Allgegenwärtig – aber dennoch rätselhaft: bild der wissenschaft berichtet in der Januar-Ausgabe über bisher unverstandene Forschungen zum Wesen des Wassers. Neben der bekannten Form kann es auch den heißen Zustand von Eis und Metall annehmen. Ein weiterer Schwerpunkt der Titelgeschichte ist das faszinierend komplexe Verhalten von Sucht
Gewässer, Eismassen, Wolken …: Wasser prägt in seinen unterschiedlichen Erscheinungsformen das Antlitz unseres “blauen” Planeten. In flüssigem Zustand wird es auch zum Lebenselixier – es bildet die Grundlage für die Existenz aller Lebewesen auf der Erde. Wegen ihrer fundamentalen Bedeutung hat die Wissenschaft alle chemischen und physikalischen Rätsel aus dem Wasser bekämpft, könnte man meinen. Überraschenderweise ist dies jedoch nicht der Fall: Die vermeintlich einfache Verbindung von zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom ist den Forschern immer noch ein Rätsel.
Im ersten Artikel einer zweiteiligen Serie erläutert bdw-Autor Jan Berndorff zunächst, was über die Ursachen der besonderen Eigenschaften von H₂O im Vergleich zu anderen Stoffen bekannt ist. Eine wichtige Rolle bei dem seltsamen Verhalten spielen die sogenannten Wasserstoffbrückenbindungen. Diese losen Verbindungen sind mitverantwortlich dafür, dass sich Wasser in vielen Eigenschaften von anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Eine besonders hohe Dynamik im Wasser erschwert zudem die Untersuchung des Prozesses zwischen den Partikeln selbst und der Wechselwirkung mit Fremdstoffen. Doch dank ausgeklügelter Methoden können Forscher nun weitere Geheimnisse des Wassers lüften und exotische Stoffformen herstellen und nachweisen.
“Heißes Eis” und seltsame Tropfen
Im Artikel „Was überrascht“ erklärt Berndorff, was es mit der Vermutung auf sich hat, dass Wasser eine Mischung aus zwei Zuständen sein kann. Er berichtete auch über Forschungen zu seltsamen Verhaltensweisen in Feststoffen und Flüssigkeiten. einschließlich des sogenannten “superionischen Eises”. Es war Tausende von Grad heiß, elektrisiert wie Metall und schwarz. Es entstand unter extremen Bedingungen, wie sie in den Tiefen von Gasplaneten herrschen. Zu diesem Zeitpunkt können Wissenschaftler es jedoch noch mit Lasern auf der Erde erstellen und erforschen. Neben der besonderen Form des Wassers geht der Artikel auch auf die Bedeutung des Wassers im globalen Klimasystem und für die Medizin ein. Es spielt also eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Alzheimer.
Im zweiten Teil des Themas berichtet der Autor bdw Reinhard Breuer über eine weitere interessante Forschung mit Wasser: die Untersuchung des komplexen Verhaltens von Tröpfchen. Es zeigt die interessanten physikalischen Prozesse, die während der Bildung, Koaleszenz und Explosion flüssiger Strukturen ablaufen. Um sie klarer zu beschreiben und die Eigenschaften und Wirkungen von Tröpfchen besser zu verstehen, nutzen Wissenschaftler moderne Techniken und Supercomputer. Trotz des neuen Verständnisses ist klar, dass das Verhalten dieser Flüssigkeit laut dem Artikel “Tricky Drops” ein Geheimnis bleibt.
Die Titelgeschichte „Das Geheimnis des Wassers“ finden Sie in der Januar-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 20. Dezember im Handel erhältlich ist.
