會比較了解 (然而這個液態層也不是真的液態，他還是保留了一點固態的方向性...) 重點是，雖然每一種化合物固體表面的 surface-melting 厚度不一 但是這個厚度在多數固體都約略比例於 ( T0/(T-T0) )^(1/3) 其中 T0 是 bulk freezing temperature 對於溜冰而言，0~-10度C是較佳的溫度範圍 之前有位板友說把銅塊放在一起會黏住 真實性我不知道 不過此文的參考文獻有 cite 一篇 Contemp. Phys., 30, 89 (1989) http://0rz.tw/af3JE 裡面提到銅表面的 melting 有方向性 也就是說某個截面的表面容易 melt, 有些較不易 我看了他的 fig 10, 是一張 x-ray 繞射角對熔掉的原子比例的圖 比例的數量級是 個數/cm^2 *e-15 溫度則在 580 K 到 600 K 之間 低於 580 K 幾乎沒有 surface-melting 我想銅塊會在常溫下黏住應該不是因為 surface-melting 就是了 此文後面還有一段講把重物綁在金屬線兩端放在冰塊上 冰塊會被切過而仍是一體的示範實驗 同樣的，壓力不足以讓冰塊熔點上升足夠多 以及金屬線導熱快 有人做過把整個系統放在 0度C 環境下 (見 ref. 3 的 ref., 作者叫 Gilpin) 並且把重物減輕到很輕的情況 線仍然可以切穿冰塊 作者說這再度證明 surface-melting 可我看不懂，歡迎大家討論~ 參考文獻： 0. 敝系金老師口述 1. <The Role of Surface Melting in Ice Skating>; J. D. White; Phys. Teac. Vol. 30; 495 (1992). 2. <Back-of-the-Envelope Physics>; C. Swartz; Johns Hopkins University Press (2003) 3. <Surface Melting>; J. G. Dash; Contemp. Phys.; Vol. 30, 89, (1989) --

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